高压富水地区隧道渗流场分析与衬砌抗水压力对策研究

发布时间：2016-11-28 10:31

  本文关键词：孔隙含水岩石中地下结构的水力荷载，由笔耕文化传播整理发布。

《西南交通大学》 2015年

高压富水地区隧道渗流场分析与衬砌抗水压力对策研究

何聪  

【摘要】：山岭隧道在穿越高压富水地区时,水文地质条件十分复杂,不可避免的会遇到断层破碎带、岩溶、局部高水压等不良地质状况,地下水问题尤其是高水压问题是建设者无法回避的重要问题之一。本文以南大梁(南充-大竹-梁平)高速华蓥山隧道为工程依托,以其建设过程中所面临的高水压问题为研究对象,通过采用数值模拟等研究手段,针对高水压下“以堵为主,限量排放”的渗流场体环境和衬砌结构外水压分布规律等开展深入研究。主要研究成果如下：(1)基于有限元计算软件ANSYS中温度场和渗流场在基础理论、微分控制方程、初始条件和边界条件等四方面的相似性,明确了温度场和渗流场进行置换的相应参量,并通过实例计算分析,对比分析了不同施工阶段理论解析法与温度比拟法的计算结果,论证了温度比拟法的可行性和适应性。(2)针对“堵水限排”原则修建的山岭隧道,采用温度比拟法,揭示了地下水渗流场体环境特征和支护结构外水压力分布规律,探明了不同环向排水管纵向间距和注浆参数下衬砌结构力学行为特征,提出适用于高压富水地区合理的环向排水管纵向间距和注浆参数。(3)基于等效渗透系数的概念,实现了采用仰拱水压相等原则对复杂精细的复合式衬砌模型的简化；探明了隧道穿越断层破碎带的纵向水压力分布规律,引入了表征抗水压衬砌承载能力的R*值,提出了基于仰拱曲率优化的抗水压衬砌结构对策。论文研究成果为解决高压富水地区地下水防治和结构对策等问题提供了理论依据和实用方法,实现高压富水地区地下水的限量排放,即可以保证隧道施工安全,又能尽可能减小对环境的影响,可为其它地区隧道工程建设提供参考。

【关键词】：
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U452.11
【目录】：

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1 薛佳;;隧道衬砌外水压力的理论与数值研究分析[J];石家庄铁道大学学报(自然科学版);2013年S2期

2 张顶立;孙锋;李鹏飞;;海底隧道复合注浆机制研究及工程应用[J];岩石力学与工程学报;2012年03期

3 童彦钊;吴平;韩强强;;地下水数值模拟软件简述[J];科技信息;2011年29期

4 晏启祥;马婷婷;陈菲;;泄水式管片衬砌泄流量对衬砌外荷载的影响研究[J];岩土力学;2011年04期

5 郑波;王建宇;;圆形隧道围岩与衬砌渗透力解析解[J];武汉理工大学学报(交通科学与工程版);2011年01期

6 张志强;师晓权;何川;;基于流固耦合的水底隧道仰拱受力分析与优化[J];铁道学报;2011年01期

7 唐曌;;武广铁路客运专线浏阳河隧道抗水压衬砌计算分析[J];铁道建筑;2010年01期

8 李鹏飞;张顶立;王梦恕;房倩;李兵;;海底隧道衬砌结构受力特点及断面形状优化[J];中国铁道科学;2009年03期

9 张成平;张顶立;王梦恕;项彦勇;;高水压富水区隧道限排衬砌注浆圈合理参数研究[J];岩石力学与工程学报;2007年11期

10 王伟;苗德海;;高水压富水山岭隧道设计浅谈及工程实例[J];现代隧道技术;2007年05期

中国重要会议论文全文数据库 前2条

1 王建宇;;对隧道衬砌水压力荷载的讨论[A];中国土木工程学会第十二届年会暨隧道及地下工程分会第十四届年会论文集[C];2006年

2 王秀英;王梦恕;张弥;谭忠盛;皇甫明;;高水位隧道堵水限排衬砌外水压力计算的理论和实验研究[A];铁路客运专线建设技术交流会论文集[C];2005年

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 郑波;隧道衬砌水压力荷载的实用化计算研究[D];中国铁道科学研究院;2010年

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1 张政;岩溶地区公路隧道渗漏水处治原则研究[D];西南交通大学;2014年

2 唐闻生;仰拱型式对高水压隧道受力状态的影响分析[D];重庆交通大学;2013年

3 袁慧;高水压岩溶隧道衬砌水压力特征研究[D];北京交通大学;2009年

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 蒋南杰;权开兄;李成英;;柴达木盆地鱼卡水源地地下水数值模型建立与预测[J];青海大学学报(自然科学版);2016年03期

2 朴春红;;大伙房输水工程特长隧洞衬砌选型及支护系统优化研究[J];水利建设与管理;2016年05期

3 袁敬强;陈卫忠;黄世武;刘金泉;周小生;;全风化花岗岩注浆加固特性试验研究[J];岩石力学与工程学报;2016年S1期

4 邱月;何聪;邹育麟;何川;;富水隧道基于温度比拟法的合理注浆参数研究[J];铁道科学与工程学报;2016年04期

5 薛晓辉;张军;宿钟鸣;孙志杰;;山岭公路隧道富水黄土地层注浆加固技术[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);2016年03期

