赵 毅

富水裂隙岩体隧道裂隙形式对渗流场影响研究

赵 毅

(天津市合兴工程管理咨询有限公司，天津 300202)

采用数值分析的方法，对不同裂隙形式的富水岩体隧道渗流场进行分析。根据隧道特点，用三维离散元软件3DEC建立模型，分析计算了存在竖直方向与存在竖直与水平方向的交叉裂隙岩体隧道渗流场特征，将计算数据进行比较，得到裂隙形式与富水隧道渗流场的关系。分析表明：裂隙岩体隧道开挖暴露面5 m范围内，渗流场最容易受到隧道施工的影响，注浆圈外绝大部分区域水压力为静水压力；存在竖直方向交叉裂隙时比存在竖直与水平方向交叉裂隙时，渗入隧道中的水更多，导致衬砌背后水压力更大；当裂隙水向隧道中心流动时，不同方向的裂隙会导致水的分流。

隧道；交叉裂隙；离散元模拟；渗流场

我国是多山国家，隧道占线路总里程的比例日益增加，而隧道作为地下建筑物，不同水文地质、工程地质条件的裂隙岩体是隧道工程中经常面临的介质[1]。裂隙水是一种地下水，广泛分布在岩体中[2]。在隧道建设过程中，裂隙水经常会引起如塌方、冒顶、涌水以及隧道大变形等问题[3]。为了保护生态环境，近年来治水方案由“以排为主”变为“以堵为主”[4]。不同裂隙形式排水量也有所不同，若采用统一的设计标准，可能会达不到设计要求，若渗透的水量超过排水系统的最大排水量，衬砌外水压力会逐渐上升，从而威胁到隧道的安全使用[5]。……