CN116186863B 有限平面內(nèi)基于鏡像法海底隧道非線性滲流場(chǎng)分析方法 （大連海事大學(xué)）

有限平面內(nèi)基于鏡像法海底隧道非線性滲本發(fā)明公開了一種有限平面內(nèi)基于鏡像法隧道斷面中心的內(nèi)/外徑與各均質(zhì)地層對(duì)應(yīng)的滲2步驟S1:確定海底隧道開挖斷面的地質(zhì)條件，所述地質(zhì)條件為海底隧道開挖斷面位于以垂直于實(shí)際海底隧道軸線的直線為y軸參考基準(zhǔn)線，建立直角坐標(biāo)系；基于鏡像疊加原2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有限平面內(nèi)基于鏡像法海底隧道非線性滲流場(chǎng)分析方將所述實(shí)際海底隧道以不透水邊界為鏡面進(jìn)行等流量同號(hào)反映獲得虛擬海底隧道并3鏡像反映后各類隧道的中心坐標(biāo)包括點(diǎn)匯坐標(biāo)與點(diǎn)源坐標(biāo)；所述點(diǎn)匯坐標(biāo)為(0,4nh+通過鏡像法獲取的圓心坐標(biāo)為(0,4nh+b)的虛擬海底隧道；r2表示有限平面內(nèi)任意一點(diǎn)M(x,y)到第二類隧道圓心的距離；所述第二類隧道為通過鏡像法獲取的圓心坐標(biāo)為(0,2h+述第三類隧道為通過鏡像法獲取的圓心坐標(biāo)為(0,4nh_b)的虛擬海底隧道；r4表示有限平4gg界與不透水邊界之間的距離；b表示實(shí)際隧道的圓心至給水邊界的距離；r0表示襯砌內(nèi)半3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有限平面內(nèi)基于鏡像法海底隧道非線性滲流場(chǎng)分析方5lll表示襯砌區(qū)的非線性參數(shù)；r2l表示襯砌區(qū)任意點(diǎn)到步驟S5.4:通過分離變量法求解公式(17)與公式(18)，并帶入邊界條件(19)得到注漿rl表示巖體內(nèi)部開挖的海底隧道的外半徑；67表示4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有限平面內(nèi)基于鏡像法海底隧道非線性滲流場(chǎng)分析方所述滲流連續(xù)條件為圍巖滲流量等于注漿圈滲流量等于ggl80t即為h0；將hgt與hlt回代至圍巖滲流場(chǎng)參數(shù)、注漿圈滲流場(chǎng)參數(shù)與襯砌滲流場(chǎng)參數(shù)的計(jì)算公式根據(jù)所述當(dāng)前滲流條件下的圍巖滲流場(chǎng)參數(shù)、注漿圈滲流場(chǎng)參9[0007]步驟S1:確定海底隧道開挖斷面的地質(zhì)條件，所述地質(zhì)條件為海底隧道開挖斷面原理，以透水邊界與不透水邊界分別為鏡面對(duì)實(shí)際海底隧道進(jìn)行映射獲取虛擬海底隧道，述圍巖滲流場(chǎng)參數(shù)包括海底隧道斷面的涌水量、圍巖區(qū)總水頭以及海底隧道圍巖內(nèi)滲流[0019]將所述實(shí)際海底隧道以不透水邊界為鏡面進(jìn)行等流量同號(hào)反映獲得虛擬海底隧[0034]鏡像反映后各類隧道的中心坐標(biāo)包括點(diǎn)匯坐標(biāo)與點(diǎn)源坐標(biāo)；所述點(diǎn)匯坐標(biāo)為(0,隧道為通過鏡像法獲取的圓心坐標(biāo)為(0,4nh+b)的虛擬海底隧道；r2表示有限平面內(nèi)任意一點(diǎn)M(x,y)到第二類隧道圓心的距離；所述第二類隧道為通過鏡像法獲取的圓心坐標(biāo)為(0,2h+4nh_b)的虛擬海底隧道；gg[0068]步驟S5.4:通過分離變量法求解公式(17)與公式(18示襯砌區(qū)內(nèi)邊界處的總水頭；r0表示襯砌內(nèi)半徑；rl表示巖體內(nèi)部開挖的海底隧道的外半gggg0t即為h0；[0096]將hgt與hlt回代至圍巖滲流場(chǎng)參數(shù)、注漿圈滲流場(chǎng)參數(shù)與襯砌滲流場(chǎng)參數(shù)的計(jì)算[0100]圖1為本發(fā)明有限平面內(nèi)基于鏡像法海底隧道非線性滲流場(chǎng)分析方法的步驟框[0101]圖2為本發(fā)明有限平面內(nèi)基于鏡像法海底隧道非線性滲流場(chǎng)分析方法的流程框[0102]圖3為本發(fā)明有限平面內(nèi)基于鏡像法海底隧道非線性滲流場(chǎng)分析方法的海底隧道[0103]圖4為本發(fā)明有限平面內(nèi)基于鏡像法海底隧道非線性滲流場(chǎng)分析方法的鏡像法示[0104]圖5為本發(fā)明有限平面內(nèi)基于鏡像法海底隧道非線性滲流場(chǎng)分析方法的Hansbo非[0107]步驟S1:確定海底隧道開挖斷面的地質(zhì)條件，所述地質(zhì)條件為海底隧道開挖斷面原理，以透水邊界與不透水邊界分別為鏡面對(duì)實(shí)際海底隧道進(jìn)行映射獲取虛擬海底隧道，述圍巖滲流場(chǎng)參數(shù)包括海底隧道斷面的涌水量、圍巖區(qū)總水頭以及海底隧道圍巖內(nèi)滲流[0121]將所述實(shí)際海底隧道以不透水邊界為鏡面進(jìn)行等流量同號(hào)反映獲得虛擬海底隧邊界與不透水邊界之間的距離；b表示實(shí)際隧道的圓心至給水邊界的距離；n＝0,±1,±隧道為通過鏡像法獲取的圓心坐標(biāo)為(0,4nh+b)的虛擬海底隧道；ρ2表示有限平面內(nèi)任意一點(diǎn)M(x,y)到第二類隧道圓心的距離；所述第二類隧道為通過鏡像法獲取的圓心坐標(biāo)為(0,2h+4nh_b)的虛擬海底隧道；gg[0171]步驟S5.4:通過分離變量法求解公式(17)與公式(18示襯砌區(qū)內(nèi)邊界處的總水頭；r0表示襯砌內(nèi)半徑；rl表示巖體內(nèi)部開挖的海底隧道的外半g外側(cè)水頭hg與襯砌區(qū)外側(cè)水頭hl；所述滲流連續(xù)條件為圍巖滲流量等于注漿圈滲流量等于可知其中注漿圈Hansbo非線性滲流曲線段與直線段的闕值為2πrlkgilgmg，由于襯砌較為致區(qū)Hansbo非線性滲流曲線段與直線段的闕值為2πr0klillml，因此當(dāng)隧道涌水量大于2πg(shù)g參數(shù)與襯砌滲流場(chǎng)參數(shù)的計(jì)算公式中，如圖2所示，獲取當(dāng)前滲流條件下的圍巖滲流場(chǎng)參[0200]本發(fā)