铁路隧道建设与水环境关系分析

研究目的:隧道建设在我国正伴随着铁路事业迎来新的发展,但是长期以来隧道建设和自然环境之间始终存在着难以调和的矛盾.本文试图从隧道建设与地下水环境相互影响的正反两方面着手,分析地下水环境影响隧道施工与运营的成因,以及隧道建设对地下水环境与隧址区生态环境影响的成因,为隧道工程建设提供相关的参考.研究结论:隧道建设与生态环境是相互影响制约的矛盾体.隧道建设过程中,当隧址区岩溶暗河发育、地下水力联系紧密时,隧道开挖应力场与渗流场耦合作用强烈使得围岩出现过大塑性变形,容易发生突水、突泥等生产安全事故.隧道建成后长期疏干地下水,改变了应力场与渗流场的原有平衡,使得地表水枯竭,引起地面沉降,造成生态环境的恶化.     

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。     

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。     

运营期隧道地下水位变化情况估算

对于隧址区地下水位较高的隧道,通常采用堵水限排的方式处理地下水,而在隧道水长期排放的过程中难免对地下水位降深造成影响,超过一定限度必将引起隧址区生态环境的恶化。而隧道整个运营期较长,对隧址区地下水位实时掌控是有必要的。基于对比分析、地下水动力学方法及达西定律确定运营期隧道围岩涌水量及透过初衬涌水量计算方法,根据渗流连续性得出地下水位高度反分析计算方法,在隧道排水量、围岩渗透系数和初衬渗透系数已知的情况下即可求得地下水位高度。通过案例分析及与实际工程的对比确定了该方法的有效性。该方法能为运营期隧道隧址区地下水位高度估算提供参考,从而为隧址区地下水平衡保护提供依据。     

扎西隧道与其上部水库的水力联系分析

隧道在施工过程中一旦与地表水体,尤其是水库发生水力联系,不仅严重威胁施工安全,而且容易引起地表水资源的流失甚至枯竭。本文从隧区的地形地貌、地层岩性、地质构造及地下水动力等方面分析了西南岩溶地区扎西隧道与其上部水库发生水力联系的可能性,得出在没有施工扰动的情况下,二者发生水力联系的可能性很小的结论,分析过程可为类似工程情况的分析提供参考。     

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。     

龙厦铁路象山特长隧道主要工程地质问题研究

象山隧道左右洞全长分别为15 898 m、15 917 m,是龙厦铁路最长的隧道和重要的控制工程.在象山隧道区域地质条件及其对隧址区地层影响分析的基础上,对该隧道建设过程中可能出现的主要工程地质问题进行了研究.研究表明:象山隧道穿越地区位于大田--龙岩拗陷带和政和--大埔深大断裂上,地质构造极其复杂.在其影响下,隧址区地层内构造发育,围岩完整性差,有较好的地下水渗流通道,隧道施工期间可能出现大量渗、涌水;沉积岩地段围岩等级变化频繁,埋深大的地段可能出现较大的围岩变形;隧址区硅灰岩具有形成岩溶的基本条件,在地表有较好汇水条件的断层、地层不整合接触带附近可能发育岩溶.     

岩溶隧道涌水来源及对地下水环境的影响

以萍乐坳陷带一座典型岩溶涌水隧道为研究对象,通过区域水文地质调查和物探查明了隧道涌水的主要来源;通过示踪试验和动态监测研究了隧道涌水对周边地下水环境的影响。结果表明:在向斜轴部沿小江边组和茅口组接触带发育东西向岩溶强径流带并接受西侧岩溶槽谷地表水补给是DK1764+490—DK1764+510段隧底涌水的主要来源;鸡足寺暗河在隧道施工后部分通道和流向发生改变,但依然可以通过隧道东侧岩溶洼地接受降水补给,因此雨季可以恢复部分流量;隧底注浆封堵涌水通道效果较好,同时对向斜轴部岩溶水强径流带影响轻微,目前未对下游江下泉群产生异常影响。     

某铁路隧道工程施工废水处理对策研究

在深入分析某高原铁路隧道工程隧道施工废水来源、水量、水质特性及周边水环境现状的基础上,明确了该工程水环境保护面临的突出挑战就是,隧道施工废水量大不得不排与隧址区水环境极其敏感限制其外排的矛盾。为此,在同类工程现场调研、广泛文献调研和深入开展现场踏勘的基础上,提出"清污分流、多渠道回用、以混凝+沉淀+过滤"工艺(毗邻Ⅱ类水体时增加吸附深度处理)为核心的末端治理、连续在线监测及加强环境管理等综合性隧道施工废水处理对策,减轻隧道施工废水排放的不良水环境影响,解决该工程隧道施工废水排放受限的难题。     

圆梁山隧道

圆梁山隧道全长11070米，是新建渝怀铁路的头号控制工程，其深埋富水充填性溶洞施工是目前国内外罕见、具有挑战性的施工技术难题。圆梁山隧道设计为单线电气化铁路隧道，进口端细沙车站伸入隧道，车站大跨段长995米，出口端隧桥相连，洞门距碳场沟大桥重庆端台尾2．9米，隧     

