济源盆地地下水化学类型演变的影响因素分析

济源盆地北部地下水化学类型由HCO_3-Ca·Mg型和HCO_3-Ca型演变为HCO_3·SO_4-Ca·Mg型。其演变的主要原因是:济源市规模较大的工厂分布在北部和西部山前地带,工业燃煤导致大气中的CO_2、SO_2和NO_x等大量增加;济源盆地特殊的地理环境和气象因素等不利于污染物扩散,空气中的CO_2、SO_2和NO_x等随降水渗入地下,与地层中的矿物发生化学反应,致使地下水化学类型发生变化,地下水中的Ca~(2+)、Mg~(2+)、HCO_3~-、SO_4~(2-)、NO_3~-、NO_2~-等含量增加,总硬度和溶解性总固体也相应增大,水质变差。对济源盆地地下水化学类型演变进行研究,分析其变化的原因,对济源市调整工业布局、保护环境及地下水具有重要意义。     

中老铁路丰洪至万象段地下水化学特征及其侵蚀性研究

对中老铁路丰洪至万象段地下水进行了系统取样测试分析,从 pH 值、氯离子、钠离子、钾离子、硫酸根离子及侵蚀性 CO2的含量来分析地下水对沿线铁路地下工程结构的影响。结果表明： DK365—DK373,DK380—DK384和 DK393—D1K406段应提高混凝土的抗氯盐侵蚀能力,DK374+700拟建班芬送车站段要提高混凝土耐硫酸盐化学侵蚀能力,中老铁路丰洪至万象段沿线应提高混凝土的抗酸性侵蚀及抗 CO2侵蚀能力。     

FLAC 3D在越岭隧道涌水分析中的应用

研究目的:以往的隧道涌水分析中,通常未考虑隧道开挖对应力分布再平衡的影响,而应力集中段落往往节理裂隙发育,也是地下水运移的主要通道,易发生隧道涌水现象。本文采用数值分析方法对隧道开挖后的应力变化进行模拟,确定新的应力集中位置,判断开挖后可能涌水位置,为隧道涌水分析及工程措施选用提供设计依据。研究结论:(1)在采用物探方法确定隧道涌水高危段落的基础上,利用FLAC 3D软件对隧道开挖后应力重新分布情况进行数值模拟,结果发现:断层破碎带和褶皱背斜部分对隧道围岩应力分布和位移变化有很大影响;(2)通过隧道围岩应力分布和位移变化分析,确定了DK 121+070和DK 121+300段附近为隧道开挖后应力集中位置,可能发生突水、涌水灾害,数值模拟涌水位置与实际开挖后涌水位置吻合;(3)本研究成果为隧道涌水高危段落的划分提供了一种新思路,为隧道涌水量分析及工作措施选用提供了设计依据。     

襄渝铁路新大巴山隧道涌水量预测研究

研究目的:新大巴山隧道是襄渝铁路增建二线安康至重庆段控制性工程,由于其地下岩溶水丰富,因此隧道涌水量预测对该铁路设计和施工具有重要意义。本文采用前苏联科学家普洛特尼科夫关于天然地下水资源的"储量分类"法(三种类型:动储量、静储量、调节储量),在分析地下岩溶水垂直发育的分带性、储水构造特征、施工期间地下水涌(突)水特征等基础上,划分出地下岩溶水储量类型,研究地下水动储量与降雨的线性关系,预测隧区百年一遇降雨条件下隧道的最大涌水量。研究结论:(1)隧址区地下岩溶水可分为动储量和静储量两种类型;(2)隧道地下涌水主要为动储量释放;(3)涌水量大小与降雨量密切相关;(4)预测的最大涌水量为215×10~4m~3/d;(5)研究方法经工程实践证明较有成效,研究成果对类似工程地质条件下的隧道工程建设具有借鉴意义。     

《铁路工程水质分析规程》侵蚀性分析应注意的问题

研究目的:铁路工程环境水是否具有侵蚀性,直接关系到工程投资、工程的耐久性和安全.为此,铁路工程建设活动各方人员需正确理解和执行<铁路工程水质分析规程>,统一铁路工程水质分析方法和技术要求,提供准确可靠的水质分析技术参数,准确判定环境水的侵蚀类型和侵蚀等级.研究结论:为提高环境水侵蚀性分析判定准确度,首先应保证采样的真实性和代表性,有的水质具有动态性,应及时分析;其次环境水的侵蚀性主要与pH值以及SO2-4、Cl-、侵蚀性CO2、Mg2+浓度和总矿化度(溶解盐类)有关,针对不同的水质成分和浓度范围,选取相应的分析方法、仪器设备、配制溶液,采取一些特殊处理措施,选定水质分析技术参数,把握好化学反应关键点,才能确保分析结果的准确性;一般铁路工程环境水侵蚀性判定标准按<铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定>执行,对于特殊工程除按上述规定判定外,还需按国家标准判定,以防漏掉侵蚀类型或降低侵蚀等级.     

