基于磁处理法的隧道永磁体排水管防结晶试验

为预防隧道排水管结晶堵塞，提出永磁体排水管关键技术指标，通过自制的永磁体排水管开展室内试验和现场试验，研究磁场强度、流量、磁体布置间距对永磁体排水管内结晶的影响，根据不同条件下结晶物的质量变化和SEM图像进行试验分析。结果表明： 1）磁场强度为0.1~0.3 T时永磁体排水管具有较好的防结晶效果，磁场强度超过0.2 T后防结晶效果逐渐降低，当磁场强度为0.4 T时永磁体排水管内结晶量反而大于普通排水管； 2）随着试验管段内溶液流量增大，永磁体排水管的防结晶效果增强，但当流量超过450 mL/s之后，防结晶效果不再随流量增大而增强； 3）经永磁体处理后，管道内的结晶物由规则的立方体形状转变为粗糙松散的不规则体，由硬质块状转变为粉末状，有从方解石向文石、球霞石转化的趋势； 4）随着管道永磁体布置间距减小，管道内最终结晶量呈下降趋势，在10、40、70 cm 3种永磁体布置间距中，最佳布置间距为40 cm。     

不同水位下隧道排水管结晶堵塞引起的衬砌应力分析

为研究不同水位下隧道排水管结晶堵塞引起的衬砌应力变化规律,通过"以板代孔"法对排水管堵塞进行模拟,研究了5种堵塞工况与4种地下水位工况下隧道衬砌应力变化规律。结果表明:不同堵塞工况与不同水位工况下隧道衬砌应力变化规律是一致的;在同一堵塞程度下,随着原始地下水位的升高,隧道衬砌应力随之增加,隧道左右拱脚处衬砌最大主应力差值随之增加,最小主应力差值随之减小;在同一水位工况下,堵塞程度75%是隧道衬砌受力变化的转折点。由此可见,由于排水管的堵塞,衬砌应力明显增加,当地下水位由于排水系统堵塞升高时,衬砌受力更为不利。因而在隧道建设过程中应重视排水系统有效排水,保障衬砌结构安全。     

中梁山扩容隧道综合超前地质预报技术应用分析

中梁山扩容隧道穿越岩溶富水地质,工程地质与水文地质极为复杂,超前地质预报的成功与否是保证隧道施工安全的重点,介绍综合超前地质预报技术在中梁山扩容隧道修建过程中的应用,分析了大地电磁(AMT)法和TRT物探法探测出的不良地质区域,对不良地质区域的分析预判,并采用超前水平钻孔验证和钻孔释放高压富水,成功地防止了隧道穿越岩溶富水区发生涌水的安全事故,保证了隧道的施工安全。     

碱性环境隧道排水管结晶规律室内试验研究

我国西南地区修建的隧道存在着日益突出的排水系统结晶堵塞问题。为研究该环境下排水管结晶规律,基于地下水和结晶物分析结果,在实验室以PVC 管模拟隧道排水管、以纯CaCl2 和NaOH 试剂配制4 种pH 值(8、9、10、11)饱和溶液,分别进行试验管半充水和满充水2 种状态下8 种工况的56 d 结晶生长试验; 通过对晶体质量、XRD 和SEM 图分析,得出结晶规律。结果表明: 排水管结晶量随pH 值增大而增加,但受pH 值和充水状态的耦合影响;当pH 值为8~10 时,半充水管结晶量更高,结晶量受充水状态影响较大;当pH 值为11 时,在试验开始23 d 后满充水管结晶量逐渐高于半充水管,结晶量受pH 值影响较大。结晶体均为方解石,pH 值越大,晶体晶型以纺锤形为主、堆积越紧密、晶粒尺寸越小且均匀。     

峨汉高速隧道排水系统结晶规律室内模拟试验

【目的】为探索隧道排水系统在地下水渗流作用下排水管道内结晶堵塞分布规律,提出峨汉高速隧道排水系统结晶规律室内模拟试验。【方法】依托峨汉高速廖山隧道工程,建立1∶5隧道排水系统室内模拟试验,同时结合现场取样地下水分析结果配置相同离子成分的试验溶液开展室内试验。【结果】结晶堆垛方式主要是大量堆垛,属于同分异构晶体类型,主要成分为方解石型碳酸钙;随着水流量增加,结晶量提高,结晶速率越快,其中横向排水出口的266.8 mL/s水流量工况下的累积结晶总量最高;缓和的排水管坡度有利于隧道排水管道内结晶物的生成;排水管接头处结晶总量（30%）>横向排水出口（27%）>横向排水管（19%）>纵向排水管（15.2%）>环向排水管（8.3%）,隧道排水系统中结晶堵塞的关键位置是排水系统接口处和横向排水管出口处。【结论】研究有效分析出了排水管道内结晶堵塞分布规律,对保障隧道排水系统通畅有效运行具有重要意义。