隧道集水廊道底板型衬砌结构排水泄压能力研究

为了进一步优化交通隧道排水系统的设计方案,以贵南高铁九万山隧道为工程依托,基于渗流场和应力场双场耦合理论,以新型集水廊道底板型衬砌、中心排水沟底板型衬砌和传统泄水洞+仰拱型衬砌结构为研究对象,从围岩渗流场分布规律、衬砌结构排水泄压能力以及力学性能等方面综合评价结构的安全性、适用性,并在此基础上研究盲管间距对衬砌结构排水泄压能力的影响。研究结果表明:在60 m水位高度作用下,当环向盲管、泄水孔间距一定时,新型集水廊道底板型衬砌结构拱部、底板所受外水压力为294,158 kPa,其水压降幅比中心排水沟底板型衬砌高出17.5%,12.9%,比泄水洞+仰拱型衬砌高出15.1%,28.6%,可同时达到削弱拱部、底板外水压力的作用,且满足结构安全性的要求。采用新型集水廊道底板型衬砌时,其外水压力分布较为均匀,可避免采用泄水洞时产生类似偏压隧道作用带来的不良影响。