隧道涌水预测分析

涌水是隧道施工中常见的一种灾害现象,选择合适的计算方法来预测涌水量,有助于预警和制定施工对策。结合工程实例,根据现场的工程地质条件及环境调查,分别采用降水入渗法和地下水动力学法计算了隧道涌水量,通过两种方法计算结果的对比分析,为隧道设计和施工提供所需数据。     

瓦纳温泉发育特征及其对隧道工程影响分析

瓦纳温泉是当地有名的温泉之一,西南某新建铁路隧道距离该温泉约1. 5km,温泉对隧道工程带来的影响是勘察设计人员重点关注的问题。在收集相关资料与结合现场调查的基础上,分别从地热背景、水化学特征、同位素特征、热储温度、埋藏深度及地热水成因类型等方面进行分析,得出瓦纳温泉的发育特征。在该温泉是断裂型成因的结论上,重点结合隧址区构造发育特征,宏观上对隧道高地温风险进行初判。通过钻孔实测温度数据分析隧道热害等级,并进一步分析预测隧道高地温分布段落及其分布规律。针对隧道高地温段落提出相应的施工建议。     

开挖扰动及非达西渗流对隧道涌水的影响分析

研究目的:隧道开挖扰动对渗透系数的改变及扰动区的非达西渗流是影响隧道涌水预测精度的重要因素,为提高涌水预测精度,构建含扰动区的隧道涌水简化计算模型,基于地下水力学理论、非达西定律及线性叠加原理推导涌水量及结构外水压力计算表达式,并进行退化分析,后对特征参数进行敏感性研究,最后通过与现场实测数据对比检验构建模型的合理性及公式推导的正确性。研究结论:(1)扰动区厚度及渗透系数的增加,减弱了围岩的阻水能力,导致隧道涌水量增加,提高施工技术水平,降低扰动程度与扰动范围可减弱扰动区围岩渗透系数的变异性,对隧道运营期阻水有积极作用;(2)适当提高注浆圈的抗渗性能可有效降低隧道涌水量,但随注浆圈抗渗性能的增加,对隧道涌水量降低的作用逐渐趋于平缓;(3)考虑扰动区对围岩渗透系数的改变及非达西渗流影响时,涌水量预测误差可由8.9%降低为4.2%;(4)本研究成果可为考虑开挖扰动对隧道涌水影响的研究提供理论指导。     

断层影响区内隧道涌水的Goodman解析解

隧道在富水地层穿越断层影响带时,往往伴随着突水的风险,给施工和结构安全带来极大隐患,因此有必要对断层影响区域内隧道涌水量进行预测.在Goodman井流假定的基础上,利用镜像叠加原理,推导隧道在断层影响区内开挖引起的地下水头分布的半解析公式,得到隧道涌水量的半解析解;经过对不同工况进行解析计算,并与数值计算的对比,证明所...     

岩溶隧道涌水影响因素、预测方法及危害分析

研究目的:隧道涌水量预测计算方法众多,计算成果与实际涌水都有较大的差距,尤其是非均质的岩溶隧道,因此有必要仔细分析其影响因素,选取合理的预测方法,提高预测精度,降低其危害.研究结论:(1)隧道涌水量预测的影响因素较多,可大体归纳为客观因素、人类活动因素及时空因素这三种;(2)岩溶隧道由于其独特的地下水特征,与非可溶岩隧道的区别很大;(3)非可溶岩隧道的涌水量预测,一般按层流理论的地下水动力学法计算,可溶岩地层隧道涌水量预测不能采用层流理论,应根据其边界条件有针对性地选取预测方法;(4)由于岩溶隧道涌水地质灾害的的危害极大,呼吁建设、设计、施工等单位应从实际出发,转换观念,坚持可持续发展战略,尽量降低工程建设对于自然环境的影响.     

