高富水深埋岩溶隧道突水风险评价和突水机理研究
发布时间：2020-12-26 16:48
随着我国西部大开发战略的快速推进及“一带一路”伟大战略的实施,交通和水利水电工程建设重心明显向地形地质条件极端复杂的西部山区和岩溶地区转移,上万公里的交通隧道工程正在建设,将出现一大批具有“大埋深、强岩溶、高水压”等显著特点的高风险深长岩溶隧道工程。在高压富水岩溶地区修建深埋山岭隧道,会遇到瞬间万吨以上、危害巨大的突水突泥,致使正在开挖的隧道洞室堵塞数百米,造成机毁人伤的悲惨局面。因此在高压富水地区修建隧道时,对隧道突水的风险评价以及隧道发生突水的机理研究已经成为岩溶隧道施工中亟待解决的重要技术难题。本文以新疆北天山特长深埋岩溶隧道为依托背景,对新疆北天山岩溶隧道突水风险评价和突水的机理进行研究。主要研究内容如下:（1）在大量参考前人专家学者研究成果的基础上,以及咨询相关专家的意见,选取新疆北天山隧道的一级突水评价指标和二级突水评价指标,并在前人研究的基础上,结合新疆北天山隧道的实际情况,对突水评价指标的突水等级以及各个评价指标之间的重要性排序进行了划分,力求评价指标选取科学、指标等级划分合理。（2）采用结合主观赋权法和客观赋权法形成组合赋权法,来计算评价指标的综合权重,即考虑了主观权...
【文章来源】：武汉理工大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：124 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
论文技术路线图
12图2-1G577线精河至伊宁公路工程交通位置图2.2自然地理条件G577线精河至伊宁公路工程连接新疆自治区博尔塔拉蒙古自治州和伊犁地区，该线路南北两端分别为精河县和伊宁县，连霍高速终点段精河至霍尔果斯口岸为公路工程北侧最主要的交通线，南端的伊宁市、县有清伊高速和在建的伊墩高速。该公路工程南北两端交通网络完善，交通条件方便，线路穿越北天山，山势雄伟、挺拔险峻，区内人烟稀少，交通状况较差，交通网络不甚完善，不能满足当地经济、社会发展的需求，总体地势为中间地势高，南北两侧地势低，最高海拔点位于北天山特长隧道段，高程2775.1m，北侧洼地最低海拔点位于北天山小型隧道的最北端，高程为367.4m。2.3水文地质特征2.3.1地表水地质特征该工程项目翻越科古琴山，以科古琴山为界，项目南北区域分属两大山系。，其中全年有水的北山水系有9条，分别为博尔博松河、布力开河、库鲁斯台河、曲鲁海河、克孜布拉克河、喀赞其河、吉尔吉朗河、皮里青河、诺改土河等。
132.3.2地下水地质特征地下水的地质特征主要包括地下水埋藏、分布和水质、水量及含水岩组等特征，地下水的赋存及分布，根据赋存条件和水理特征，研究区主要分布松散岩类孔隙水、基岩孔隙裂隙水，如图2-2所示。图2-2研究区水文地质图（1）松散岩类孔隙水含水层以冲洪积物、冰碛物与坡积物为主，由降水、冰雪融水或地下水补给。由于新疆北天山所在区域降雨量较为丰富，岩溶比较发育，且附近流经大量水系，地下水的来源补给途径较多。经过中交第一公路勘察设计研究院前期所做的详细地质勘探报告可以看出，新疆北天山特长深埋隧道水位埋藏深度一般大于30m，富水程度总体较弱。（2）基岩孔隙裂隙水①碎屑岩孔隙裂隙水主要分布于公路沿线山坡或沟谷两侧，总体富水程度为中等。