漫谈矿山法隧道技术第十四讲——隧道涌水及其控制方法

分析制定隧道控制地下水对策的基本观点:既要考虑隧道施工对地下水的影响,也要考虑地下水对隧道施工的影响。指出控制地下水的对策必须符合3个条件:1)确保施工作业安全、顺利地开展;2)不对周边环境产生有害的影响;3)以合理的工费和工期来实现。隧道涌水视其发生位置、涌水量、发生时期、涌水量的历时变化等是各种各样的,应对隧道涌水进行合理分类,以便有的放矢地采取相应的对策。介绍了日本统计的地质构造和涌水现象的分类。涌水处理应达到3个基本目标:1)确保隧道施工在无水的条件下进行,或者是在可以接受的渗漏水条件下进行,或者是在对周边环境"可接受干扰"的条件下进行;2)二次衬砌原则上不承受水压作用,不得已时把水压控制在二次衬砌容许的范围内;3)运营中的隧道洞内不能成为地下水流经的通道,隧道衬砌背后必须形成一个纵横交错的、不易堵塞的、通畅的排水系统。达到上述目标的基本方法是:充分利用和提高围岩的隔水性能,合理地处理好"排"与"堵"的关系。针对涌水处理的3个基本目标,分别介绍了国内外相应的经验和措施。1)一些国家的指南、标准对隧道的涌水量进行了分级,认为涌水量≤2.5 L/(min·m)时基本上可以认为是在无水条件下施工;一般的线状流水、经常涌水可以用自然排水法排水;而针对突发大量涌水,则需要采取特殊的地下水对策予以解决。2)按照二次衬砌是否承受水压,隧道可分为3种情况:1衬砌不承受水压,即所谓的完全排水型隧道;2衬砌承受全部水压,即所谓的非排水型(防水型)隧道;3衬砌背后设置注浆域,分担衬砌承受的水压,衬砌只承受部分容许的水压。从目前的隧道设计实际来看,在山岭隧道中多数采用方案1,在城市隧道中多数采用方案2,在高水压和突发大量涌水的极端情况下采用方案3。介绍了日本、美国的设计经验。3)我国铁路隧道采用把地下水引入隧道,再从洞内两侧边墙附近设置的排水沟排出地下水的做法是值得商榷的;特别是在可能发生冻害的地区,更不可取。在国外,日本、德国、法国等国家的铁路、公路隧道基本上是把中央排水管设置在仰拱内或仰拱下方,而在隧道两侧只留有用于排出流入隧道内的雨水或隧道清洗水的排水沟;因此,建议立项研究取消洞内排水沟,设置中央或两侧脚部排水管的问题。最后指出,实现涌水处理的3个基本目标我们尚需努力,特别是"目标"的定位问题,尚需进行基础性的研究才能解决。在隧道施工中,涌水是不可避免的、客观存在的现象,我们积累的经验非常丰富,但缺乏系统的、认真的总结和归纳。     

自动液位监控系统的设计

结合工业生产和生活中的实际问题,以STC89C52单片机为核心,通过外围硬件电路达到液位监控的目的.该系统主要是实时监测液位变化并进行显示输出.此外,系统在液位不满足要求的情况下,实现自动注水或放水,保证系统的水位在规定的范围内.本设计的液位显示通过LCD1602实现,液位测量部分使用了超声波测距模块,分辨率高,且为非接触式测量,抗干扰能力强.而对于液位的控制部分主要通过C语言编程来实现,同时增加了液位报警功能.     

