水底隧道饱水地层衬砌作用荷载研究

与山岭隧道所不同，采用矿山法修建水底隧道，二次衬砌将承受很大外水压力，特别是穿越饱水破碎地层时，具有很大的施工风险。以厦门翔安海底隧道为工程背景，针对f4风化深槽地层，研究不同水位条件下，衬砌荷载与排放流量及排放方式之间相关关系。研究得出：当控制排放量为全排条件流量1/3左右时，可卸掉80%外水压力；从环境和经济角度考虑，可将出现拐点折减系数0.2作为水底隧道限量排放的设计基准值；从支护结构体系组成考虑，对于f4强风化深槽破碎围岩，必须施作注浆圈，才可以保证在水压、土压共同作用下衬砌结构安全，结果显示施作注浆圈能够减少衬砌作用荷载30%～40%，提高安全系数几乎一倍；从主体结构受力特征看，水底隧道最不利受力位置在墙脚和仰拱，因此，无论是防水型还是排水型隧道，均应对仰拱形式及支护参数加强设计。