深长隧道涌水量预测的三维数值模拟研究

隧道建设中涌水问题处理不当会对当地生态和社会环境产生重大影响,因此有必要准确进行隧道涌水量的预测。文章以岳武高速明堂山隧道为例,通过对地表水集水区、边界条件和初始条件、断层因素概化、地下水模拟方法等进行分析,利用有限差分程序MODFLOW模拟计算基岩裂隙含水介质中深长隧道开挖的涌水量,并评价隧道开挖对周边地下水环境的影响程度。分析结果表明,隧道开挖至断层F7的瞬时涌水量在1 000 d后基本降至稳定涌水量水平,稳定涌水量的模拟计算结果与隧道内涌水量实际测量结果相近;隧道开挖对周边地下水环境的影响主要集中在隧道轴线断层附近以及部分山脊处,其余地段降深不明显。     

厦门海底隧道建设中涌水量流固耦合数值模拟

文章运用有限差分软件(FLAC3D)对厦门海底隧道F4风化深槽的涌水情况进行了流固耦合分析。由于隧道在穿越风化深槽段时采用双侧壁导洞法施工,因此对隧道施工三个阶段的涌水量分别进行了分析,并对不同注浆密度下的涌水量进行了对比。研究结果表明,在隧道开始开挖阶段,涌水量较大,之后逐渐趋于稳定;左右侧导洞开挖时,涌水量逐渐增大,但隧道中间部分开挖后,涌水量有所降低;数值计算所得涌水量结果与规范推荐公式计算结果基本一致。     

基于地下水动力学的地铁隧道裂隙水预测分析

针对城市中土岩组合的矿山法地铁隧道的实际情况,文章基于隧道潜水含水体的连续多孔介质模型建立了潜水含水体与裂隙含水体的组合介质分析模型;结合地下水动力学理论,推导了适用于该模型的裂隙水涌水量预测公式,并给出了公式中参数的具体取值方法,提出了该公式在地铁隧道注浆加固断面的涌水量预测中的应用方法。以青岛地铁隧道工程为依托,分别用解析法和数值分析法预测了隧道的涌水量,并与现场试验测量值进行了对比分析。分析结果表明,解析公式预测值误差较小,具有较高的工程应用价值。最后,分析了不同的洞室形状对隧道涌水的影响,得出了在地铁工程中断面形状对涌水量影响较小的结论。基于以上研究,文章推导的解析公式对土岩组合地层中地铁隧道涌水量的预测具有较高的适用性。     

一种随机数学方法预测隧道涌突水量研究

涌突水灾害是隧道工程中常见的灾害,准确预测涌水量的大小对于保证隧道施工、降低隧道施工风险具有重要意义.通过实例研究,分别利用理论计算法和层次分析一模糊综合评判方法预测隧道涌水量.与实际发生的涌水量对比,理论计算法操作简单,但预测不够准确.随机数学方法考虑影响隧道涌突水多方面因素,并用权重来控制各因素对隧道涌突水的影响程度,预测结果和实际发生的涌突水能较好地吻合.由此证明了层次分析一模糊综合评判方法的适用性.     

雪峰山特长深埋公路隧道涌水量灰色预测

文章针对邵怀高速公路雪峰山特长深埋隧道排水设计及施工现状,通过众多方法比较分析,优选采用灰色理论来预测隧道开挖距离与涌水量问的关系,以预测隧道开挖后总的涌水量,为中心水沟管径大小设计提供依据,对指导隧道施工具有现实意义。     

基于模糊类比法的秦岭Ⅰ线特长隧道涌水量预测

文章介绍模糊类比法用于隧道涌水量预测的基本原理与方法,并以秦岭Ⅱ线隧道实测涌水量为基础,预测Ⅰ线隧道的总涌水量和分段涌水量.结果表明,模糊类比法的预测值与实测值的误差不超过30%,较之解析法有更好的预测精度.该研究为隧道涌水量预测提供了一种简单、实用和可靠的方法.     

