基坑三维渗流对紧邻区间隧道影响的数值分析

基坑工程施工改变地下水渗流场，导致紧邻区间隧道受力和变形发生改变。为此，应用数值分析手段，采用流—固耦合计算模式，对某基坑施工过程的渗流场和变形场进行三维模拟，分析了场地的水位下降规律和区间隧道的变形规律。并通过建立能反映止水条和螺栓作用的三维管片环实体计算模型，计算了管片变形和接头纵缝张开量。研究结果表明：该基坑施工诱发的最大水位下降约为2m；水位下降2m时管片的纵缝张开增量为0．13mm，为纵缝张开控制总量的4．3％。因此，认为该基坑施工诱发的三维渗流对紧邻地铁区间隧道的影响较小。     

黔张常铁路驼马店隧道突涌水系统辨识

为查明驼马店隧道DK48+918突涌水岩溶发育情况及岩溶水系统结构特征,首先对隧道涌水形式、涌水量、压力大小等涌水特征进行综合分析,得出岩溶隧道突涌水与隧址区岩溶发育情况、岩溶水系统结构特征密切相关。其次系统总结岩溶突涌水系统辨识的方法和技术,最后采用水文地质调查、物探、钻探、地下水示踪试验及高分辨率水文监测技术等对DK48+918突涌水进行系统辨识。研究表明:隧道施工揭露了管道流顶盖,因强降雨、原管路淤塞引发突涌水,涌水主要来源于隧道东北侧溶丘洼地及漏斗地表汇水,涌水随降雨量动态变化大,计算最大涌水量为5万m~3/d,瞬时最大涌水量可达1万m~3/h。     

深长隧道涌水量预测影响因素评价分析

隧道涌水不但与施工条件和隧道特征有关,而且受到水文地质条件的影响,对影响隧道涌水的主要因素的遴选和分析是准确进行隧道涌水量预测的前提。对我国深长隧道地质与水文地质条件进行详细分析,采用层次分析法建立深长隧道涌水量影响因素评价模型,定量确定了各因素的权重。研究结果表明:地层岩性、岩层富水性、地下水类型、地质构造、地形地貌和年均降水量是影响深长隧道涌水量的关键因素。本文分析结果为深长隧道涌水量预测分析提供了科学依据。     

地铁网络系统节点温度分析

本文对具有复杂网络结构的地铁连接点进行了空气动力学和热力学分析，提出了计算方法，并用该方法对欧洲Lotschberg隧道进行了计算和分析，说明本文的计算模型和方法是正确的，可以对具有网状结构的隧道和地铁进行数值模拟。     

聚氨酯复合注浆材料浆液扩散特性及应用研究

山岭隧道所处地层大多节理裂隙发育，水系丰富，由此引发的突涌水灾害普遍具有突发性高、危害性大和破坏性强等特点，直接威胁隧道施工安全。基于化学改性和无机-高分子杂化技术，以聚氨酯材料与普通硅酸盐水泥为基础，结合复合功能助剂，制备得到聚氨酯复合注浆材料。通过对该复合注浆材料的SEM观测，分析浆材固结体的防渗性能。通过水槽注浆模拟试验，研究注浆材料的浆液扩散和抗冲刷特性。利用Galerkin有限元法建立连续模型方程，数值模拟浆液的流动过程，分析注浆过程中的流场特征。通过现场工程应用，验证该复合注浆材料对山岭隧道突涌水的注浆封堵效果。研究结果表明，有机/无机杂化的空间互穿网络凝胶结构，提高了结石体的力学性能和防渗性能。浆液在动水环境下的富水砂砾地层留存率高，扩散程度好，注浆封堵效果明显。数值模拟结果与现场试验基本相符，对复合注浆材料浆液流场特征进行分析，有助于实现地下突涌水注浆治理全过程的优化控制。山岭隧道突涌水的现场应用表明，使用复合注浆材料对富水地层注浆后无渗水现象，后期经过长时间观测，封堵效果和耐久性优异。     

隧道施工涌水处理方案及技术经济分析

铁路隧道工程涌水是施工中常见且容易造成严重后果的灾害之一,不仅影响隧道工程建设的正常施工,还会波及到隧道建成后的安全运营。此文以某特长隧道工程施工涌水为例,针对工程特点和施工组织设计。论述涌水处理方案及具体排水工作方式。并依据涌水处理方案进行技术经济分析,即抽水设备台班单价分析、抽水台班数量分析、某一段抽水总台班及费用分析,可为今后类似工程提供借鉴。     

