一种山岭隧道防水层土工织物横向渗透系数预测方法技术

本发明专利技术公开一种山岭隧道防水层土工织物横向渗透系数预测方法，包括如下步骤：采用厚度系数修正土工织物的固体体积分数，采用纤维取向系数对纤维所受流体初始阻力以及纤维初始长度进行修正，得到纤维所受流体总阻力，再基于达西定律计算渗透系数并采用厚度系数修正横向渗透系数阻力模型；采用厚度系数修正最大孔隙直径、截面面积，同时根据现有数据建立分形维数的经验公式，进而建立修正横向渗透系数分形模型；以土工织物的面密度与厚度的乘积作为划界指标，将两个模型联立成综合模型。该模型既能考虑纤维乱向分布与外加荷载作用对土工织物横向渗透的影响，又能适用于不同厚度、面密度土工织物的横向渗透系数预测，预测精度高，适用性强。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及隧道防水，尤其是涉及一种山岭隧道防水层土工织物横向渗透系数预测方法。

技术介绍

1、在山岭隧道工程中，多采用初期支护与二次衬砌结合的复合式衬砌形式，在初支与二衬之间，采用复合防水层实现隧道衬砌的防排水。复合防水层中的防水板对渗水进行堵截，将渗水阻挡在二次衬砌之外；复合防水层中的纤维织物土工材料将渗水引至隧道拱脚的排水系统。随着技术的进步，复合土工膜成为替代传统复合防水层的可行方案。复合土工膜的纤维织物与防水膜层紧密结合，纤维织物同样起到横向渗透的作用，防水膜层则代替了传统、笨重的防水板部分。无论是传统的土工布还是复合土工膜，皆属于土工织物，其横向渗透性能对于隧道结构的防排水都有着关键的影响，横向渗透性能越好，渗水在局部积聚的可能性越小，防水板的防水压力也越小。

2、目前，对于纤维织物土工材料横向渗透系数的计算模型已有报道，主要包括阻力模型、分形模型和随机网络模型。阻力模型将多孔介质中流体阻力理论与土工织物纤维结构理论结合，推导出横向渗透系数计算公式；分形模型利用图像处理技术获取相关参数，再应用毛细管流体理论以建立相关公式；随机网络本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种山岭隧道防水层土工织物横向渗透系数预测方法，其特征在于：包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的预测方法，其特征在于：S1中，厚度系数KT关于外压荷载的一般表达式采用回归分析法按式(1.1)拟合得到：

3.如权利要求2所述的预测方法，其特征在于：S2中，采用厚度系数KT按式(2.1)修正得到土工织物的固体体积分数：

4.如权利要求3所述的预测方法，其特征在于：S2中，任一与水流方向平行的平面内任一纤维在水流方向上单位长度所受流体初始阻力按式(2.2)确定：

5.如权利要求4所述的预测方法，其特征在于：S2中，任一与水流方向平行的平面内...

【技术特征摘要】

1.一种山岭隧道防水层土工织物横向渗透系数预测方法，其特征在于：包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的预测方法，其特征在于：s1中，厚度系数kt关于外压荷载的一般表达式采用回归分析法按式(1.1)拟合得到：

3.如权利要求2所述的预测方法，其特征在于：s2中，采用厚度系数kt按式(2.1)修正得到土工织物的固体体积分数：

4.如权利要求3所述的预测方法，其特征在于：s2中，任一与水流方向平行的平面内任一纤维在水流方向上单位长度所受流体初始阻力按式(2.2)确定：

5.如权利要求4所述的预测方法，其特征在于：s2中，任一与水流方向平行的平面内任一纤维在水流方向上单位长度实际所受流体阻力按式(2.3)确定：...

【专利技术属性】
技术研发人员：何亮，刘汉宏，刘峥嵘，丁国华，李明镜，张任军，王海林，杨雄，蒋胜波，陈兆，杨飞，余国平，王德民，徐伟，张鹏，龚琛杰，康磊，欧阳宇，
申请(专利权)人：湖南省衡永高速公路建设开发有限公司，
类型：发明
国别省市：