铁路岩溶隧道涌水量预测常用方法的比较

采用目前铁路工程岩溶隧道中常用涌水量预测方法对成贵铁路的两座岩溶隧道涌水量进行了预测,通过对预测结果进行比较,不同方法预测出的结果差异较大。从预测方法的原理、使用条件和范围、计算参数取值方面分析了产生这种差异的原因。分析结果表明:简易水均衡法较适用于岩溶隧道涌水量预测,地下水动力学法在岩溶隧道中的应用具有一定的局限性。结合实际工程经验对降水入渗法提出了几点建议。     

关角隧道施工涌水对居民饮用水源的影响分析

关角隧道为青藏铁路西宁西至格尔木段增建第二线工程最长隧道,该隧道建设中隧道漏失地下水将对附近居民生活饮用水源造成影响．通过计算和分析,关角隧道隧道主洞穿越和斜井开挖不同含水层的影响半径小于切格日曲地表水源头与隧道主洞的最小垂直距离,隧道施工不会对切格日曲基流量产生影响．     

岩溶地区涌水对地铁隧道轨道结构的影响及防治

分析了贵阳某地铁隧道轨道异常隆起处的监测数据;通过数值仿真手段模拟变形值,从而计算出轨道结构所受浮力的分布及大小.通过结构应力计算得出了轨道结构本身的风险点及薄弱点,同时通过仿真计算,得出道床板下水压限值.对岩溶地区地铁隧道易发生渗漏水问题的区域给出了防治建议.     

衬砌水压力荷载影响因素的敏感度分析

基于轴对称解析解,分析了水头高度、衬砌厚度、衬砌渗透性、注浆参数及隧道尺寸等因素对衬砌水压力折减系数的影响。研究结果表明:衬砌与围岩相对渗透性对衬砌水压力折减系数影响最明显,衬砌的渗透性是决定水压力折减系数大小的主要因素。注浆的主要作用就是控制地下水排放流量,水压力"卸载"与否取决于衬砌的渗透性。当衬砌渗透系数足够小时,无论是加大注浆圈厚度,还是降低其渗透系数,都不能起到降低水压力荷载的作用,而当衬砌具有一定透水性时,围岩注浆既能限制地下水排放又能降低衬砌水压力。     

地下水对董志塬黄土隧道工程性质的影响分析

地下水对新建隧道工程具有诸多不良影响,通过现场调研和资料整理,对董志塬区黄土地层性质和地下水分布特征进行系统总结,分析董志塬地下水对银西高铁隧道工程的影响。结果表明:(1)董志塬区黄土物理力学性质随地层岩性、位置和地下水位变化存在一定的差异性,含水率和液性指数从塬边南部向塬边北部依次减小,孔隙比和压缩模量从塬边南部向塬边北部依次增大;(2)董志塬区地下水位埋深在塬心浅而塬边深,北塬地下水位埋深略比南塬深;含水层厚度则在塬心比较厚,而向塬边逐渐减小;(3)董志塬区地下水对银西高铁黄土隧道工程的主要不良影响有:引发黄土湿陷性;形成软塑状黄土;导致隧道管涌、涌水、塌方、冒顶事故等。     

横坑隧道涌水预测及其岩体力学分析

以横坑隧道工程为例,详细介绍洞口段Ⅲ类围岩高压富水带区域的涌水预测方法,并提出如何处理涌水的施工方案。从力学的角度采用莫尔库仑准则和断裂力学理论,具体分析涌水段岩石的破坏机理,由此确定涌水时岩石破坏的临界水压力,对实际工程中涌水预测,水压的确定以及涌水的防治具有指导作用。     

软弱水平岩层对长大隧道工程的影响分析

结合太中银铁路某水平岩层长大隧道工程,简要介绍了该隧道的勘察、设计和施工情况,针对水平岩层的特点,从岩石抗风化特征、地下水影响、薄层互层性质、大跨度等方面分析了软弱水平岩层对隧道工程的影响。     

小间距隧道爆破振动的影响分析

在小间距隧道施工过程中,后行隧道施工爆破振动对先行施工隧道围岩结构将产生重大影响,结合某三线喇叭口隧道燕尾段的实际情况,在分析小间距隧道爆破振动的影响因素及动力计算理论的基础上,采用ANSYS瞬态动力分析模块对爆破冲击荷载作用下小间距隧道施工中既有隧道的动力响应进行分析探讨,为今后此类隧道的设计与施工提供有价值的参考。     

