大连地铁二号线岩溶地质条件下隧道降水工程设计与施工研究

发布时间：2017-09-12 17:06

  本文关键词：大连地铁二号线岩溶地质条件下隧道降水工程设计与施工研究

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【摘要】：本论文初步研究了灰岩岩溶发育区(局部为溶洞区)的地下水控制问题,其以较有代表性的大连地铁二号线南关岭站~南关岭镇站区间为例。对于暗挖隧道施工中遇到的风化裂隙水、构造裂隙水和岩溶裂隙水等地下水,国内还没有形成完善的设计施工体系(整个区间采用隧道外降水方案控制岩溶地下水为国内首次)。本次研究的首要任务是梳理矿山法隧道岩溶裂隙水的控制体系,优化方案(降、止、排),作为隧道结构施工的前置条件。本论文的核心是形成一套完善的设计施工体系,既推动理论方面的研究,又便于建设者操作。在岩溶地质条件下传统的降水井施工工艺的主要缺点是成井效率低,洗井(出水)效果差;严重制约地铁的建设施工。气动潜孔锤套管钻进工艺施工降水井,成孔即成井,且功效高,主要缺点是本次研究前没有合适的降水井竖向设计,本次在施工方面的研究主要着重于对降水井结构的改进,并试验潜孔锤工艺在地铁降水井施工的可行性。本研究的主要创新点:一是采用高密度电法等物探作为设计辅助手段,根据岩溶发育情况、岩溶水的富集位置及富集程度进行设计分区;二是将水均衡法与大岛洋志公式的组合计算模式,即采用水均衡法计算区间总涌水量,大岛洋志公式计算隧道初期最大涌水量(扩散流部分),取二者的差值为管道流部分;三是对传统的降水井平面布置及降水井结构进行了改进,针对灰岩地区基岩裂隙水发育不均匀的情况,采用了局部密集布置及加深控制的布井方式,并详细根据岩溶发育及溶洞填充情况对降水井竖向设计进行了明确;四是采用潜孔锤套管钻进施工工艺进行了降水井施工,成功的对地下水进行了控制,保证了隧道施工的安全。
【关键词】：地下水控制 岩溶水 物探 水均衡法 潜孔锤
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U455.4;U231.3
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 绪论10-27
• 1.1 选题意义及研究背景10-14
• 1.1.1 选题意义10-13
• 1.1.2 研究背景（大连地铁现状）13-14
• 1.2 国内外研究进展14-22
• 1.2.1 降水的理论体系14-16
• 1.2.2 岩溶水评价方法16-22
• 1.3 灰岩岩溶地下水赋存特点及控制难点22-23
• 1.4 研究目的和内容23-24
• 1.5 研究方法和技术路线24-27
• 1.5.1 研究方法24-26
• 1.5.2 技术路线26-27
• 第二章工程区概况27-38
• 2.1 工程概况27-29
• 2.2 自然地理29-31
• 2.2.1 自然地理29
• 2.2.2 气象29-30
• 2.2.3 地震30-31
• 2.2.4 海水31
• 2.3 水文地质31-33
• 2.3.1 地下水类型及赋存条件31
• 2.3.2 地下水补给、径流、排泄条件31-32
• 2.3.3 地下水化学特征32
• 2.3.4 地下水动态特征32-33
• 2.4 工程地质33-38
• 第三章研究区岩溶分布规律研究38-56
• 3.1 研究区岩溶调查38-43
• 3.1.1 岩溶调查的主要内容38
• 3.1.2 地质构造38-40
• 3.1.3 地质40-42
• 3.1.4 水文地质42-43
• 3.2 研究区岩溶现象的物探研究43-54
• 3.2.1 基本原理43-46
• 3.2.2 施工竖井岩溶探测46-51
• 3.2.3 区间正线岩溶探测51-54
• 3.3 岩溶的钻探研究54-55
• 3.4 研究区岩溶发育规律总结55-56
• 第四章工程降水方案设计与实施56-82
• 4.1 降水参数研究56-59
• 4.1.1 勘察报告提供的参考值56
• 4.1.2 根据抽水试验确定K值56-59
• 4.2 降水方案设计59-62
• 4.2.1 地下水控制方案选型59-62
• 4.3 降水方案说明62-65
• 4.3.1 降水单元划分及涌水量计算62-63
• 4.3.2 降水井平面布置及竖向布置63-65
• 4.4 溶洞区域降水井竖向设计65-67
• 4.5 降水工程67-79
• 4.5.1 施工工艺选型67-68
• 4.5.2 推荐降水井施工工艺68-71
• 4.5.3 工艺流程71
• 4.5.4 降水方案实施71-79
• 4.6 设计验收79-82
• 第五章结论与展望82-83
• 5.1 结论82
• 5.2 展望82-83
• 参考文献83-88
• 作者简介及科研成果88-89
• 致谢89

【参考文献】

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本文编号：838446