《表2 ZSK7+010.000处孔隙水压》

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《基于流固耦合的下穿隧道及古运河安全性分析》

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为直观反映下穿区段隧道施工时渗流场变化，绘制如图4所示的渗流场与孔隙水压等值线。2种工况分别为左洞开挖20m与右洞开挖20m，即左洞开挖至ZSK7+010.000，右洞开挖至YSK7+010.000。由图4a可知，左洞开挖导致隧洞附近孔隙水压骤降至<100kPa。ZSK7+010.000处各位置的孔隙水压如表2所示，可以看出隧洞断面各主要部位的孔压均为负值，最大负压达-526.75Pa。所以可推断整个隧洞开挖面均处于负压或孔压很小状态，形成负压力区或低压力区，由此产生的压力差导致渗流场线汇集至掌子面处，这也是现场开挖掌子面出现大量地下水的原因。图4b所示，当右洞开挖进尺达20m时，导致隧洞附近孔隙水压减小，且左洞渗流线变得更加密集，加大掌子面渗流量。此工况下隧道左洞断面平均渗流场流速1.20×10-5m/s乘以断面面积29.54m2，得到该断面每延米渗流量为30.63m3/d，平均渗流场流速是取断面上拱顶、左右拱腰、左右边墙位置处监测点的流速平均值得到。根据古德曼式和规范经验式预估隧道最大涌水量分别为28.74，24.71m3/d。