海底隧道涌水量研究探究

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1、海底隧道涌水量研究探究[摘要]本文针对厦门东通道海底隧道特点，选取合适的计算方法对该隧道的涌水量进行分段预测，计算结果与现场施工的实际统计结果做对比，显示预测结果较可靠，其预测结果可作为隧道开挖及支护设计依据。[关键词]隧道；涌水量；海域；陆域；对比SubmarineTunnelWaterInflowAnalysisYangYongboWangHui(ChinaZhongtieMajorBridgeReconnaissance&DesignInstituteCo.,Ltd.Wuhan,430050)Abstract

2、:BasedonthecharacteristicsofXiameneastsubmarinetunnel,thisarticleanalyzedandforecastwaterinflowbysegmentofthistunnel.Comparedwiththerealwaterinflowfromworksite,theoutcomeisreliable,whichprovidedadesignbasisfortunnelexcavationandlining.Keywords:tunnel；waterinfl

3、ow；seaarea；landarea；compare中图分类号：U453文献标识码：A文章编号：1、前言8厦门东通道海底隧道工程是我国计划建设的第一条海底隧道，位于厦门岛东北端的湖里区五通村与翔安区西滨村之间，呈北东向展布,全长约5.9公里，其中海域段长约4.2公里[1]。由于海域隧道所处位置的特殊性，其开挖建设及使用过程中均位于海平面以下。因此，如何良好地处理好水的问题在隧道设计中显得尤为突出，直接影响到隧道建设的质量和效益。而要处理好水的问题，必须查清其所处的水文地质环境，其中关键的一点便是开挖涌水量问题。本

4、文基于前期详实可靠的水文地质参数，针对该海底隧道选取合适的计算方法对隧道涌水量进行分段预测，其结果可作为未来隧道开挖及支护的设计依据。2、隧道涌水量预测方法目前，国内外对于隧道涌水量预测的方法众多，均具有一定的理论与实际工程依据，其中较为公认并运用较多的主要有：地下水动力学法、水均衡法、比拟法等，其中以地下水动力学法运用较普遍。水均衡法主要适用于陆域隧道，本隧道主体工程主要在海面以下，故不能应用；海底隧道在国内尚无先例，比拟法也难以应用。因此，本工程隧道涌水量预测选用地下水动力学法。3、隧道涌水量计算公式8对于隧道

5、涌水量计算公式，各种不同的规程、规范中推荐较多，使用时必须结合工程实际情况进行合理选取，方能得到较准确可靠的结果。针对本研究区水文地质条件及工程特性，经综合分析，该隧道涌水量的计算公式分别按陆域、海域、明挖、暗挖选用。3.1陆域陆域地下水赋存于弱含水层中，可视作为隧道位于半无限含水层中。3.1.1明挖隧道隧道涌水量计算公式选用《地下铁路、轻轨交通岩土工程勘察规范》[2]中推荐的公式，计算模式如图1。式中：——涌水量(m3/d)；——基坑长度(m)；——含水层中原始静水位至隧道底板的距离（m）；——渗透系数(m/d)

6、；——基坑宽度(m)；——影响半径(m)，；——设计水位降深(m)。3.1.2暗挖隧道陆域暗挖隧道在施工初期涌水量最大，随着施工时间的递增，涌水量逐渐减少，存在经常涌水量和递减涌水量的问题，根据《铁路工程水文地质勘测规范》[3]，计算模式如图2，其最大涌水量和经常涌水量的计算公式为：最大涌水量计算公式：8（大岛洋志公式）式中：——隧道单位长度的可能最大涌水量(m3/d)；——渗透系数(m/d)；——含水层中原始静水位至隧道底板的距离（m）；——隧道洞身断面的等价圆半径(m)；——隧道洞身断面的等价圆直径(m)；——

7、转换系数，一般取0.86。经常涌水量计算公式：)式中符号含义同上。3.2海域海域隧道位于半无限含水层中，地下水直接接受海水的定水头入渗补给，施工前期的最大涌水量与施工中的经常涌水量基本一致，计算模式如图3，其最大涌水量的计算公式如下：式中：——单位长度隧道的涌水量(m3/d·m)；——隧道外含水岩层的渗透系数(m/d)；——隧道等价圆中心至静止水位的距离(m)；——隧道内排水沟设计水深(m)；——隧道底面至水底面的距离(m)；——隧道断面的等价圆直径(m)。84、隧道分段涌水量分析预测4.1计算条件①根据设计断面，

8、隧道洞高12m，洞宽14m，等价圆直径为13m，按高程15m进行分级；②陆域隧道按出口以外明挖，其余暗挖分段计算，其中明挖段开挖深度不大，按隧道底宽14m，坡面垂直计算；③隧道内排水沟设计水深为零；④海域海水位设为略高于百年一遇水位，取5.0m；陆域地下水静止水位设为略低于地面高程；⑤由于本文所获取的水文地质参数有限，也考虑到计算的简便，分段涌水量的预测未考