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摘要
目前针对波浪作用下海底盾构隧道周围渗流场的既有理论研究一般将衬砌考虑为不透水介质，较少考虑隧道衬砌的渗透性，尤其是较少考虑波浪与海流共同作用对隧道的影响。此外，既有理论一般将海床视为均质且各向同性工况，忽略了实际情况下分层海床的影响。首先，基于波流共同作用下的海床表面的动力边界条件，采用传递-反射矩阵法得到波流共同作用下自由分层海床的孔压响应；其次，采用镜像法建立了由于隧道存在引起的砂土摄动压力控制方程，并利用砂土与衬砌间渗流连续条件获得了该方程的Fourier级数展开解析解；接着，采用叠加原理得到了波流共同作用下分层海床中隧道周围砂土的渗流压力响应及液化判定解答。最后，将理论解析解与数值结果及已有的试验结果进行对比，获得了较好的一致性。此外，针对海床渗透性和隧道衬砌渗透性进行了影响因素分析。结果表明，海流顺流会增大海床中的孔压和液化程度，逆流会减小海床中的孔压并抑制海床的液化，且流速相同时海床对逆流响应的相对差异总体上也大于顺流；当分层海床上层渗透系数较大时(ks>1×10-2 m/s)，海床整体孔压较大，且第一次分层处孔压变化明显；当隧道衬砌渗透系数较小时(kl<1×10-6 m/s)，隧道对超静孔隙水压在海床内传播“阻挡”效应明显。
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