暗挖隧道与邻近桥桩距离对桥梁的影响性分析

为探究暗挖隧道与邻近桥桩距离对桥梁的影响,以西安地铁某标段为背景,结合MIDAS/GTS NX有限元软件,建立三维模型进行数值模拟,并利用现场监测数据对比模拟结果,验证模型合理性。通过逐步缩小地铁隧道与桥桩的距离,分别模拟出地铁隧道与桥桩在不同距离下的桥面倾斜变化。模拟结果表明:临近隧道开挖一侧的位移量大于另一侧的位移量;且随着隧道与桥桩距离的减小,这种倾斜差异现象愈发明显;桥梁与隧道临界安全距离为15 m,当隧道与桥桩的距离小于临界安全距离后,随着隧道与桥桩距离的减少,对桥梁可能造成的危害会越大。     

大断面矿山法隧道开挖对小净距盾构隧道的影响分析

以厦门地铁1号线集美中心站站后停车线隧道工程为背景,采用FLAC3D三维有限差分软件,对此大断面矿山法隧道开挖对小净距盾构隧道的影响进行了三维数值分析。分析了CRD(交叉中隔墙)四步开挖法、CRD六步开挖法(靠近盾构隧道部分后开挖)及CRD六步开挖法(靠近盾构隧道部分先开挖)对盾构隧道的影响,揭示了盾构隧道位移和管片弯矩的变化规律:大断面矿山法隧道开挖时对先施工的小净距盾构隧道产生4~9 mm的位移值,盾构管片产生80~170 kN·m的弯矩值。另外,CRD四步开挖对盾构隧道不利,盾构隧道的位移和弯矩分别增大约33%和6%,并且靠近盾构隧道的部分对盾构扰动更大,因此,推荐使用CRD六步开挖法(靠近盾构隧道部分后开挖)。最后对比分析了盾构隧道的现场监测位移值和数值模拟结果。     

深基坑施工对邻近既有隧道的影响分析

随着城市地下空间的不断开发,越来越多的深基坑与城市轨道交通控制保护区重叠。鉴于城市轨道交通这种极其重要的市政设施,高层建筑物深基坑施工必须保证邻近既有隧道的安全性。以重庆市中心区域某涉轨项目的高层建筑深基坑为例,通过数值模拟分析了深基坑施工对既有隧道的影响,确定了切实可行的施工方案,监测数据亦验证了方案的可行性。     

客车笼式弹簧夹持接线端子热损原因分析及措施

为提高客车运行安全质量,消除客车电器火灾隐患,对运用和段修时发现的笼式弹簧夹持接线端子故障进行了分析,并提出了改进措施。     

衬砌刚度对盾构隧道抗震性能的影响分析

研究目的:提高盾构隧道的抗震性能是保证隧道安全运营、保证人民生命及财产安全的必然要求。盾构隧道抗震减震措施主要有改变衬砌一定范围内围岩的性能和改变结构本身的性能。改变衬砌结构本身性能方面有多种方式,如增加衬砌厚度,改变管片环向或纵向接头方式、改变衬砌刚度等。本文通过数值分析比较不同的衬砌刚度对盾构隧道抗震减震性能的影响,为盾构隧道抗震设计提供参考。研究结论:根据不同衬砌刚度盾构隧道的受力分析,得出单纯提高管片的刚度并不能提高盾构隧道的抗震性能,反而增加衬砌管片的受力。随着隧道衬砌刚度的增加,衬砌结构的位移减少量不足2 mm,因此增加衬砌刚度对约束盾构隧道在地震作用下的变形并不明显。     

基于流固耦合作用的海底隧道初期支护安全影响因素分析

以青岛海底隧道试验段为工程背景,基于流固耦合理论对海底隧道初期支护安全性的影响因素进行分析,结论表明:(1)注浆加固显著改善了洞周土体强度和整体性,塑性区范围得到有效控制;(2)注浆加固优化了支护结构的受力,随着加固圈厚度的增加,洞周位移出现不同程度的衰减,加固圈厚度对减小水压的贡献依次为:拱顶拱腰拱脚仰拱;(3)随着加固圈渗透系数的增大,洞周水压力随之增大;(4)在流固耦合作用下,仰拱处的土压力远大于其他部位;(5)现行支护参数条件下,海底隧道初期支护结构满足安全性要求,现场实测与数值计算基本相符。