1.高位泄水支洞设置高度确定方法,其特征在于,所述方法是针对富水充填溶腔进行的,包括以下步骤:S1、确定影响衬砌岩溶区隧道运营安全性的最主要因素为最终作用于衬砌上的渗透水压力;S2、确定最终作用于衬砌上的渗透水压力的影响因素;所述影响因素包括溶腔初始渗透水压、围岩对于渗透水压的折减、泄水洞的排水情况;其中,围岩对于渗透水压的折减是基于针对富水充填溶腔的岩溶隧道衬砌水压折减模型进行的;S3、根据所述影响因素在富水充填溶腔设计高位泄水支洞高度;求得高位泄水支洞高度确定式为:其中:H—可设置的最大水头高度;M—围岩对于水压的折减效应系数;N—充填物对于水头的增强效应系数;P—衬砌可承载的最大极限水头;K—安全系数;所述针对富水充填溶腔的岩溶隧道衬砌水压折减模型的构建过程包括以下步骤:确定与围岩对于水压的折减系数M相关的阶段,包括:溶腔水在围岩裂缝段中的渗透、溶腔水在围岩非裂缝段中的渗透、溶腔水在渗入围岩及裂缝前的水压加载;假设围岩对于水压的折减系数M的表达式为:其中:F(f,A,B)—渗透系数与三部分影响因素之间的函数关系;所述三部分为:1)溶腔水在围岩裂缝段中的渗透;2)溶腔水在围岩非裂缝段中的渗透;3)溶腔水在渗入围岩及裂缝前的水压加载; —裂缝段裂缝的函数形式对于溶腔水压的折减效应; —围岩非裂缝段水压渗透过程对溶腔水压的折减效应; —溶腔水压加载阶段的加载动能对于溶腔水压的增减效应;对假设的围岩对于水压的折减系数M进行分析,确定出围岩对于水压的折减系数M的表达式。
2.根据权利要求1所述的高位泄水支洞设置高度确定方法,其特征在于,对于溶腔初始渗透水压主要通过控制可能出现的渗透水压最大值P来达到给水压设限的目的;围岩对于渗透水压的折减主要通过控制围岩对于水压的折减系数M来达到给水压设限的目的;对于泄水洞的排水情况,主要通过监测单位立方下溶腔中充填物质占比,把控对于最大渗透水压的增强效应。
3.根据权利要求1所述的高位泄水支洞设置高度确定方法,其特征在于,所述围岩对于水压的折减系数M通过针对富水充填溶腔的岩溶隧道衬砌水压折减模型计算而得。
4.根据权利要求1所述的高位泄水支洞设置高度确定方法,其特征在于,所述围岩对于水压的折减系数M的表达式为:其中: l— ;k—围岩非裂缝段渗透系数;v—溶腔水压加载速度;P—初始渗入水压; —渗透部分与裂缝横向长度l的相关性函数。
5.根据权利要求1所述的高位泄水支洞设置高度确定方法,其特征在于,所述充填物对于水头的增强效应系数N的表达式为:其中:Ae—充填物;C—常数。
6.根据权利要求1所述的高位泄水支洞设置高度确定方法,其特征在于,所述衬砌可承载的最大极限水头P依照设计计算以及运营阶段长期监测可得。
7.监测点水压力分析方法,其特征在于,所述方法是通过如权利要求1至6任意一项所述的高位泄水支洞设置高度确定方法中所应用的针对富水充填溶腔的岩溶隧道衬砌水压折减模型进行的,以实现不同围岩特性下单点渗水对于监测点孔隙水压力的定量分析,包括以下步骤:如果渗透过程中围岩自身拥有多条渗透裂缝或多种形式的裂缝,或围岩自身渗透系数存在变化,则对围岩进行分层处理或对渗透系数进行连续积分处理,每一层或每一段积分的终点参数当作下一层或下一段计算的起点参数,从而进行迭代处理;如果监测点与渗入点不在一个水平线上,则测出同一水平线上与监测点水平坐标一致的点的孔隙水压力,再以该点为起始点,按照渗透水的特性向所需监测点进行渗透,从而间接得出相应监测点的孔隙水压力;如果渗入荷载不为点荷载,则按照微元法将荷载拆分为有限个或者连续无限个点荷载后,再进行渗透计算,最终叠加汇总出监测点的相应参数。