[发明专利]一种海底隧道主动控制式防排水体系设计方法及系统

摘要

本发明公开了一种海底隧道主动控制式防排水体系设计方法及系统。所述方法包括：获取海底隧道工程参数以及海底隧道允许排水量；根据所述海底隧道工程参数确定隧道围岩原始渗水量；判断所述隧道围岩原始渗水量是否大于所述海底隧道允许排水量，若是，获取采用多个不同防排水措施所对应的隧道结构渗水量并计算多个不同防排水措施所承担的水荷载；若否，根据所述隧道结构渗水量以及所述水荷载确定主动控制式防排水体系。采用本发明所提供的设计方法及系统能够降低海底隧道防排水设计的主观性，提高其科学性；同时可避免浪费，消除因设计不合理造成的隧道施工安全隐患。

主权项

1.一种海底隧道主动控制式防排水体系设计方法，其特征在于，包括：获取海底隧道工程参数以及海底隧道允许排水量；所述海底隧道工程参数包括开挖引起的渗流场变化范围、原岩渗透系数、隧道中心距海平面距离以及等效开挖半径；所述海底隧道允许排水量是参考日本青函隧道以及挪威海底隧道对允许排水量的规定确定的；根据所述海底隧道工程参数确定隧道围岩原始渗水量；判断所述隧道围岩原始渗水量是否大于所述海底隧道允许排水量，得到第一判断结果；若所述第一判断结果表示为所述隧道围岩原始渗水量大于所述海底隧道允许排水量，获取采用多个不同防排水措施所对应的隧道结构渗水量并计算多个不同防排水措施所承担的水荷载；所述防排水措施包括加固圈防排水措施、初期支护防排水措施以及二次衬砌防排水措施；所述隧道结构渗水量包括采用所述加固圈防排水措施所对应的第一隧道结构渗水量、采用所述初期支护防排水措施所对应的第二隧道结构渗水量以及采用二次衬砌防排水措施所对应的第三隧道结构渗水量；所述水荷载包括采取所述加固圈防排水措施的第一水荷载、采取所述初期支护防排水措施的第二水荷载以及采取所述二次衬砌防排水措施的第三水荷载；根据所述隧道结构渗水量以及所述水荷载确定主动控制式防排水体系；所述根据所述隧道结构渗水量以及所述水荷载确定主动控制式防排水体系，具体包括：获取采取所述加固圈防排水措施的第一极限水荷载、采取所述初期支护防排水措施的第二极限水荷载以及采取所述二次衬砌防排水措施的第三极限水荷载；判断所述第二隧道结构渗水量是否大于所述海底隧道允许排水量，得到第二判断结果；若所述第二判断结果表示为所述第二隧道结构渗水量大于所述海底隧道允许排水量，判断所述第二水荷载是否小于所述第二极限水荷载，得到第三判断结果；若所述第三判断结果表示为所述第二水荷载小于所述第二极限水荷载，判断所述第三水荷载是否小于第三极限水荷载，得到第四判断结果；若所述第四判断结果表示为所述第三水荷载小于第三极限水荷载，确定采用所述初期支护防排水措施为主动控制式防排水体系；若所述第二判断结果表示为所述第二隧道结构渗水量不大于所述海底隧道允许排水量，判断所述第三隧道结构渗水量是否大于所述海底隧道允许排水量，得到第五判断结果；若所述第五判断结果表示为所述第三隧道结构渗水量大于所述海底隧道允许排水量，确定采用所述二次衬砌防排水措施为主动控制式防排水体系。