利用BP神经网络模型动态预测隧道涌水量——以铜锣山隧道为例

以垫邻高速铜锣山隧道为例,在分析隧道涌水和降雨响应特征的基础上,建立了综合考虑降雨脉冲、降雨累积效应和地下水系统整合作用的隧道涌水量预测的BP神经网络模型。计算结果表明,该模型对训练样本的拟合程度较好(平均绝对百分比误差为13.27%)且具有较高的预测精度(平均绝对百分比误差为15.05%)。该模型的建立和成功应用对丰富隧道涌水量的预测方法和动态指导隧道防排水管理具有重要意义。     

吾排隧道涌水量预测及突水防治分析

文章为预测吾排隧道涌水量,在收集区域地质资料和初步勘察资料的基础上,综合运用了调绘、钻探、物探等手段,分析了隧道隧址区的水文地质条件,并采用入渗系数法、径流模数法和地下水动力学法对隧道涌水量进行了计算,提出了隧道施工中出现突水现象的防治措施。     

隧道高压富水裂隙注浆堵水施工技术

结合现场施工实际,根据不同地质条件、水压和涌水量等实际情况,可分别采取径向注浆、周边帷幕注浆、全断面帷幕注浆、超前管棚注浆等多种注浆堵水方案。实践证明,针对高压富水裂隙,麦积山隧道斜井施工中采用"多种浆材结合、排水泄压开放式注浆"的思路在理论和实际操作上是可行的,为后续正洞施工及类似隧道工程突涌水施工提供参考。     

基于隧道现场施工监测数据的动态反分析

以深圳莲盐高速公路隧道为背景,基于现场的监测数据,采用动态增量优化反演分析的方法反演隧道围岩的岩体力学参数;利用反演得到的力学参数,结合施工过程对后续施工断面围岩的变形进行了预测分析。结果表明,预报值与实测值吻合得较好,能有效指导隧道的信息化施工和动态设计,也是隧道数字化工程中不可或缺的部分。     

山岭隧道围岩流变参数识别及应用研究

依托西康高速公路油房湾小净距隧道工程,对隧道围岩--石灰岩的流变特性进行了试验研究,给出了流变变形特性曲线,建立了能描述油房湾隧道围岩流变变形特征的流变模型.基于流变反演理论,获得了相应模型的弹性性能参数(岩体弹性体积模量、剪切模量和变形模量等)和流变参数及长期弹性模量等.利用反演流变模型及参数,并结合油房湾小净隧道工程地质特点及施工方案进行了三维流变数值模拟分析.结果表明,小净距隧道围岩变形时效特性规律基本符合H-K模型特征,表明基于试验辨识的H-K蠕变模型和反演参数的数值模拟能超前做出科学预测和定量评价,为山岭小间距隧道的设计和施工提供了可靠的参考信息和理论依据.     

岩体温度法隧道施工掌子面前方涌水预测预报探讨

文章在简要介绍各种隧道涌水预报方法优缺点和岩体温度法隧道涌水预报研究现状的基础上,分析了岩体温度法隧道施工掌子面前方含水体预测预报中影响岩体温度测试的因素及需要解决的问题,初步探讨了隧道洞内岩体温度变化与隧道施工掌子面前方含水体的关系,提出了应用岩体温度法进行隧道施工掌子面前方含水体预测预报的可能性。     

雪峰山隧道涌水规律与特征分析

隧道建设过程中往往会遇到涌水的情况,给施工带来困难和不安全因素。文章通过对雪峰山隧道施工过程中洞内涌水的长期观测,总结出隧道施工涌水的一些规律和特征,为今后类似隧道的施工涌水的预测和防治提供参考。     

特长隧道涌水对环境的影响分析

在特长隧道的施工与运营阶段,必须严格做好涌水排放控制措施,从而避免对周边环境的不利影响。结合某特长隧道项目的建设实践,通过对特长隧道涌水排放的理论计算与实测对比分析、特长隧道施工和运营阶段与周边水库相互影响的模拟试验分析、特长隧道涌水对周边环境植被覆盖和地表水体的遥感监测分析,为类似工程涌水排放控制提供参考。     

