压气新奥法隧道施工中的渗流分析

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1、第25卷第3期岩石力学与工程学报Vol.25No.32006年3月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineeringMarch，2006压气新奥法隧道施工中的渗流分析刘辉，李仲奎，廖宜，曾利(清华大学水利水电工程系，北京100084)摘要：在各种隧道施工过程中，根据新奥法基本原理，所采用的施工方法都必须尽可能地降低对周围岩土体及地下水状态的扰动。而在城市地铁隧道、跨海及过江隧道施工过程中，出于环境保护、城市建筑和景观保护、施工安全及减少地面沉降等因素的考虑，施工排水方法受到特别重视

2、。压气新奥法隧道施工可以有效地解决地下水问题，同时可以明显减小地面沉陷并提供一定的支持力，而造价却要比盾构法施工低廉得多。压气新奥法隧道施工的主要问题之一是如何清楚地了解渗流场(水流和气流)的分布和变化规律及其对原有地下水分布的影响，并预测施工过程中的补气量，保证气压稳定和施工安全。采用数值方法对这一问题进行分析，根据渗流场的分布，讨论压气新奥法隧道施工过程中压缩空气的影响区域、漏气量及选用合理的隧道施工工作气压等问题。关键词：隧道工程；压气新奥法隧道施工；渗流；数值模拟中图分类号：U45文献标识码：A文章编号：10

3、00–6915(2006)03–0584–06SEEPAGEANALYSISINNEWAUSTRIATUNNELINGMETHODWITHCOMPRESSEDAIRLIUHui，LIZhong-kui，LIAOYi，ZENGLi(DepartmentofHydraulicandHydropowerEngineering，TsinghuaUniversity，Beijing100084，China)Abstract：Intheconstructionprocessesoftunnels，thedisturbanceto

4、soilorrockmassandundergroundwaterconditionsshouldbedecreasedtotheminimumaccordingtonewAustriantunnelingmethod(NATM).Inurbanundergroundtunnels，cross-seaandcross-rivertunnels，moreattentionsarepaidtodrainageorwaterproofmethodswiththeconsiderationofcircumstanceprot

5、ection，architectureandlandscapeprotection，safetyoftunnelingandthedecreaseofgroundsubsidence.NATMwithcompressedairmaybeagoodchoice.Compressedaircanbeusedtopreventwaterinflowintothetunnel，anditcanbealsousedtopreventtoolargegroundsubsidence.Oneoftheimportantproble

6、msforNATMwithcompressedairistounderstandtherulesofthedistributionandvariationofseepagefield，thedisturbancetogroundwatercondition，andtopredictthesupplementaryamountofair.Numericalmethodisemployedtosolvetheproblem.Finally，thedistributionofseepagefield，theinfluenc

7、eareaofthecompressedair，airlossamountandproperworkingairpressurearedeterminedwhenusingNATMwithcompressedair.Keywords：tunnelingengineering；newAustriantunnelingmethod(NATM)withcompressedair；seepage；numericalsimulation要解决地下水的问题。一般情况下，主要采取以下1引言几种方式来实现这一目的：第一，通过灌浆等方

8、法改变岩土体的渗透系数；第二，通过井点排水等方在存在地下水的不良岩土体中开挖隧道时，需法使地下水位低于工作面。此外还有冻结法和压缩收稿日期：2004–10–25；修回日期：2005–01–20作者简介：刘辉(1975–)，男，1998年毕业于长春科技大学建筑工程专业，现为博士研究生，主要从事地下工程方面的研究工作。E-mail：liu-hui0