越岭隧道涌水量计算软件开发与应用

研究目的:准确预测隧道涌水量,能科学指导隧道的设计与施工,降低工程风险、减小隧道病害,保护生态环境。如何正确选择和应用隧道涌水量预测方法,是准确计算隧道涌水量的前提条件。通过对铁四院越岭隧道涌水量预测研究成果进行系统地总结和集成,精选19种实用可行、涵盖广、操作性强的计算方法,编制一套越岭隧道涌水量计算软件。研究结论:(1)软件将越岭隧道涌水量计算方法进行了科学的总结,计算方法全面;(2)软件纳入了隧道主要涌水模型关键计算参数的最新研究成果,提高了涌水量计算的精度;(3)软件对引用流量、含水层有效带厚度等中间计算参数进行了数字化处理,实现了连续、自动计算,大大提高了计算效率和精度;(4)该软件可在铁路、公路等交通工程隧道涌水量计算中推广应用。     

裂隙岩体数值法预测计算特长隧道涌水量的应用研究

本文通过对数值法预测计算裂隙岩体隧道涌水量原理的分析研究，把一个复杂的水文地质问题，支解、转化为几类较典型的水文地质问题进行分步求解，编制计算机计算流程框图。同时，针对西康线秦岭特长隧道仙人岔断涌水分析及数学模型的建立、预测计算了其涌水量，并与实际发生的涌水量的对比，效果较为理想。     

海底隧道预注浆加固效果检查与评价

以青岛胶州湾海底隧道断层F4-4第一循环预注浆为背景,针对海底不良地质段隧道预注浆效果进行研究。为了合理地检查及评价海底隧道预注浆效果,首先采用公式法和数值法对断层F4-4处的3个断面进行隧道开挖涌水量计算;然后通过布置注浆检验孔,对涌水量进行实地测量;最后,分别将无注浆情况下和注浆情况下用公式法、数值法计算涌水量和实测涌水量进行比较。得出:(1)剖面1和剖面3用公式法的计算结果大于数值法的计算结果,剖面2相反;(2)随着注浆圈厚度的增加隧道开挖涌水量减小,当注浆圈厚度大于5 m后,涌水量的变化趋于平缓;(3)在相同注浆圈厚度的情况下,随着注浆圈渗透系数的减小,隧道开挖涌水量也相应的减小,当注浆圈渗透系数小于一定值时,隧道开挖涌水量的减少并不明显;(4)在断层F4-4开始阶段,用3种方法所得涌水量值相近,同时说明本循环注浆达到设计预期目标。     

裂隙岩体数值法预测隧道涌水量：西康线秦岭特长隧道应用研究

本通过对数值预测计算裂隙岩体隧道涌水量原理的分析研究，把一个复杂的水地质问题，支解、转化为几类较典型的水地质问题进行分步求解，编制计算机流程框图。同时，针对秦岭特长隧道仙人岔断层涌水分析及数学模型的建立，预测计算了其涌水量，并与实际发生的涌水量对比，效果较为理想。     

不同地质边界条件岩溶隧道涌水量预测及展望

研究目的：我国目前岩溶隧道涌水量有许多计算方法。虽然方法众多，但对隧道设计要求的正常涌水量及最大涌水量还不能完全满足，仍存在较大误差，有必要深入研究，寻求新的途径。研究方法：根据浅埋岩溶长隧道一南岭隧道涌水量及地表泉的长期观测资料，利用反演推导得出新的方法。研究结果：通过研究得出大泉流量预测法、隧道涌水曲线反演分析法（新均衡法），同时根据长期观测资料得出隧道影响半径（集水范围）、枯水期涌水量、枯水期单位长度富水量、降雨入渗系数等重要水文地质参数及不同季节隧道涌水量比值。研究结论：建议在水文地质参数和涌水量取值方面，转变设计、施工观念；岩溶隧道的修建应贯彻科学发展观进行全面评估。     

京张高铁正盘台隧道强涌水段单次开挖瞬时涌水量预测

当前,隧道涌水量计算的研究方向多为总体涌水量或分段涌水量的预测,在顺坡排水段或涌水量不大的隧道中,不会遇到太大的问题。在强富水的反坡排水段,瞬时涌水量可能很大,有时远超隧道施工时的剩余抽排水能力,容易导致淹井,严重影响隧道施工安全,造成工期延误。因此,对于采用反坡排水的强涌水段,必须进行单次开挖瞬时涌水量的计算和淹井评估,以确保施工安全。结合崇礼铁路正盘台隧道工程实践,采用多种方法对隧道强涌水段的单次开挖瞬时涌水量进行预测,并根据预测结果确定采用带水作业的开挖长度,节省了工期,确保了奥运隧道工程按时顺利开通。     

