浅层地下水开采对高速铁路工程的影响及对策

研究目的：研究掌握浅层地下水开采引起的地面沉降特征及其对高速铁路工程的影响,提出针对性的防治对策与工程措施,供高速铁路勘测、设计及施工参考。研究方法：结合华北平原地面沉降情况,建立浅层地下水开采引起地面沉降的固结沉降模型。研制离心场中地基抽水的模拟和测量系统,进行了离心模型试验,测量抽水过程中粉土地基孔隙水压力和沉降的变化及分布规律,并对比分析了对不同型式桥梁的影响。研究结果：对浅层地下水开采引起的地面沉降机理进行初步分析,基于离心模型试验结果探讨了浅层抽水引起地基沉降的过程和特征,评价了地基不均匀沉降对特殊桥梁形式的影响,并提出了针对性的防治措施和对策。研究结论：浅层地下水开采造成的不均匀沉降对高速铁路工程的影响较大,需通过控制线路附近地下水开采、采取适宜的工程结构措施加以防治。     

Coupled transport-reaction pathways and distribution patterns between siliciclastic-carbonate sediments at the Ria de Vigo

This paper examines the linkages between the space-distribution of grain sizes and the relative percentage of the amount of mineral species that result from the mixing process of siliciclastic and carbonate sediments at the Ria de Vigo (NW of Spain).The space-distribution of minerals was initially determined, starting from a detailed mineralogical study based on XRD-Rietveld analysis of the superficial sediments. Correlations between the maps obtained for grain sizes, average fractions of either siliciclastic or carbonates, as well as for individual-minerals, were further stabilised. From this analysis, spatially organized patterns were found between carbonates and several minerals involved in the siliciclastic fraction. In particular, a coupled behaviour is observed between plagioclases and carbonates, in terms of their relative percentage amounts and the grain size distribution.In order to explain these results a conceptual model is proposed, based on the interplay between chemical processes at the seawater–sediment interface and hydrodynamical factors. This model suggests the existence of chemical control mechanisms that, by selective processes of dissolution-crystallization, constrain the mixed environment's long-term evolution, inducing the formation of self-organized sedimentary patterns.     

On the fresh balance of the Adriatic Sea

The long-term mean fresh water balance of the Adriatic Sea is studied by ananalysing evaporation, precipitation and river runoff. Evaporation is computed from May latent heat flux and by means of bulk formula. In the latter case two wind speed data sets are used, namely those from the NMC and May. The sea surface temperature is taken from a historical Adriatic data set, and the air temperature and relative humidity come from the NMC data set. Two precipitation data sets are considered, namely the Legates and Willmott climatology and a data set consisting of data measured at 62 rain-gauge stations located on the Adriatic coasts. Runoff contribution to the fresh water balance is estimated from the long-term average flow rates of 39 rivers and the horizontal distribution of salinity in the upper mixed layer.The spatial distribution of the fresh water balance, as well as of its components, is analysed by means of monthly objective maps, from which averages and standard deviations are computed. The results obtained from the different computations are not always univocal, particularly in the evaluation of Summer evaporation, and are affected by relatively large statistical errors. Significant spatial and seasonal variability occurs, with a noticeable fresh water gain along the coastline of the northern and middle basins, while small areas of fresh water loss are found in the middle and southern basins. Nevertheless, on an annual basis, the difference between the fresh water losses by evaporation and the gains by precipitation and runoff is clearly negative, indicating that, unlike the whole Mediterranean, the Adriatic Sea is generally a dilution basin.     

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。     

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。     

轻型井点降水工艺在工程中的应用

在地下水位较高的含水层中进行基坑开挖时,地下水会不断渗入基坑,较易产生流砂、管涌等破坏现象,甚至使边坡或坑壁失稳坍塌。在基坑开挖前,采用轻型井点降水工艺,将基坑内外水位降低,从而达到开挖基坑的目的,是常用且较为有效的施工方法。以恒大海上威尼斯排水涵闸施工工程涵闸基坑开挖为例,从方案设计到具体的施工过程叙述轻型井点降水。     

某公路隧道对地下水环境的影响评价与对策

结合山西和顺至榆社高速公路的环境影响评价工作,通过对云山隧道地下水环境现状的调查,论述了隧道建设可能对区域地下水环境造成的影响,并提出了相应的对策和建议。     

富水砂卵层基坑封闭降水与回灌工程关键技术

根据济南泉域富水砂卵石地层特点,通过文献调查、理论分析、现场实测,并借助数值模拟计算,分析并优化基坑下卧弱隔水层注浆加固方案,得到注浆加固质量控制技术要点,提出端头井土体加固与封闭止水帷幕下辅助降水的关键技术,研发基坑降水回灌一体化系统及配套装备,攻克传统回灌技术存在的抽灌分离、回灌效率低、运维成本高等施工难题,阐述回灌水质处理、自动加压回灌及水位联动回灌等关键技术创新点,改良回灌井过滤器设置及止水段施工技术,形成富水砂卵层基坑封闭降水与回灌工程关键技术,对推广基坑降水与回灌工程的绿色化、信息化、智能化有一定指导作用。     

高原湿地公路盲管排水系统设计研究

国道213线郎木寺至川主寺公路改建工程通过我国最大的高原湿地——若尔盖湿地，设计中掌握公路附近湿地的地下水流特征才能确定盲管的管径和铺设密度。为此，在对郎川公路和若尔盖湿地资料收集和实地调查的基础上，通过在典型地区进行抽水试验获得实测数据，并采用数值模拟得到地下水流模型，从而进行盲管排水系统设计。     

平原水网区公路的病害分析

计算分析了平原水网区1级以下公路的病害问题。研究认为,重载交通、不合理的路面结构、较低的路基高度、较高的地下水位,是平原水网区1级以下公路早期病害的关键原因。采用多孔隙骨架密实型水稳碎石基层,或水泥石灰土碎石基层,可有效延长路面结构疲劳寿命。沥青碎石基层并不是最理想的基层结构。考虑重载交通的影响,粉性土路基的最小填土高度应在2 m以上。当路基高度难以满足要求时,应加大地基的处理深度。高地下水位对基层和底基层,尤其是对底基层的疲劳寿命具有很大的影响。