海底隧道最小岩石覆盖厚度的设计除需要保证隧道施工期和运营期的安全外,还要兼顾隧道的经济性,使得工程既安全又经济。合理确定隧道顶板厚度是一项重要的研究课题。同时现场大量观测和地质统计资料显示,岩体中往往分布着不同尺寸的节理或缺陷,地下工程围岩所表现出的变形和破坏特征与岩体中节理和裂隙的断裂、损伤密切相关。因此岩体中的节理、裂隙和岩体渗流对海底隧道的稳定性以及隧道顶板厚度的确定有很大影响,本文以宁波象山港海底隧道为研究背景,对以上问题进行了初步研究。 根据国内外已建成的海底隧道资料,采用工程类比方法初步确定象山港海底隧道的最小岩石覆盖厚度。通过对宁波象山港海底隧道和已建成海底隧道的海水深度、顶板厚度、岩层性质等相关信息进行归类对比,对该隧道初步设计确定的底板线位置的合理性做了分析,并在此基础上给出了隧道顶板厚度。 根据工可阶段的岩土力学参数和室内试验所得参数,运用断裂、损伤的有关理论,应用裂隙岩体断裂损伤有限元程序,对象山港海底隧道进行了三维损伤断裂分析。根据数值模拟结果进一步确定象山港海底隧道的底板线位置和最小岩石覆盖厚度。 考虑岩体渗流对象山港海底隧道围岩稳定性和最小岩石覆盖厚度的影响,应用FALC3D中流固耦合模型进行三维固流耦合分析,考查岩体渗流对海底隧道围岩稳定和最小岩石覆盖厚度的影响。 最后根据工程类比和数值分析结果,确定象山港海底隧道最小岩石覆盖厚度和隧道选线位置。