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。     

岩溶隧道涌水量的预测方法研究

系统分析了隧道涌水量预测的方法,并用数值模拟方法进行了某隧道涌水的预测研究,认为数值模拟方法是进行隧道涌水量预测的有效方法。     

论隧道地下水涌水预测理论和方法的发展

隧道地下水涌水预测理论和方法是长期以来难以突破的水文地质问题，本文就目前隧道地下水的预测理论和方法发展情况做一简介，以供进一步探讨．     

高寒特长隧道高应力富水环境下的结构技术研究

由于位于富水断层破碎带的山岭隧道地层岩性复杂、围岩破碎,地下水补给源充分,在施工中严重影响了隧道围岩的稳定性,极易发生高压突水等地质灾害。本文结合大坂山隧道富水断层破碎带的施工,通过使用FLAC3D有限差分数值模拟软件中的流固耦合模块,研究了该类高寒特长大隧道在高应力富水环境下的结构安全技术,分析了在断层破碎带区域施工过程中的渗流规律以及掌子面稳定性的流固耦合机理,并对隧道开挖过程中产生涌水灾害时掌子面前方水压、掌子面变形和掌子面塑性化规律进行了研究。在对比分析不同开挖方法的基础上,提出了合理的开挖方法和支护措施(采用小导管预注浆加固结合H175型钢进行支撑),有效地控制了围岩的变形,很大程度保证掌子面稳定。     

洋碰隧道岩溶涌水连通试验研究

隧道岩溶突涌水问题是隧道施工及运营过程中经常遇到和必须解决的重大难题之一。为解决水文地质条件复杂的洋碰隧道区的岩溶涌水问题,以荧光素Na及罗丹明为示踪剂,采用微量化学示踪方法,在隧道区进行示踪试验,同时结合野外水文地质调查对试验结果进行分析,探求隧道区地下水的运动规律,并提出合理建议,为隧道运营期岩溶水害的整治提供了科学依据。     

特长超深隧道涌水量预测的镜象法

特长隧道的埋深常达到百米甚至千米以上，成为特长超深隧道。本文根据这类隧道在含水层中的埋置深度大、初期涌水以弹性释水为主及围岩渗透系数深度增加而递减等特点，将隧道概化为补给边界附近井，并通过镜象法得出了隧道最大涌水量的计算模型。适当简化后，该模型与现有的部分模型相吻合。     

古迹坪隧道水文地质条件及工程处理措施

古迹坪隧道位于西秦岭高中山区，地层岩性复杂，地质构造发育。根据水文地质调查，地表泉水流量大小，岩性和构造，水文地质计算，同时考虑勘测时季节因素的影响，将隧址区地下水富水性分为5个区，并分段进行评价，预测得知施工可能发生涌水地段。洞身通过可能发生涌水地段时，除加强超前支护外，还采取止水和降水措施，对已发生涌水突泥地段，采取“帷幕注浆＋超前大管棚”的施工方案，取得了较好的施工效果，可为相似地区隧道勘察设计提供借鉴。     

秀山隧道水文地质特征分析研究

研究目的:玉蒙铁路秀山隧道受云南特殊地质构造影响和异常活跃的地壳运动作用,溶蚀管道与宽大裂隙发育,岩溶水、构造裂隙水相互混杂并形成复杂的地下水网络系统。通过对隧址区域工程地质与水文地质条件以及施工开挖揭示的洞身涌水特征进行系统分析研究,查清隧道涌水来源及其与杞麓湖的水力联系。研究结论:(1)通过对隧道洞身涌水量最大段落进行综合分析及水样同位素测试,表明地下水来源于隧址区接受的大气降水;(2)杞麓湖湖水与隧址区地下水在来源上存在明显差异,隧道涌水与湖水联系较弱;(3)隧道穿越曲江、杞麓湖两个水文地质单元,施工至不同洞段水文地质特征表现出较大的差异性;(4)本文研究结论可为同类地质环境隧道工程勘察设计施工提供参考借鉴。     