广州市与世界级城市交通模式辨析

中国城市常借鉴国外发展经验来制定城市交通战略,但缺乏对国内外城市交通特征的准确辨析。城市交通特征应反映主动出行者与被动出行者的区别。首先比较广州市与世界级城市的出行方式构成和出行特点,指出广州市的公共交通出行者大多为无驾驶执照或未购置小汽车的人群。针对公共交通出行分担率单一指标的弊端,引入公共交通出行指数与机动化水平来表征城市公共交通发展程度。评价广州市及世界级城市公共交通发展水平,并据此划分9类交通模式。结果显示,广州市公共交通服务水平和机动化水平均处于初级阶段。最后,分析广州市交通模式升级转型的最佳路线及实施策略,指出公共交通出行分担率与机动化水平的矛盾与协调是制定交通发展战略时需要考虑的关键所在。     

天津港某翻车机房水文地质条件及基坑地下水控制方案探讨

本文通过野外钻探、现场抽水试验及室内试验等综合方法研究了天津港某翻车机房工程水文地质条件,对基坑地下水控制方案进行了探讨。     

真空预压排水板有效真空压力变化规律

针对竖向排水板中有效真空压力分布模式存在的争议,基于流体力学相关理论对真空度和负压概念加以分析,指出排水板中孔隙水压力的变化量便是有效真空压力大小。通过计算排水板中孔隙水的总势能,并利用水具有趋向于更低能量状态的趋势原理,分析了孔隙水的运动机制及流动全过程,进而得到有效真空压力变化规律。研究表明,排水板中有效真空压力变化规律与初始地下水位、膜下真空度及排水板变形量紧密相关;有效真空压力的简化分布模式为折线形,转折点在与初始地下水位线交汇处;在地下水位线以上时,有效真空压力变化大,衰减梯度达10 k Pam;在地下水位线以下时,有效真空压力基本保持不变;排水板变形量越大,排水阻力越大,如果出现折管现象,可能导致膜下真空压力无法向下传递。     

市域尺度下区域物流发展水平时空演化分析

为分析区域物流发展水平时空演化特性,基于2011～2017年黑龙江省12个地级市物流发展数据,在确定区域物流发展水平测度指标的基础上,利用熵值-加权综合评价模型评估区域物流发展水平,利用差异指数测度区域物流发展差异,利用ArcGIS空间分析技术分析区域物流发展水平的时空演化规律.研究结果表明:黑龙江省区域物流发展相对缓...     

高速铁路变形可调板式无砟轨道结构研究

在分析国内外高速铁路无砟轨道变形调整技术及应用经验基础上,基于结构安全可靠、变形调整便利、预制装配化施工等原则,考虑沉降、上拱、偏移等线下基础变形特征,提出了一种变形调整能力较强的板式无砟轨道结构。通过减小轨道板下调整层厚度或灌注聚合物砂浆实现轨道高低调整,通过移动轨道板并改变限位孔周边弹性缓冲垫层厚度实现轨道水平调整。在不损伤无砟轨道主体结构的前提下可实现高低调整量100 mm,水平调整量40 mm。提出的变形可调板式无砟轨道结构可为地质条件及气候复杂地区高速铁路无砟轨道设计及相关病害整治提供参考。     

考虑泥沙淤积的三峡水库9月分旬控制水位研究

采用9月分旬蓄水的方式,可以较好地应对三峡水库汛后提前蓄水时特大洪水的可能威胁。但随着水库运用时间的增加,泥沙淤积将造成大量库容损失,9月分旬控制水位确定时必须要考虑泥沙淤积的影响。本文通过水库泥沙淤积计算,考虑了泥沙淤积造成的库容损失,对三峡水库9月分旬控制水位进行了深入研究。结果表明,与不考虑泥沙淤积情况下的控制水位相比,考虑泥沙淤积的9月分旬控制水位进一步降低了可能的防洪风险,同时,虽然水库发电效益也略有减小,但影响不大。     

磁悬式水位计在工程上的初步应用

简要介绍测量地下水位常用的几种水位计的工作原理及使用性能。并在双触点式和浮漂式水位计的基础上进行技术改造,开发出磁悬浮式水位计,这种水位计不仅工作性能大大改善,而且经济简便,更适合工程勘察使用。     

公路三级自然区划新框架体系的应用研究

从分析以往的公路三级自然区划的研究原理和思路出发,总结、归纳、探讨性地提出公路三级自然区划新的框架体系:原则,标志性体系的建立,方法的选用以及基于新方法GIS技术的应用。新框架体系的应用研究为以后的相关人员进行公路三级自然区划提供参考和依据。