按岩性含水岩组可分为碎屑岩类、碎屑岩夹碳酸盐岩和岩浆岩类裂隙含水岩组，富水程度为中等。在越岭隧道地区，由于区域地质构造作用较为强烈，岩石节理、裂隙较为发育，不但地形条件有利于大气降水和地表水的汇集，而且地层岩性也有利于地下水的赋存，故在褶皱、断层部位和低洼地带地下水水量较为丰富。②碳酸盐岩岩溶裂隙水主要分布在阿恰勒河上游及分水岭段（北天山特长隧道段），岩溶作用的强弱、地形地貌条件及构造条件是岩溶裂隙水富水程度的决定因素，其中岩溶作用的强弱是富水性的关键因素，走廊带灰岩区总体富水程度为中等～富。从地表调查结果来看，该区岩溶现象似乎不甚发育，地表弱岩溶现象容易导致人们对深部
【参考文献】：
期刊论文
[1]岩溶隧道突水突泥防突评判方法及其工程应用[J]. 黄鑫,林鹏,许振浩,李术才,潘东东,高斌,李召峰. 中南大学学报(自然科学版). 2018(10)
[2]基于综合赋权-TOPSIS法隧道突涌水风险评价及应用[J]. 侯东赛,张霄,王磊. 隧道建设. 2017(06)
[3]公路隧道充填型岩溶管道突水灾变机理及演化过程数值分析[J]. CHU Vietthuc. 中南大学学报(自然科学版). 2016(12)
[4]基于加权平均法的岩溶隧道突涌水风险评估[J]. 朱珍,王旭春,袁永才,王晓磊. 公路工程. 2015(06)
[5]基于岩溶分布分析的突水风险评估模型研究[J]. 李集,常乐. 隧道建设. 2015(08)
[6]基于DEA-模糊综合评价方法的应急物流能力评价[J]. 陈建华,柯秀云. 物流技术. 2015(01)
[7]岩溶隧道突水风险评价理论与方法及工程应用[J]. 李术才,周宗青,李利平,石少帅,许振浩. 岩石力学与工程学报. 2013(09)
[8]岩溶隧道突涌水危险性评价的属性识别模型及其工程应用[J]. 周宗青,李术才,李利平,石少帅,宋曙光,王凯. 岩土力学. 2013(03)
[9]岩溶隧道涌水风险评价体系及应用[J]. 罗文艺. 铁道建筑. 2013(02)
[10]深埋隧道岩溶突水安全风险评价模型研究[J]. 蒋国云. 地下空间与工程学报. 2012(02)
博士论文
[1]铁路隧道岩溶突水灾害风险识别与预警方法研究[D]. 王成亮.北京交通大学 2015
[2]基于不确定性理论的隧道地质灾害评价方法[D]. 翟友成.湖南大学 2014
[3]深长隧道充填型致灾构造渗透失稳突涌水机理与风险控制及工程应用[D]. 石少帅.山东大学 2014
[4]沪蓉西高速公路乌池坝岩溶隧道涌水成灾机理研究[D]. 王国斌.中国地质大学 2012
[5]深埋岩溶对隧道安全影响分析及处治技术研究[D]. 马栋.北京交通大学 2012
[6]岩溶隧道防突厚度及突水机制研究[D]. 郭佳奇.北京交通大学 2011
[7]岩溶隧道突水灾害与防治研究[D]. 王遇国.中国铁道科学研究院 2010
[8]岩溶隧道突水风险评价与预警机制研究[D]. 葛颜慧.山东大学 2010
[9]岩溶隧道涌突水地质灾害破坏机理与预警技术研究[D]. 马士伟.中国铁道科学研究院 2011
[10]西南山区岩溶隧道涌突水灾害危险性评价系统研究[D]. 杨艳娜.成都理工大学 2009
硕士论文
[1]广大线长大隧道突涌水风险评估及应用研究[D]. 侯东赛.西南交通大学 2017
[2]岩溶隧道涌突水灾害风险评价研究[D]. 陈骏骏.吉林大学 2016
[3]岩溶隧道修建风险评估及关键参数研究[D]. 刘丽.重庆交通大学 2014