铁路隧道工程地下水风险评估探析

研究目的:隧道风险评估是一项新近开展的、多专业综合进行的工作,本文是对隧道水文地质风险评估工作意义、内容、方法、要点的分析和探索。研究结论:风险性评估是在目前勘察手段有限的条件下正确评价地下水风险的合理选择;本文提出的以概率分析为基础的地下水风险评估是以往以定量计算为重点的水文地质条件评价的重要延伸和完善;地下水涌水量及涌水方式、地下水压力、地下水变化导致产生围岩稳定问题、水质改变、地下水疏排导致的环境改变是地下水风险的主要因素;水文地质计算中常因地下水富水性不均导致局部出现较明显误差,风险性评估能够减小这种误差导致局部重大涌水未能预测出现的风险。     

高地应力断层破碎带衬砌力学特性对比与分析

以高地应力区某穿越断层破碎带隧道为工程依托,通过三维数值模拟来分析随着掌子面推进过程中的围岩空间应力场的状态及其变化趋势。首先,根据弹性衬砌模型计算结果判断衬砌结构是否还处于弹性状态;其次,按照弹塑性衬砌模型进行某穿越高地应力断层破碎带隧道三维数值模拟。计算结果表明:高地应力区穿越断层破碎带隧道三维数值模拟应该采用弹塑性衬砌结构;弹性计算模型与摩尔—伦计算模型分别计算所得衬砌结构关键点位移量差别较大,弹性衬砌模型计算得到关键点位移均小于摩尔—库伦衬砌模型所得到的量值,且约为摩尔—库伦模型计算所得量值的50%;拱顶和拱腰主应力波动范围在掌子面通过z=-50 m平面前0.5B(B为隧道宽度)和通过后1.5B范围,墙脚主应力波动范围在掌子面通过前1B和通过后0.5B范围;弹塑性衬砌计算的主应力较弹性衬砌计算的主应力大;揭示了某穿越高地应力断层破碎带隧道衬砌的破坏形式与潜在破坏面。     

铁路长大隧道建设中地下水防治有关问题研究进展

研究目的:针对目前隧道施工过程中频发的突泥涌水地质灾害事故,提出了地下水防治的科学理念及其监测方法,旨在保证隧道施工安全和施工质量.研究结论:以铁路长大隧道工程建设为技术研究背景,着重论述了地下水活动和平衡规律、地质灾害与地下水、渗漏水对隧道建设的影响及其防治的重要性,地下水防治技术标准和措施等.工程实践表明,尽管精确分析和预测隧道的地下水影响情况是困难的,但在隧道施工期间及以后加强对围岩内流入隧道的地下水情况进行监测是重要的,地下水防治最直接有效的方法是岩体注浆.     

变质软岩隧道施工中地下水渗漏处治措施

由于变质软岩具有遇水软化、崩解的特征,在隧道施工过程中易出现地下水渗漏、涌水等,给隧道施工安全带来巨大隐患。以十堰至房县高速公路武当群片岩隧道中典型地下水渗漏区段为主要研究对象,从灾害段地下水渗漏特征、围岩的水理性、地下水的物理力学作用等方面阐述了变质软岩隧道施工中地下水渗漏的影响,并提出了有针对性的地下水控制措施。实践证明,该措施对软岩隧道地下水渗漏具有较好的控制作用,可为类似软岩隧道富水段安全施工提供参考。     

汤郎—易门深大活动断裂对成昆铁路秀宁隧道水文地质条件的影响评价

首先介绍了成都—昆明铁路秀宁隧道水文地质条件和区域构造环境,依据地下水含水岩组的富水特性、地下水的补径排特征,划分隧址区的水文地质单元。然后结合隧道施工时涌水状况、开挖揭示的地质情况,分析了汤郎—易门深大活动断裂影响下隧道涌水来源及其与地表水体的水力联系,进而预测地下水涌水量。最后对隧道不同区段涌突水的危险性作出评价。     

关角隧道涌水问题的应对措施设计

关角隧道地层岩性复杂,地下水发育,岩体节理、裂隙发育,并且灰岩中有古岩溶发育,富水性好,在隧道施工中可能产生涌水。本文针对关角隧道可能出现的涌水问题,本着“以堵为主,堵排结合,限量排放”的原则,对其的应对措施进行设计．