以铁路隧道高水压泄水式管片衬砌为研究对象,采用理论分析、数值模拟、室内地层衬砌复合体渗透模型试验、室内地层衬砌复合体高水压加载试验等综合研究手段,研究铁路高水压隧道泄水式管片衬砌的适用条件、基于动态流固耦合机理的衬砌壁后外荷载确定方法、管片衬砌合理泄水量和壁后水压力分布形态、衬砌泄水孔构造型式以及泄水式管片衬砌的力学特性等。通过研究建立了泄水式管片衬砌双场耦合的数学力学模型,开发了渗流场和应力场耦合的有限元分析程序,提出了基于渗透体积力和控制泄流量的管片衬砌外荷载公式,揭示了管片无泄水孔、单环单侧单泄水孔、单环单侧双泄水孔等不同泄水方案下衬砌壁后水压力和围岩水压力分布形态,并进行不同泄水方案下泄流量的对比。成果通过了室内相似模型试验的验证。
英文主题词high water pressure;railway tunnel;drainaged segment lining; mechanics characteristics;stratum and lining complex osmosis test.