穿越层状含水结构隧道涌水量解析计算方法研究

发布时间：2021-04-09 03:12

　　西南地区交通线路尤其隧道工程的大量建设,很大程度上受复杂地质环境和岩溶水文地质条件制约,在工程建设中常发生隧道涌突水灾害事故。目前,隧道涌水量预测有多种方法,其中解析法预测涌水量是当前隧道勘察设计中的必要工作环节。在西南沉积岩地区,可溶岩常呈条带状与非可溶岩互层出露于地表,隧道穿越可溶岩条带,往往具有复杂的边界条件以及影响半径,而常规水动力学法将含水层视为无限均质含水层,忽略了边界条件等因素的影响,计算所得涌水量值与实际情况存在较大的出入。因此,线性隧道工程在穿越层状含水结构时,对含水结构进行合理的概化以及涌水量计算公式的修正,为涌水量的准确计算提供一定参考。本次研究从层状含水结构的含水介质特征以及运动特征着手,依据已有隧道涌突水特征将隧道与层状含水结构的穿越关系划分成三类,在传统计算隧道涌水量解析方法的基础上,分别在三种不同的穿越模式下,利用经稳定流方程推导的半理论半经验方程的修正公式,对隧道以不同的形式穿越层状含水结构下的涌水量进行计算。然后利用稳定流公式以及符合该结构的既有隧道,根据其实际涌水量值对修正公式进行验证;最后运用修正公式对地质结构复杂的拟建隧道进行涌水量计算。本次研究... 

【文章来源】：成都理工大学四川省

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

技术路线图

粗大裂隙 宽度大于 2mm（2）即使溶蚀裂隙的规模比溶洞小，但由于连通性很好，导水能力比一般构造裂隙大得多，含水性常常很好。溶洞及管道 / /（1）溶洞及管道常发育于较纯的石灰岩地层中，呈曲折、分支的管道状（2）平面轮廓常呈直角转折；在纵剖面上常呈突升、突降的阶梯状。2.1.2 含水介质特征层状含水介质中，弱渗透性含水介质主要以微小空隙和裂隙的形式存在，其透水性较差，分布相对较为均匀，而岩溶含水介质中赋存空间的形态大小差异巨大，同时其透水性是多层次的，极不均匀的（杨艳娜，2009）。岩溶含水介质空间分布不均匀，由于溶蚀的差异性，导致其岩溶发育形态、透水性等特征都有不同程度的差异。另一方面，由于岩溶介质的差异性发育，从而造成了其透水性的空间各向异性，其差异性改造如图 2-1 所示。

尤其在可溶岩一侧，由于岩性较脆，裂隙更为发育，为地下水的赋存移提供了良好的空间，同时，由于非可溶岩的相对隔水性，地下水会大量蓄可溶岩与非可溶岩的界面处，进一步导致溶蚀作用的增强，溶蚀裂隙、岩溶等岩溶储水空间不断的扩张，又为地下水的循环提供了更为畅通的路径，从接触带处形成了强岩溶含水带。.1.3 弱含水层与相对隔水层组合弱含水层多为碎屑岩或岩溶极不发育的可溶岩，地下水活动微弱，与外界联系不畅，地下水的主要运动形式为层流。2.2 单层结构地下水流动特征单层结构岩性成分较为均一，岩溶发育较为强烈，以管道型含水介质为下水分水岭通常不存在，在以河谷为排泄基准面的地区，在垂向上往往形成四分带，靠近河谷排泄基准面附近岩溶发育强烈，往往形成大规模的地下暗道，地下水径流迅速。


本文编号：3126798