[4]滇东高原岩溶隧道涌突水灾害风险评价研究[D]. 赵红梅.成都理工大学 2013
[5]宜万铁路岩溶区隧道施工地质灾害风险评价方法研究[D]. 王成亮.北京交通大学 2010
[6]华北典型煤矿区奥陶系碳酸盐岩溶蚀试验研究[D]. 邵东梅.煤炭科学研究总院 2009
[7]黔桂铁路岩溶地区隧道施工技术研究[D]. 高在新.中南大学 2008
[8]基于流固耦合理论的煤层开采底板突水问题研究[D]. 海龙.辽宁工程技术大学 2007
本文编号：2940086
【文章来源】：武汉理工大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：124 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
论文技术路线图
12图2-1G577线精河至伊宁公路工程交通位置图2.2自然地理条件G577线精河至伊宁公路工程连接新疆自治区博尔塔拉蒙古自治州和伊犁地区，该线路南北两端分别为精河县和伊宁县，连霍高速终点段精河至霍尔果斯口岸为公路工程北侧最主要的交通线，南端的伊宁市、县有清伊高速和在建的伊墩高速。该公路工程南北两端交通网络完善，交通条件方便，线路穿越北天山，山势雄伟、挺拔险峻，区内人烟稀少，交通状况较差，交通网络不甚完善，不能满足当地经济、社会发展的需求，总体地势为中间地势高，南北两侧地势低，最高海拔点位于北天山特长隧道段，高程2775.1m，北侧洼地最低海拔点位于北天山小型隧道的最北端，高程为367.4m。2.3水文地质特征2.3.1地表水地质特征该工程项目翻越科古琴山，以科古琴山为界，项目南北区域分属两大山系。，其中全年有水的北山水系有9条，分别为博尔博松河、布力开河、库鲁斯台河、曲鲁海河、克孜布拉克河、喀赞其河、吉尔吉朗河、皮里青河、诺改土河等。
132.3.2地下水地质特征地下水的地质特征主要包括地下水埋藏、分布和水质、水量及含水岩组等特征，地下水的赋存及分布，根据赋存条件和水理特征，研究区主要分布松散岩类孔隙水、基岩孔隙裂隙水，如图2-2所示。图2-2研究区水文地质图（1）松散岩类孔隙水含水层以冲洪积物、冰碛物与坡积物为主，由降水、冰雪融水或地下水补给。由于新疆北天山所在区域降雨量较为丰富，岩溶比较发育，且附近流经大量水系，地下水的来源补给途径较多。经过中交第一公路勘察设计研究院前期所做的详细地质勘探报告可以看出，新疆北天山特长深埋隧道水位埋藏深度一般大于30m，富水程度总体较弱。（2）基岩孔隙裂隙水①碎屑岩孔隙裂隙水主要分布于公路沿线山坡或沟谷两侧，总体富水程度为中等。按岩性含水岩组可分为碎屑岩类、碎屑岩夹碳酸盐岩和岩浆岩类裂隙含水岩组，富水程度为中等。在越岭隧道地区，由于区域地质构造作用较为强烈，岩石节理、裂隙较为发育，不但地形条件有利于大气降水和地表水的汇集，而且地层岩性也有利于地下水的赋存，故在褶皱、断层部位和低洼地带地下水水量较为丰富。②碳酸盐岩岩溶裂隙水主要分布在阿恰勒河上游及分水岭段（北天山特长隧道段），岩溶作用的强弱、地形地貌条件及构造条件是岩溶裂隙水富水程度的决定因素，其中岩溶作用的强弱是富水性的关键因素，走廊带灰岩区总体富水程度为中等～富。从地表调查结果来看，该区岩溶现象似乎不甚发育，地表弱岩溶现象容易导致人们对深部
【参考文献】：
期刊论文
