[发明专利]基于综合渗控的富水隧洞施工排水量定量计算方法

权利要求书

1.一种基于综合渗控的富水隧洞施工排水量定量计算方法，其特征在于包括以下步骤：

a.获得隧洞沿线天然条件下各地质段的天然涌水量估算数据，隧洞施工要求的允许渗涌水量和隧洞功能环境允许渗涌水量边界条件；

b.基于隧洞各地质分段采取的渗控措施，采用数值模拟技术计算各地质段在对应的渗控措施下隧洞渗涌水量的折减系数；

c.基于各地质段的折减系数计算隧洞沿程的各地质段的渗控后的渗涌水量和沿程累计渗涌水量；

d.确定隧洞施工至掌子面的排水量为沿程累计渗涌水量加上外供水产生的施工废水；

e.选择隧洞施工至掌子面的排水量的最大值作为排水资源配置依据；

所述步骤c还包括以下步骤：统计隧洞沿程各地质段渗控后的渗涌水量和沿程累计渗涌水量，分别取最大值并与隧洞功能环境允许渗涌水量边界条件和隧洞施工要求的允许渗涌水量比较复核；如果各地质段渗控后的渗涌水量和沿程累计渗涌水量大于隧洞功能环境允许渗涌水量边界条件或隧洞施工要求的允许渗涌水量则调整渗控措施并重复步骤b和c；如果各地质段渗控后的渗涌水量和沿程累计渗涌水量均小于或等于隧洞功能环境允许渗涌水量边界条件和隧洞施工要求的允许渗涌水量，则进行步骤d。

2.根据权利要求1所述的基于综合渗控的富水隧洞施工排水量定量计算方法，其特征在于外供水产生的施工废水为相对固定的小量，忽略不计。

3.根据权利要求1所述的基于综合渗控的富水隧洞施工排水量定量计算方法，其特征在于步骤c包括以下步骤：

动态分段计算隧洞沿程的渗涌水量：其中，Q_m＝Q_0mξ_im，Q_n＝Σ(Q_0mξ_im)；其中Q_m为第m段的渗控后渗涌水量；Q_0m为已开挖洞段中第m段的天然渗涌水量；ξ_im为对应隧洞沿程地质分段第m段中采取渗控措施K_i时隧洞渗涌水量的折减系数；Qn为开挖至掌子面桩号n时的沿程累计渗涌水量。

4.根据权利要求1所述的基于综合渗控的富水隧洞施工排水量定量计算方法，其特征在于根据现场施工要求计算满足隧洞施工要求的允许渗涌水量。

5.根据权利要求1所述的基于综合渗控的富水隧洞施工排水量定量计算方法，其特征在于根据隧洞功能允许渗涌水量和施工允许渗涌水量确定渗控措施。

6.根据权利要求1所述的基于综合渗控的富水隧洞施工排水量定量计算方法，其特征在于步骤b中采用三维渗流模型，模拟具有不同渗透性的不同岩层在采取渗控措施后的渗流场，以获得各渗控措施K_i下的隧洞渗涌水量；各渗控措施K_i下的隧洞渗涌水量与对应天然条件下的天然渗涌水量的比值即定义为渗控措施K_i下隧洞渗涌水量折减系数ξ_i。