隧洞外水壓，即作用在隧洞襯砌外壁的靜水壓力。
基本介紹
- 中文名：隧洞外水壓
- 外文名：external water pressure of tunnel
定義,分析方法,
定義
隧洞外水壓力是水工隧洞所承受的基本荷載之一。對有壓隧洞，外水壓力有抵消內水壓力的作用，但在檢修期洞內無水時，仍是主要的不利荷載。對無壓隧洞，外水壓力一般起控制作用。採取有效的排水措施，可減小外水壓力。
外水壓力的數值與隧洞沿線地下水活動的規律有關。圍岩的節理、裂隙和隔水層的分布情況，以及襯砌本身的透水性和排水條件等因素，對外水壓力的影響較大。水工隧洞沿線地下水水位變化多，工程地質條件複雜，隧洞襯砌與圍岩又有一定的嵌固作用，確切計算外水壓力數值比較困難。
分析方法
通常將外水壓力視為作用在隧洞襯砌外壁的邊界力。先根據隧洞沿線的工程地質、水文地質條件及隧洞的排水、防滲條件，考慮到水庫蓄水後地下水的變化情況，分析確定可能的地下水位線，然後將地下水位線至襯砌外壁之間的水柱高乘以折減係數（β），可視為作用在襯砌上的外水壓力。
β值是一個綜合指標，要結合當地的工程地質、水文地質、地形及工程布置條件，並輔以必要與可能的觀測資料，全面分析確定。初定時可根據工程類比，參照地下水滲流過程的水頭損失及其他排水、補水的影響，按最不利的的情況選取。當地下水活動微弱，洞壁有滲水或滴水時，β值可取0～0.4；地下水活動顯著，沿裂隙或軟弱結構面有大量滴水或線狀流水或噴水時，β值可取0.25～0.6；地下水活動強烈，呈嚴重股狀流水，沿軟弱結構面有小量湧水時，β值可取0.4~0.8；地下水活動時，β值可取0.65～1.0。對圍岩採取防滲、排水措施後，可適當降低β值。在工程設計中，為安全計，當與內水壓力組合時，取偏小的β值；當隧洞檢修時，取偏大值。
將水壓力視為邊界力的方法比較簡單，得到廣泛套用。20世紀90年代以來，對外水壓力對襯砌作用的認識有所發展，認為襯砌與圍岩都是相對透水體，兩者又緊密貼接，形成一定邊界條件下的滲流場，外水壓力應是空間場力。即以體積力的方式作用於地下水位以下的圍岩和襯砌上；根據圍岩與襯砌的滲透特性，計算滲流場，並據以進行等效滲流荷載的計算和襯砌的設計。
