水底隧道衬砌水压力折减系数估算

郑 波，王建宇，吴 剑

(中铁西南科学研究院有限公司，成都 610031)

0 引言

计算隧道衬砌水压力的方法较多，主要有折减系数法、数值解析法、理论解析法及渗流分析法等。其中，以折减系数法最为普遍，该方法最早应用于水工隧道，并且在《水工隧洞设计规范》中提出了明确的水压力折减系数表。由于以往对公路、铁路隧道衬砌所受的水压力没有给予足够的重视，且折减系数方法使用起来相对简单，因此，在公路、铁路隧道中遇到类似问题时，多数通过借用《水工隧道设计规范》的有关经验和规定来确定衬砌水压力折减系数。但《水工隧道设计规范》中的折减系数并没有考虑衬砌渗透性、隧道尺寸、水头等因素［1］的影响，所以其适用性在公路、铁路隧道中受到了很大的限制。

目前，国内外学者对衬砌水压力的研究较多，研究结果表明，40～60 m水头是“全堵型”结构的临界水头［2－3］。当地下水位超过衬砌结构所能承受的临界水头时，“全堵型”衬砌类型不适用，并且“以排为主”的设计原则已经不能适应当前水环境的保护［4］，在隧道防排水设计中采用“以堵为主，限量排放”准则，既减少了作用在衬砌背后的水压力，又不致因大量无限制排水对地下及地表环境造成难以弥补的破坏。研究成果中尚缺少适用性强的水压力折减系数计算公式，特别是缺少适用于工程设计的简化计算公式。

因此，本文以具有稳定水头的水底隧道衬砌外水压力折减系数为研究目标，通过分……