岩溶发育区深埋隧道水岩相互作用机理

结合渝怀铁路圆梁山隧道涌水实例,运用地球化学和断裂力学有关理论分析岩溶区深埋隧道的水岩相互作用机理,探讨水岩相互作用对岩溶地区隧道施工发生涌水、突泥的影响。研究表明:岩体的水力劈裂作用导致的裂纹扩展属于Ⅰ Ⅱ复合型裂纹问题;隧道开挖改变岩溶地下水循环系统的平衡,特别是深埋隧道在高水压作用下,施工爆破等作业使围岩裂隙的连通性增大,张开度增加,围岩体内裂隙发生扩展是最终形成大岩溶管道的关键;在高水头压力作用地段,水力劈裂作用造成导水裂隙进一步扩展,导致本来并不连通的岩溶管道产生水力联系,形成大型岩溶漏斗系统;如果隔水层在爆破过程中被破坏,大量岩溶水和填充物进入隧道可能会造成突发性大规模涌水突泥事故。超前地质预报或加强灌浆是确保隧道施工顺利通过隐伏大型岩溶区的有力工程措施。     

圆梁山隧道PDK354+255～PDK354+275溶洞体施工技术

圆梁山隧道是渝怀铁路上最长的隧道 ,该隧道穿越高压富水区 ,施工难度极大 ,曾被称为“国内隧道设计、施工禁区工程”。系统介绍该隧道PDK3 54+ 2 55～DK3 54+ 2 75溶洞段的地质超前预测预报、超前注浆加固及支护、注浆效果的检查评定及施工过程 ,为今后类似工程的设计、施工提供借鉴依据     

隧道下穿新大力寺水库施工稳定性分析

针对水库水的渗流对浅埋暗挖隧道开挖及后期运营的影响问题,采用数值模拟的方法,研究了在各种渗透系数条件以及隧道开挖与地下水渗流影响下的隧道稳定性。分析表明:水库水的渗透以及隧道开挖会对上覆土体的稳定性造成较大影响,甚至可能会导致坍塌事故的发生。随着隧道的开挖,水库水开始发生渗流现象,并造成围岩塑性区快速发育,其中以拱顶位置塑性区范围最大;围岩渗透性越强,隧道顶拱和拱腰部位的渗透应力越小;随着渗透系数的增大,隧道的孔隙水压力、围岩位移、塑性区范围均出现较大的增长,并可能引起隧道的渗流失稳破坏。     

确定大巴山隧道地下水年龄的逆统计模型

本文论述了地下水年龄计算的逆统计模型 (ISM)的原理与方法 ,并将该模型用于大巴山隧道地下水年龄估算。计算显示隧址区地下水平均年龄介于 4 5～ 75年之间 ,南坡 (5 5～ 75年 )高于北坡 (4 5～ 6 0年 )说明后者的水力传导性优于前者。该模型既考虑了基岩裂隙介质中地下水流普遍存在的水动力弥散作用的影响 ,又能使地下水年龄计算较之传统的同位素数学物理模型更为简便 ,具有实用价值。     

永安隧道塌方冒顶处理技术方案

隧道施工具有安全隐患多、施工危险性大等特点.通过对永安隧道塌方冒顶处理实例的分析和总结,提出相关处理技术方案,可为类似隧道塌方处治提供参考. 1 工程概况 永安隧道是铁路客运专线的一座长隧道,起讫里程:DK110+885—GDK114+225,全长3 340 m,均位于R=5 000 m的曲线段上.开挖断面面积143.92 m2,洞室最大宽度14.28 m,最大高度12.39 m.隧址位于蛟河盆地和敦化盆地的交界处,地形起伏变化较大,地势陡峻,沟谷冲沟发育.永安隧道开挖断面见图1.     

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。     

郁山隧道出口DK276+270～DK276+205段溶洞施工

合在渝怀铁路郁山隧道出口DK2 76+ 2 70～DK2 76+ 2 0 5段遇溶洞时的施工方法 ,简要介绍溶洞内隧道施工的一般性原则和岩溶地段隧道施工的注意事项     

深埋岩溶隧道水压力的预测与防治

研究目的:为保护洞顶水资源和环境,深埋岩溶隧道“以排为主”的设计原则巳不适应环保要求,开始尝试 “以堵为主”的防排水原则。封堵地下水会使隧道衬砌承受巨大水压灯,“以堵为主”的关键问题是预测和防治隧 道水压力。 研究方法:隧道水压力受地下水水头损失和地下水与衬砌接触面积的双重影响,据此在调整岩溶隧道水头 折减系数的基础上,分析隧道水压力模式。 研究结果:给出了用渗流水量确定隧道水压力的公式,继而讨论了基于水环境平衡的适度排水和围岩注浆 的防治原则,并给出了注浆圈和其内衬砌的水压力的计算公式。 研究结论:引用锦屏二级水电站探洞和渝怀铁路圆梁山隧道的实测资料对上述水压力公式进行检验,其计 算的隧道水压力较符合实际。     

城际铁路隧道大型溶洞特征及处理技术

安顺至六盘水城际铁路茨冲一号隧道DK95+730～DK96+017段施工开挖揭示出大型溶洞群,采用溶洞形态测量、隧底岩溶物探探测、桩基地质钻探及补充调绘等综合勘察手段,查明隧道洞身及隧底大型溶洞的形态特征,以及该区域水文地质情况.提出相应的处理措施:隧道洞身采用混凝土护拱、护墙及C20混凝土加固;拱部采用"锚网喷+型钢...     

大尖山隧道主要工程地质问题及防治措施分析

地质灾害问题常常是影响长大隧道施工中的关键问题,通过对大尖山隧道前期勘察资料的分析研究,详述了隧址区的工程地质条件及施工中的主要地质问题。该隧址区地质条件复杂,施工开挖后可能产生围岩失稳、断层破碎带塌方、涌水突泥、洞口边坡滑塌等地质灾害。在重点分析隧道围岩稳定性的基础上,针对各地质灾害的特征提出了相应的防治措施。