新型速凝剂水化机理及工程特性试验研究

喷射混凝土是矿山法修建隧道的基本措施,速凝剂作为喷射混凝土必需的外加剂,对工程质量和经济效益具有重要影响。结合正在建设的某高地应力软岩隧道,分析碱性(Na~+·AlO_2~-溶液)和非碱性(Al~(3+)·SO_4~(2-)溶液)速凝剂的促凝机理,并开展新型碱性液体速凝剂的室内试验和现场湿喷试验,得出如下结论:(1)碱性速凝剂和非碱性速凝剂的促凝机理都是利用活性Al~(3+)的水化反应;(2)碱性速凝剂产生粉尘主要是由于超量的Na~+中断了水泥的水化反应,非碱性速凝剂是由于SO_4~(2+)中断了水泥的水化反应;(3)新型碱性速凝剂最大的特点是降低了Na~+/Al~(3+)的摩尔比(1.19∶1),具有无毒无味、掺量少、落浆回弹少、早强且后期强度损失少等优点,是一种理想的喷射混凝土用速凝剂。     

强震区成兰铁路某隧道小净距段大变形特性分析

针对处于"汶川5.12"强震区龙门山断裂带之前山活动断裂及中央活动断裂之间的在建成兰铁路柿子园隧道4号横洞工区隧道小净距D3K87+500~+350段大变形破坏现象,在现场调绘、岩石试验、地应力测试及监控量测数据等资料分析的基础上,从地质构造、围岩条件、地震作用、地应力场、地下水及工程结构形式和施工影响等方面对隧道小净距段的大变形特性进行分析,并探讨其成因机制。主要结论有:(1)小净距段呈现仰拱左右剪切错动、边墙侵陷、拱顶沉降为特征的纵向张裂变形特性;(2)大变形成因机制可归纳为软弱破碎的围岩条件、复杂活跃的地质构造条件、高应力场条件、地形偏压作用、地下水软化作用等客观地质环境因素及小净距隧道结构形式、施工影响及较弱的支护措施等主观因素的综合影响;(3)小净距结构形式的设置位置应综合考虑地层岩性、地质构造、地应力场及地震震裂作用等客观地质环境因素的影响;(4)研究结论对强震区类似工程地质条件下川藏、滇藏铁路破碎围岩隧道的设计和施工具有借鉴意义。     

邻近既有线明挖隧道施工技术

1工程概况天津西站至天津站地下直径线工程隧道设计为单洞双线,采用明挖法、盾构法等综合施工方法,有效减少了对周围环境的影响。北营门西马路路堑施工段里程范围为:DK1+000—219.63(影响既有京沪线里程范围为:DK136+700—DK137+000),穿过北营门西马路、紧邻既有京沪线(见图1、图2)。     

邻沣河基坑降水及特长地铁站温度应力研究

研究目的:为了在沣河一级阶地修建地铁车站,本文以西安地铁森林公园站为例,研究地下水与周边地层有水力联系的基坑邻近河岸地下水处理措施,以及特长地铁站温度应力及混凝土开裂对地下结构的影响。研究结论:(1)在西北地区沣河一级阶地强透水层地层止水帷幕可行的实践效果,为高压旋喷桩在西北地区的应用提供了示范引领作用;(2)强透水地层基坑优先考虑高压旋喷桩止水帷幕工艺,实践证明其安全可行,造价较低,减少工期,环保节能,地面沉降小,对周边建(构)筑物影响较小;(3)特长地下站采用设置诱导缝的方法,可减小温度应力对结构的影响;(4)控制钢筋混凝土的收缩效应及增强其极限拉伸的能力,是控制车站结构产生裂缝的关键;采用细而密的分布钢筋,增大其配筋率能有效减小钢筋混凝土的收缩效应及增强其徐变极限拉伸,能达到在较长范围内减小裂缝开展的效果;(5)本工程的成功实施,对西北地区邻河岸类似强透水地层地下空间开发及及特长地下结构设缝等方面具有参考价值和指导意义。     

渝黔铁路凉风垭隧道岩溶水文地质条件研究

研究目的:新建渝黔铁路凉风垭隧道位于川黔南北向构造带与北东向构造带交接复合部位,隧道穿越娄山山脉之凉风垭(国道210公路之七十二道拐),是渝黔铁路的控制性工程。该隧道区可溶岩大面积分布,地下岩溶岩层管道化,常见不同流量的泉点和暗河等,地质构造及岩溶水文地质条件较为复杂,因此,有必要查清该隧道的岩溶水文件地质条件。研究结论:文章通过对该岩溶隧道的含水层岩性组合特征、岩溶水水动力场、水化学场及岩溶水系统性研究的基础上,得出以下结论:(1)隧址区的岩溶地下水可分为2个一级单元,7个次级单元;(2)隧道预测正常涌水量Q=24 542 m3/d,雨季较大涌水量Q大=73 626 m3/d;(3)隧道可溶岩段内岩溶涌突水危险性总体为中等-高危险;(4)隧道北侧深埋的可溶岩内岩溶发育及地下水富集程度较差,而南侧地下岩溶发育和地下水富集程度较高,对隧道涌水的影响较大;(5)本研究成果可为溶岩地区铁路、公路隧道勘察设计提供借鉴。