基于拼縫有效開度的盾構隧道滲流量及襯砌等效滲透系數計算

作者：關振長,緱小東,王濤,蔣宇靜

摘要：拼縫滲漏水是盾構隧道最常見的病害表現形式,對襯砌的服役性能有重要影響。在前人研究成果的基礎上,提出基于防水密封墊失效的拼縫有效開度假定,進而推導出基于拼縫有效開度的盾構隧道滲流量及襯砌等效滲透系數的實用計算公式。以國內較為通用的常規斷面盾構隧道為例,利用上述實用公式估算其滲流量,并與基于塊體離散元的數值模擬結果相互驗證。再以3種不同幾何形態的盾構隧道為原型,完成了135種不同工況下的滲流計算,探討了有效開度、襯砌外水壓及襯砌幾何形態,對盾構隧道滲流量及襯砌等效滲透系數的影響。結果表明:拼縫有效開度對滲流量及等效滲透系數的影響十分顯著,未考慮拼縫間密封墊失效的傳統計算方法可能高估了盾構隧道襯砌的防水性能。本文所述實用計算公式,具有表達清晰、計算簡便的特點,可為盾構隧道襯砌的防水設計及后續服役性能評價提供定性和定量的參考。

發文機構：福州大學土木工程學院 中建鋼構有限公司 長崎大學工學部

關鍵詞：盾構隧道拼縫有效開度滲流量等效滲透系數Shield tunnelJoint effective openingSeepage dischargeEquivalent permeability

分類號： U457[建筑科學—橋梁與隧道工程]