北武夷山隧道岚谷斜井涌水预报技术

在勘察设计资料基础上,对隧道穿越区域地面及洞内工程地质、水文地质进行实地调查,对北武夷山隧道涌水情况进行分析研究。通过不同方法对隧道涌水量进行计算,经比较和验证,降水入渗法对涌水量的预报较精确。     

数值法计算预测山岭隧道裂隙岩体涌水量的应用研究

应用数值法预测山岭隧道裂隙岩体涌水量，将复杂的水文地质问题，分解、转化为几类较典型的水文地质问题进行分析求解，编制计算机流程框图进行计算。根据工程实例，建立数学模型，预测涌水量。     

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。     

海底隧道全断面注浆渗流场分析

围岩的注浆效果直接影响到海底隧道的施工安全。采用数值计算方法对固定水头的海底隧道在不同注浆圈厚度、注浆圈渗透系数以及排水方式下,隧道的涌水量和衬砌外水压力进行计算与分析。并将数值模拟的结果与轴对称解析解结果进行对比,结果表明:(1)不同的隧道防排水方式对衬砌外压有着明显的影响;(2)注浆圈的径向加固范围对隧道涌水量和衬砌外水压力产生一定的影响,但其效果并不明显;(3)注浆圈的渗透系数对隧道的涌水量和衬砌的外水压力有较大影响。     

渝怀线武隆隧道岩溶涌水量计算新方法

以三重空隙介质理论和化学动力学水文地质理论为基础,根据武隆隧道的岩溶水文地质条件,将岩溶含水介质空隙分为三种基本类型,提出折算渗透系数KL的概念,并根据变通后的达西公式将三种空隙介质中存在的不同流态耦合于达西—非达西流控制方程,提出一种新的岩溶隧道涌水量计算方法。利用该方法进行隧道岩溶涌水量计算主要有两大优点:一是可进行分段隧道岩溶涌水量计算;二是计算中最关键的参数折算渗透系数KL容易获取。     

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...     

厦门东通道海底隧道涌水量分析及预测

针对厦门东通道海底隧道特点,选取合适的计算方法对该隧道的涌水量进行分段预测,计算结果较为准确可靠,可作为隧道开挖及支护设计依据     

海底隧道涌水量的预测及其应用

海底隧道深埋于海水以下，处于高水压富水区，涌水是海底隧道的最大威胁。涌水量预测是海底隧道防排水设计和施工措施制定的依据。采用理论分析方法，推导了均质围岩中海底隧道注浆圈外表面、衬砌外水压力及涌水量的理论解析公式，并分析了涌水量与各量值之间的关系。通过对地下水渗流场数学模型研究，采用等效连续介质模型用数值方法分析了隧道渗流场的分布，计算出海底隧道的每延米涌水量，并与理论解析解进行了对比分析。结果表明：海底隧道的涌水量不仅与围岩和注浆圈的渗透系数的比值关系密切，而且还与隧道的半径、远场水压力、注浆圈的半径有关；数值计算所得结果与理论解析公式计算得到的涌水量基本一致；为了确保海底隧道施工及运营的安全，应采取“以堵为主，限量排放”的治水方案。     

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。     

用经验公式计算隧道涌水量

利用法国水力学家计算地下明渠流量的理论，结合隧道工程的特点加以修正，给出一个计算隧道正常涌水量的半经验半理论公式，根据工程实践认为是可行的。     

青藏铁路西宁至格尔木段增建二线关角隧道涌水预测及水文地质评价

关角隧道为西格线增建二线控制性标志工程,是目前国内在建的最长铁路隧道,地质条件、水文地质条件极为复杂,构造发育,岩性复杂,特别是隧道涌水尤为突出.详细阐述了隧道洞身通过段的地质及水文地质条件,隧道涌水量的预测及计算方法,对隧道通过区水文地质条件进行了评价;结合施工过程中的实际涌水对隧道涌水进行了修正,提出了涌水量修正的有效方法,取得了良好的效果.     

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。     

隧道施工排水技术经济分析

在铁建设[2004]47号文《铁路隧道工程预算定额》中，洞内排水定额仅适用于采取治水措施后涌水量≤20m^3／h的情况，当采取治水措施后涌水量仍超过20m^3／h时，定额没有提供洞内排水费用的计算方法。此文针对隧道施工过程中出现大量涌水后施工排水费用的计算问题提出了处理方法。     

土门关隧道涌水量预测及治理措施

对土门关隧道开展现场地质调绘、钻探、抽水试验等综合水文地质勘察,将该隧道分为进口弱富水区、太阳沟流域中等富水区以及出口弱富水区三个水文地质单元,运用大气降水法、地下水径流模数法、地下水动力学法对其涌水量进行预测。经综合分析及计算,三个水文地质单元的预测涌水量分别为283 m~3/d、2243 m~3/d、171 m~3/d,预测总涌水量值为2697 m~3/d。隧道在通过断层破碎带、节理密集带时,存在发生突水、突泥的可能性,并据此提出相应的治理措施。