防水层对富水隧道复合式路面结构孔隙水压力的影响及对策研究

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1、第4O卷，第6期公路工程Vo1．40，No．62015年12月HighwayEngineeringDec．，2015防水层对富水隧道复合式路面结构孔隙水压力的影响及对策研究万斌，刘卓。，董城(1．湖南省怀化绕城高速公路开发建设有限公司，湖南怀化418000；2．湖南省交通科学研究院，湖南长沙410015)[摘要]基于土力学流固耦合计算理论，采用ABAQUS大型分析软件，建立了富水隧道复合式路面三维有限元等效模型，分析了不同防水层方案路面结构在车辆荷载作用下的孔隙水压力变化规律，结果表明：当路面结构处于全厚度均受到水人渗时，防水层设置层位对孔隙水压力的

2、影响几乎可以忽略不计，为有效发挥防水层减少孑L隙水压力的作用，路面结构上部宜从路表便开始阻止水的人渗的“早防水”、下部结构则宜采取尽早(调平层)铺设防水层的“深防水”策略。最后结合工程实践经验，从密实性面层、改性沥青碎石封层、调平层顶面防水、隧道仰拱防水等方面提出了富水隧道复合式路面的防水层设置对策。[关键词]富水隧道；复合路面；防水层；孔隙水压力[中图分类号]U456．3[文献标识码]A[文章编号]1674—0610(2015)06—0096—05Fore-waterPressureImpactAssessmentofWaterproofLayer

3、inWater-richTunnelCompositePavementWANGBin，LIUZhuo。DONGCheng，(1．HunanHuaihuaBeltExpresswayLtd，Huaihua，Hunan418000，China；2．HunanCommunicationsResearchInstitute，Changsha，Hunan410015，China)[Abstract]Baseonthetheoryofsoilmechanicsoffluid—solidcoupling，athree—dimensionalwater·richtu

4、nnelpavementwasestablishedbyABAQUSsoflware．Thepavementpore—waterpressurevariationswithdifferentwaterprooflayersettingswereanalyzed，resultsindicatethat，theve~icalpositionofwater—proofhavelittleimpactwhenthepavementwasfullofwaterinthewholedepth．Inordertoassurepreven—tingwaterasmu

5、chaspossible，thepavementshouldpreventwateronthesurfacelayerandinthebottomlayerassoonaspossible．Atlast，engineeringmeasuresofwater—prooflayersettingwereputforwardeom—binedwithengineeringpractice，suchasdenseSUl~acelayer，modifiedasphaltmacadamsealcoatlayer，levelinglayerwater—proof，

6、tunnelinvertedarchandSOon．[Keywords]water—richtunnel；compositepavement；waterprooflayer，pore—waterpressure防排水屏障后，阻水相对较为薄弱的隧道路面底部1概述成为渗水的主要区域，进而带来相关的因水引起的近年来，随着湖南省高速公路路网的不断完善，路面病害，影响路面使用品质，加大了养护费用，甚越来越多的新建高速公路集中在地质条件较为复杂至影响行车安全。因此，构筑有效的路面防排水结的山区，呈现出的一个新特点便是隧道的富水现象，构层，减少水这一因素对富水隧道

7、路面的影响，具有即隧道地下水相对丰富。对于富水隧道，衬砌防排十分重要的意义。本文拟通过建立隧道路面三维有水技术已相对成熟，然而路面的防排水却没有引起限元模型，探索隧道路面防水结构层对隧道路面孔足够的重视，特别是一些富水隧道在衬砌部分形成隙水压力的影响规律，可供隧道路面防水层体系设[收稿13期]2015—09—10[基金项目]湖南省交通科技项目(201231)[作者简介】万斌(1979一)，男，湖南长沙人，工程师，主要从事高速公路建设及管理工作。第6期万斌，等：防水层对富水隧道复合式路面结构孔隙水压力的影响及对策研究97计和施工参考。式中：(=sn)为

8、流量；n代表孑L隙率；n代表孔2ABAQus流固耦合分析理论引入隙水压力；为位置坐标；k是饱和状态下的渗透系