富水弱胶结地层地铁隧道裂隙水涌水量分析

针对复杂地质条件下浅埋地铁隧道裂隙水涌水量预测问题,文章以青岛地铁2号线枣李区间隧道为工程背景,基于等效连续介质模型,利用复变函数理论转换岩土体渗流区域和边界条件,推导了适用于浅埋地铁隧道涌水量的计算公式,确定了合理注浆圈参数;并建立了地铁隧道涌水量计算模型,通过流固耦合分析研究了不同注浆圈厚度条件下地铁隧道涌水量变化规律,验证了工程现场实测数据和数值模拟结果与理论解析值的吻合度。结果表明:隧道涌水量随着注浆圈厚度的增大或渗透系数的减小而降低;考虑到地铁隧道涌水量控制标准、经济合理性等要求,确定注浆圈厚度为4 m、渗透系数为0.009 8作为最优合理注浆圈参数;地铁隧道涌水量计算公式解析值与模拟值、实测值在误差允许范围内基本吻合,验证了计算公式的正确性和适用性。     

岩溶区隧道特大涌水突泥段帷幕注浆方案研究

为了合理确定岩溶区隧道帷幕注浆参数和注浆方案,文章以广西岑溪至水汶高速公路山心隧道涌水突泥段为依托,通过室内外试验研究,分析了隧道掌子面等部位围岩矿物成分,并基于此采用经验法和综合分析法对地层可注性进行了判别,确定了注浆方式;采用有限元方法对帷幕注浆厚度等进行了计算分析,确定了适用于山心隧道的帷幕注浆参数和设计方案;监测结果表明,采用该方案处治后涌水量降低了约54%,稳定后涌水量达到了设计要求。     

等里程间隔GM(1,1)模型在关角隧道6号斜井涌水量预测中的应用

在原始灰色GM(1,1)模型的基础上,通过运用等间距里程序列的分析方法建立模型,并对关角隧道6号斜井的涌水量进行了模拟预测。经检验,预测结果精度较高,对隧道工程涌水量的短期预测具有较大的实用价值。     

崇文门地铁车站管幕预支护施工效应模拟分析

北京地铁五号线崇文门站下穿既有地铁一号线区间隧道,车站顶板与区间隧道底板间距2.858 m,施工中为了严格控制既有环线区间隧道的沉降,确保环线地铁运营安全,首次采用了管幕预支护技术。文章采用3D-S igm a三维有限元软件对施工效应进行模拟分析,预测车站施工引起的既有隧道的沉降量,以确定合理的管幕预支护参数及其作用效果。     

八卦山卵砾石层隧道降水与排水之数值模拟分析

八卦山隧道总长约5km,主要地质为卵砾石层,全线有一半以上之路段位于地下水位下,由于地下水对卵砾石层隧道开挖面之稳定影响至巨,因此,对于隧道沿线之地下水位情况须妥予掌握.依据地质调查显示,隧道段含有两层较厚之不透水层,研判具有两个地下水位,上方第一含水层之地下水位随季节变化略有升降,而两层不透水层间之另一含水层为一含水量充沛之压力水层.本文将介绍施工中的八卦山隧道,利用已知水文地质架构,以数值模拟方法分别探讨隧道区域施工前的自然地下水位分布及竖井区域深抽水井抽水后地下水位的变化情况.自然地下水位模拟结果可提供研究该区域的水流方向及隧道沿线之水压分布情况;而藉由模拟深抽水井抽水后结果,评估竖井施工降水深水井所需数量,并初步评估施工对附近区域地下水资源可能之影响.另外,藉由数值模拟检讨比较竖井环向排水与纵向排水的功能性,并修正设计以达到施工的便利性.最后,经由实际施工中降水与排水成效,以验证数值模拟之可靠度.     

高压富水隧道断层破碎带突涌水分析与工程对策

长大山岭隧道施工过程中不可避免地要通过断层破碎带等不良地质,在断层带地下水发育、导水性较好、补给充分的情况下,极易发生突泥涌水等地质灾害,会严重影响施工安全.文章对青云山隧道F高压富水断层破碎带突涌水的特征及原因进行了综合分析,详细论述了穿越该断层所采用的超前地质预测预报、全断面超前预注浆、超前大管棚、加强型抗水压衬砌及全包防水等综合工程措施.施工中由于采取了这些工程措施,有效地控制了隧道施工造成的地下水流失,达到了预期效果,保证了施工安全.