摘要
在隧道建设和运营过程中，由于排水系统结晶堵塞问题引起隧道渗漏水、衬砌开裂等诸多病害。排水盲管堵塞不但影响隧道运行安全和服役寿命，还会造成大量直接与间接的经济损失。 目前国内外虽然对排水盲管堵塞的问题有了一定的研究，但是大多集中在影响排水盲管结晶的环境因素和盲管堵塞疏通等技术上。对于如何优化设计，从而减少盲管堵塞发生的概率，降低结晶生成速度的研究则鲜见报道。因此本文采用室内模型试验的方法，对隧道排水管堵塞原因及影响隧道排水盲管堵塞的设计因素进行分析研究，主要内容如下: (1)系统总结了隧道排水盲管的堵塞机理，包括堵塞原因和影响因素，将盲管堵塞原因概括为混凝土开裂、围岩结晶，以及设计施工因素三大方面，并分析了影响排水盲管结晶物生成的主要因素，包括地质构造、CO2、离子浓度、气候、混凝土析出、隧道设计与开挖等。 (2)基于隧道纵向及环向排水盲管的简化模型，通过模拟不同堵塞程度、堵塞部位及盲管堵塞长度等堵塞情况，研究了隧道衬砌外侧水压力的变化规律。研究结果表明:盲管排水可以有效降低衬砌外侧水压，尤其是盲管附近小范围内水压下降较为明显;随着隧道排水盲管堵塞程度的增加，衬砌外侧水压逐渐增大，排水盲管完全堵塞后衬砌将承担全部外水压力:隧道排水盲管堵塞长度直接影响衬砌水压峰值。 (3)以排水盲管布置方式、管径和环向盲管间距等因素对排水盲管结晶发展规律的影响进行了研究，每天监测排水管道流量、结晶重量等参数的变化，从而分析这些因素对盲管结晶发展规律的影响。 (4)根据模型试验结果总结了针对中国现有矿山法隧道排水系统的设计优化建议，通过增加排水盲管管径，采用环向盲管直接弯入侧沟的连接形式和更换排水盲管管材等方法来减少排水盲管发生堵塞的概率。
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