[1]岩溶隧道突水突泥防突评判方法及其工程应用[J]. 黄鑫,林鹏,许振浩,李术才,潘东东,高斌,李召峰. 中南大学学报(自然科学版). 2018(10)
[2]基于综合赋权-TOPSIS法隧道突涌水风险评价及应用[J]. 侯东赛,张霄,王磊. 隧道建设. 2017(06)
[3]公路隧道充填型岩溶管道突水灾变机理及演化过程数值分析[J]. CHU Vietthuc. 中南大学学报(自然科学版). 2016(12)
[4]基于加权平均法的岩溶隧道突涌水风险评估[J]. 朱珍,王旭春,袁永才,王晓磊. 公路工程. 2015(06)
[5]基于岩溶分布分析的突水风险评估模型研究[J]. 李集,常乐. 隧道建设. 2015(08)
[6]基于DEA-模糊综合评价方法的应急物流能力评价[J]. 陈建华,柯秀云. 物流技术. 2015(01)
[7]岩溶隧道突水风险评价理论与方法及工程应用[J]. 李术才,周宗青,李利平,石少帅,许振浩. 岩石力学与工程学报. 2013(09)
[8]岩溶隧道突涌水危险性评价的属性识别模型及其工程应用[J]. 周宗青,李术才,李利平,石少帅,宋曙光,王凯. 岩土力学. 2013(03)
[9]岩溶隧道涌水风险评价体系及应用[J]. 罗文艺. 铁道建筑. 2013(02)
[10]深埋隧道岩溶突水安全风险评价模型研究[J]. 蒋国云. 地下空间与工程学报. 2012(02)
博士论文
[1]铁路隧道岩溶突水灾害风险识别与预警方法研究[D]. 王成亮.北京交通大学 2015
[2]基于不确定性理论的隧道地质灾害评价方法[D]. 翟友成.湖南大学 2014
[3]深长隧道充填型致灾构造渗透失稳突涌水机理与风险控制及工程应用[D]. 石少帅.山东大学 2014
[4]沪蓉西高速公路乌池坝岩溶隧道涌水成灾机理研究[D]. 王国斌.中国地质大学 2012
[5]深埋岩溶对隧道安全影响分析及处治技术研究[D]. 马栋.北京交通大学 2012
[6]岩溶隧道防突厚度及突水机制研究[D]. 郭佳奇.北京交通大学 2011
[7]岩溶隧道突水灾害与防治研究[D]. 王遇国.中国铁道科学研究院 2010
[8]岩溶隧道突水风险评价与预警机制研究[D]. 葛颜慧.山东大学 2010
[9]岩溶隧道涌突水地质灾害破坏机理与预警技术研究[D]. 马士伟.中国铁道科学研究院 2011
[10]西南山区岩溶隧道涌突水灾害危险性评价系统研究[D]. 杨艳娜.成都理工大学 2009
硕士论文
[1]广大线长大隧道突涌水风险评估及应用研究[D]. 侯东赛.西南交通大学 2017
[2]岩溶隧道涌突水灾害风险评价研究[D]. 陈骏骏.吉林大学 2016
[3]岩溶隧道修建风险评估及关键参数研究[D]. 刘丽.重庆交通大学 2014
[4]滇东高原岩溶隧道涌突水灾害风险评价研究[D]. 赵红梅.成都理工大学 2013
[5]宜万铁路岩溶区隧道施工地质灾害风险评价方法研究[D]. 王成亮.北京交通大学 2010
[6]华北典型煤矿区奥陶系碳酸盐岩溶蚀试验研究[D]. 邵东梅.煤炭科学研究总院 2009
[7]黔桂铁路岩溶地区隧道施工技术研究[D]. 高在新.中南大学 2008
[8]基于流固耦合理论的煤层开采底板突水问题研究[D]. 海龙.辽宁工程技术大学 2007
本文编号：2940086
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