浅埋暗挖隧道衬砌外水压力分布及堵水限排技术研究

发布时间：2017-07-19 20:04

  本文关键词：浅埋暗挖隧道衬砌外水压力分布及堵水限排技术研究

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【摘要】：随着经济发展,越来越多城市开始修建隧道及地下工程,由于地下水的存在,地下结构在施工和使用过程中都时刻受到地下水的侵害,在沿海城市和南方地区由于地下水丰富,遭受地下水的影响更大,因此在地下水丰富区域对防排水的处理越发的重要。在隧道建设初期采用“以排为主”的原则,将地下水无节制的排放,这样造成大量的水资源浪费,还破坏当地的生态环境。后期人们采用全封闭类型的防水隧道,设计其依靠自身结构防水,将周围地下水完全阻挡隧道之外,但是由于施工工艺与现场实际工程地质等原因,实际状况难以达到理想状态,隧道发生渗漏水的现象时常发生,严重影响到运营期间的安全性。因此要求采用“以堵为主,适量排放”设计原则的呼声也越来越高。本文通过参与青岛地铁M2号线同安路车站及苗同区间项目建设,对青岛地铁车站以及区间建设的关键技术开展进一步的研究。主要采用文献资料搜集、现场施工、理论分析、现场监测、数值模拟等技术手段,认识和揭示了在青岛地层水文条件下隧道工程附近地下水的渗流规律,同时对地铁施工时期发生的渗漏以及涌水事故进行分析和维护处理;针对渗漏事故分别选取全封闭类型区间和采用堵水限排方式的车站进行监测分析;针对苗同区间实际地质状况和线路规划采用“堵水限排”的原则设计防排结合型隧道,对采用不同厚度的注浆圈与衬砌外水压相互关系进行分析;进一步模拟分析全封闭类型与堵水限排型隧道周围的水压力;希望对以后在相似地质条件下设计堵水限排隧道有借鉴作用。
【关键词】：隧道 地下水 渗漏 涌水量 渗流场 堵水限排
【学位授予单位】：青岛理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U455.91
【目录】：

• 摘要8-9
• Abstract9-10
• 第1章 绪论10-18
• 1.1 研究背景10-12
• 1.1.1 青岛地铁发展10-11
• 1.1.2 典型地下水引起的事故11-12
• 1.2 防排水问题提出12-13
• 1.3 研究意义13
• 1.4 研究现状13-16
• 1.4.1 涌水量研究现状13-14
• 1.4.2 渗流规律的研究现状14-15
• 1.4.3 外水压力的研究现状15-16
• 1.4.4 限量排水研究现状16
• 1.5 研究内容及研究方法16-18
• 1.5.1 研究内容16-17
• 1.5.2 研究方法17-18
• 第2章 地下水渗流理论18-22
• 2.1 地下水渗流基本理论18-19
• 2.1.1 达西定律18-19
• 2.2 岩体在裂隙状态下的地下水渗流理论19-21
• 2.2.1 裂隙介质中地下水的渗流规律19-21
• 2.2.2 离散性裂隙网络介质模型21
• 2.3 本章小结21-22
• 第3章 典型浅埋暗挖隧道防水及监测22-46
• 3.1 青岛水文地质简介22-23
• 3.1.1 地下水基本类型22-23
• 3.1.2 青岛地区地下水状况23
• 3.2 工程概况简介23-30
• 3.3 防排水设置30-33
• 3.3.1 车站防排水设置30-33
• 3.3.2 隧道区间防水设置33
• 3.4 渗漏水病害产生及处理33-37
• 3.4.1 渗漏水病害33-34
• 3.4.2 渗漏水现象及成因初步分析34-35
• 3.4.3 渗漏水处理35-37
• 3.5 监测分析37-44
• 3.5.1 监测设备及原理37-39
• 3.5.2 监测结果记录分析39-42
• 3.5.3 各位置对比分析42-44
• 3.6 本章小结44-46
• 第4章 堵水限排型隧道区间设计46-68
• 4.1 设计排水量的确定46-51
• 4.1.1 渗流模型建立46-48
• 4.1.2 涌水量计算分析48-50
• 4.1.3 允许排水量的确定50-51
• 4.2 注浆圈厚度确定51-56
• 4.2.1 注浆圈厚度与隧道涌水量之间关系51
• 4.2.2 注浆圈厚度模拟分析51-54
• 4.2.3 不同注浆圈厚度下的衬砌内力以及安全系数54-56
• 4.3 全封闭类型与堵水限排型水压力云图对比分析56
• 4.4 二次衬砌施工时间的影响56-57
• 4.5 堵水限排方式初期支护下水压力的确定57-60
• 4.5.1 衬砌外水压力与注浆堵水圈之间关系57-58
• 4.5.2 衬砌外侧水压力与排水量之间关系58-59
• 4.5.3 衬砌外水压力确定59-60
• 4.6 具体防水措施设置60-66
• 4.6.1 注浆堵水技术60-62
• 4.6.2 初期支护混凝土喷射62-63
• 4.6.3 防水层设置63-64
• 4.6.4 施工缝处理64-65
• 4.6.5 分区防水65-66
• 4.7 本章小结66-68
• 第5章 结论与展望68-72
• 5.1 主要结论68-70
• 5.1.1 理论结论68-69
• 5.1.2 数值分析69-70
• 5.2 展望70-72
• 参考文献72-76
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文及科研工作76-78
• 致谢78

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