任意埋深下体外排水隧道渗流场解析解

黄娟; 章驰; 余俊

doi:10.16285/j.rsm.2025.0648

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任意埋深下体外排水隧道渗流场解析解

更新时间：2026-07-06

- 任意埋深下体外排水隧道渗流场解析解
- Vol. 47, Issue 5, Pages: 1621-1631(2026)
- 作者机构：
  
  中南大学土木工程学院
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.16285/j.rsm.2025.0648
  CLC： U453.6
- Published：2026
- 稿件说明：
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黄娟, 章驰, 余俊. 任意埋深下体外排水隧道渗流场解析解[J]. 2026, 47(5): 1621-1631.
DOI：

黄娟, 章驰, 余俊. 任意埋深下体外排水隧道渗流场解析解[J]. 2026, 47(5): 1621-1631. DOI： 10.16285/j.rsm.2025.0648.

摘要

为研究体外排水隧道外水压力分布特征及影响规律，通过保角变换将半无限渗流区域映射为矩形区域，根据边界条件将其划分为4个子区域，基于分离变量法推导了任意埋深下考虑注浆圈作用的体外排水隧道渗流场解析解。将解析解计算的衬砌外水压力及排水量，与ABAQUS数值解、现有镜像法解进行对比，验证了解析解的正确性。进一步分析、讨论了注浆圈渗透系数等参数对体外排水方式降水压效果的影响规律，结果表明：体外排水方式可显著降低隧道仰拱处的水压力，但对拱顶、边墙区域的降压效果不明显；增大注浆圈渗透系数和排水洞半径可提升降压效果，但会导致排水量增加；不同隧道埋深下，该排水方式均可稳定、有效地降低隧道拱底处的水压力。研究结果为体外排水系统的设计与降水压效果评估提供理论支撑。

Abstract

关键词

Keywords

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