CN116186863B 有限平面内基于镜像法海底隧道非线性渗流场分析方法 （大连海事大学）

有限平面内基于镜像法海底隧道非线性渗本发明公开了一种有限平面内基于镜像法隧道断面中心的内/外径与各均质地层对应的渗2步骤S1:确定海底隧道开挖断面的地质条件，所述地质条件为海底隧道开挖断面位于以垂直于实际海底隧道轴线的直线为y轴参考基准线，建立直角坐标系；基于镜像叠加原2.根据权利要求1所述的一种有限平面内基于镜像法海底隧道非线性渗流场分析方将所述实际海底隧道以不透水边界为镜面进行等流量同号反映获得虚拟海底隧道并3镜像反映后各类隧道的中心坐标包括点汇坐标与点源坐标；所述点汇坐标为(0,4nh+通过镜像法获取的圆心坐标为(0,4nh+b)的虚拟海底隧道；r2表示有限平面内任意一点M(x,y)到第二类隧道圆心的距离；所述第二类隧道为通过镜像法获取的圆心坐标为(0,2h+述第三类隧道为通过镜像法获取的圆心坐标为(0,4nh_b)的虚拟海底隧道；r4表示有限平4gg界与不透水边界之间的距离；b表示实际隧道的圆心至给水边界的距离；r0表示衬砌内半3.根据权利要求1所述的一种有限平面内基于镜像法海底隧道非线性渗流场分析方5lll表示衬砌区的非线性参数；r2l表示衬砌区任意点到步骤S5.4:通过分离变量法求解公式(17)与公式(18)，并带入边界条件(19)得到注浆rl表示岩体内部开挖的海底隧道的外半径；67表示4.根据权利要求1所述的一种有限平面内基于镜像法海底隧道非线性渗流场分析方所述渗流连续条件为围岩渗流量等于注浆圈渗流量等于ggl80t即为h0；将hgt与hlt回代至围岩渗流场参数、注浆圈渗流场参数与衬砌渗流场参数的计算公式根据所述当前渗流条件下的围岩渗流场参数、注浆圈渗流场参9[0007]步骤S1:确定海底隧道开挖断面的地质条件，所述地质条件为海底隧道开挖断面原理，以透水边界与不透水边界分别为镜面对实际海底隧道进行映射获取虚拟海底隧道，述围岩渗流场参数包括海底隧道断面的涌水量、围岩区总水头以及海底隧道围岩内渗流[0019]将所述实际海底隧道以不透水边界为镜面进行等流量同号反映获得虚拟海底隧[0034]镜像反映后各类隧道的中心坐标包括点汇坐标与点源坐标；所述点汇坐标为(0,隧道为通过镜像法获取的圆心坐标为(0,4nh+b)的虚拟海底隧道；r2表示有限平面内任意一点M(x,y)到第二类隧道圆心的距离；所述第二类隧道为通过镜像法获取的圆心坐标为(0,2h+4nh_b)的虚拟海底隧道；gg[0068]步骤S5.4:通过分离变量法求解公式(17)与公式(18示衬砌区内边界处的总水头；r0表示衬砌内半径；rl表示岩体内部开挖的海底隧道的外半gggg0t即为h0；[0096]将hgt与hlt回代至围岩渗流场参数、注浆圈渗流场参数与衬砌渗流场参数的计算[0100]图1为本发明有限平面内基于镜像法海底隧道非线性渗流场分析方法的步骤框[0101]图2为本发明有限平面内基于镜像法海底隧道非线性渗流场分析方法的流程框[0102]图3为本发明有限平面内基于镜像法海底隧道非线性渗流场分析方法的海底隧道[0103]图4为本发明有限平面内基于镜像法海底隧道非线性渗流场分析方法的镜像法示[0104]图5为本发明有限平面内基于镜像法海底隧道非线性渗流场分析方法的Hansbo非[0107]步骤S1:确定海底隧道开挖断面的地质条件，所述地质条件为海底隧道开挖断面原理，以透水边界与不透水边界分别为镜面对实际海底隧道进行映射获取虚拟海底隧道，述围岩渗流场参数包括海底隧道断面的涌水量、围岩区总水头以及海底隧道围岩内渗流[0121]将所述实际海底隧道以不透水边界为镜面进行等流量同号反映获得虚拟海底隧边界与不透水边界之间的距离；b表示实际隧道的圆心至给水边界的距离；n＝0,±1,±隧道为通过镜像法获取的圆心坐标为(0,4nh+b)的虚拟海底隧道；ρ2表示有限平面内任意一点M(x,y)到第二类隧道圆心的距离；所述第二类隧道为通过镜像法获取的圆心坐标为(0,2h+4nh_b)的虚拟海底隧道；gg[0171]步骤S5.4:通过分离变量法求解公式(17)与公式(18示衬砌区内边界处的总水头；r0表示衬砌内半径；rl表示岩体内部开挖的海底隧道的外半g外侧水头hg与衬砌区外侧水头hl；所述渗流连续条件为围岩渗流量等于注浆圈渗流量等于可知其中注浆圈Hansbo非线性渗流曲线段与直线段的阙值为2πrlkgilgmg，由于衬砌较为致区Hansbo非线性渗流曲线段与直线段的阙值为2πr0klillml，因此当隧道涌水量大于2πgg参数与衬砌渗流场参数的计算公式中，如图2所示，获取当前渗流条件下的围岩渗流场参[0200]本发