动水压力下隧道衬砌水压演变规律及防排水优化研究

任凡凡; 吴庆成; 徐强; 王吉; 樊浩博

doi:10.13393/j.cnki.issn.1672-948X.2026.01.002

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动水压力下隧道衬砌水压演变规律及防排水优化研究

更新时间：2026-01-15

- 动水压力下隧道衬砌水压演变规律及防排水优化研究
- Vol. 48, Issue 1, Pages: 8-16+23(2026)
- 作者机构：
  
  1. 石家庄铁道大学土木工程学院
  2. 中国铁路设计集团有限公司
  3. 淮阴工学院交通工程学院
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13393/j.cnki.issn.1672-948X.2026.01.002
  CLC： U453.6
- Published：2026
- 稿件说明：
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任凡凡, 吴庆成, 徐强, et al. 动水压力下隧道衬砌水压演变规律及防排水优化研究[J]. 2026, 48(1): 8-16+23.
DOI：

任凡凡, 吴庆成, 徐强, et al. 动水压力下隧道衬砌水压演变规律及防排水优化研究[J]. 2026, 48(1): 8-16+23. DOI： 10.13393/j.cnki.issn.1672-948X.2026.01.002.

摘要

为了探明地表强降雨时隧道衬砌背后的水压演变规律，并对现有排水方案进行优化设计，搭建了一套渗流模型试验系统，对半包半排和中心排水沟落底方案下衬砌的水压演变规律进行了试验研究；进一步建立数值模型，对比分析了半包半排、环向排水管加密、中心排水沟落底3种方案的排水效果，并比选出适用于富水隧道的最优方案.结果表明：半包半排方案下，隧道衬砌水压力随水头高度增加而增加，仰拱水压无法通过排水系统有效降低，水压分布呈拱部小、仰拱大的“蘑菇状”;环向排水管加密方案下，隧道拱墙区域的水压力显著降低，但仰拱区域仍维持着高水压力，使仰拱结构受力进一步劣化.中心排水沟落底方案下，隧道拱部和仰拱区域水压力均大幅度降低，衬砌达到安全(破坏)临界状态所能承受的水头高度为105 m(253 m)

抗水压能力是半包半排方案的5(7.6)倍.在富水山岭隧道结构设计时，建议采用中心排水沟落底的排水结构型式.

Abstract

关键词

Keywords

references

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