6 耿萍;丁梯;何悦;晏启祥;;节理岩体中隧道开挖后渗流场重分布影响因素研究[J];铁道标准设计;2016年01期

7 孙克国;李术才;许炜萍;龚伦;;岩溶管道涌水的注浆防控技术研究[J];现代隧道技术;2015年05期

8 郭璇;张晓新;王梦恕;;弧形侧向抗力法的力法推导及例证[J];岩石力学与工程学报;2015年S2期

9 蒋中明;龙芳;熊小虎;冯树荣;钟辉亚;;边坡稳定性分析中的渗透力计算方法考证[J];岩土力学;2015年09期

10 漆江;任旭华;张继勋;;考虑外水压力的衬砌与围岩受力分析的解析法[J];三峡大学学报(自然科学版);2015年04期

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1 柏东良;孔隙含水岩石中地下结构的水力荷载[D];中国矿业大学;2015年

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1 何聪;高压富水地区隧道渗流场分析与衬砌抗水压力对策研究[D];西南交通大学;2015年

2 南力辉;双碑隧道涌水量预测及运营预警措施研究[D];西南交通大学;2015年

3 邓普;铁路车载探地雷达检测隧道渗漏水的研究[D];西南交通大学;2015年

4 张洪庆;局部均匀压力作用下斜井井壁的受力与变形规律研究[D];中国矿业大学;2015年

5 陈海帆;基于植被需求的山岭隧道排水量确定方法与限排标准研究[D];江西理工大学;2015年

6 王一鸣;高水压岩溶隧道衬砌结构受力特征和防排水设计研究[D];中南大学;2014年

7 任耀谱;高压富水山岭隧道衬砌水压力折减系数相关研究[D];北京交通大学;2012年

8 迟永利;中梁山隧道穿越富水岩溶区施工技术研究[D];北京交通大学;2012年

9 信春雷;不同防排水模式对山岭隧道衬砌水压力影响关系研究[D];西南交通大学;2011年

【二级参考文献】

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1 孙锋;张顶立;陈铁林;张晓平;;土体劈裂注浆过程的细观模拟研究[J];岩土工程学报;2010年03期

2 张国伟;孙亚军;徐智敏;李示;;FEFLOW在区域地下水流场演化数值模拟中的应用[J];地下水;2010年01期

3 鲁程鹏;束龙仓;刘丽红;刘佩贵;董贵明;;基于灵敏度分析的地下水数值模拟精度适应性评价[J];河海大学学报(自然科学版);2010年01期

4 甘恩来;牟松;;海底隧道风化深槽帷幕注浆技术[J];石家庄铁道学院学报(自然科学版);2008年02期

5 王建宇;;隧道围岩渗流和衬砌水压力荷载[J];铁道建筑技术;2008年02期

6 南泽寿;朱银贞;崔圭哲;辛宗昊;;海底隧道衬砌–地基的水力相互作用(英文)[J];岩石力学与工程学报;2007年S2期

7 王秀英;谭忠盛;王梦恕;梁巍;张明德;;厦门海底隧道结构防排水原则研究[J];岩石力学与工程学报;2007年S2期

8 李治国;孙振川;王小军;牟松;徐海廷;陈飞;;厦门翔安海底服务隧道F1风化槽注浆堵水技术[J];岩石力学与工程学报;2007年S2期

9 华渊;潘建立;周太全;;厦门海底隧道右线穿越F1风化槽施工方案探讨[J];岩石力学与工程学报;2007年S2期

10 张顶立;;海底隧道不良地质体及结构界面的变形控制技术[J];岩石力学与工程学报;2007年11期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 刘招伟;圆梁山隧道岩溶突水机理及其防治对策[D];中国地质大学;2004年

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1 付威;公路隧道渗漏水机理分析及治理对策研究[D];西南交通大学;2013年

2 蒋进;高压富水地层山岭隧道衬砌受力机制探讨与结构设计[D];重庆交通大学;2012年

3 傅家鲲;高速公路隧道渗漏水成因及对衬砌结构的影响研究[D];西南交通大学;2012年

4 信春雷;不同防排水模式对山岭隧道衬砌水压力影响关系研究[D];西南交通大学;2011年

5 赵庆阳;运营期老旧隧道渗漏水病害成因与治理方法研究[D];山东大学;2010年

6 赵顺义;山岭公路隧道的水害研究与处治[D];重庆交通大学;2008年

7 吴顺华;水文地球化学方法确定隧洞外水压力研究[D];河海大学;2005年

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1 周浩;吕俊;;渠道衬砌混凝土裂缝产生及防治[J];江苏科技信息;2010年04期

2 何智钢;谭超;;浅析隧道衬砌混凝土裂缝的原因及其防治[J];城市道桥与防洪;2013年07期

3 ;隧道衬砌混凝土敲击回音诊断机[J];岩土工程界;2003年07期

4 马建秦;陈万春;刘渊;;公路涵洞衬砌混凝土火灾损伤特征[J];建筑结构;2006年12期

5 马建秦;;火灾中衬砌混凝土的爆裂损伤特征[J];混凝土;2007年02期

6 李昕伟;;石太铁路客运专线耐久性衬砌混凝土的配制[J];铁道标准设计;2007年04期

7 张冬梅;卢明师;;统砂石隧道衬砌混凝土初步试验研究[J];混凝土;2007年06期

8 马建秦;;火灾中衬砌混凝土损伤的微观特征[J];混凝土;2007年09期

9 张菊俊;;如何解决遂道衬砌表面泛潮现象?[J];工程质量;2007年15期

10 李铜庆;;隧道衬砌混凝土裂缝原因分析及处理[J];山西建筑;2008年22期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 李学安;;渠道衬砌混凝土裂缝及预防[A];第二届全国灌区及水工建筑物防渗抗冻胀技术与生态建设专刊[C];2010年

2 李学安;;渠道衬砌混凝土裂缝及预防[A];灌区及水工建筑物防渗抗冻胀技术专刊[C];2009年

3 黎岩;夏才初;韩常领;仇玉良;孔祥兴;;冻融循环作用下隧道衬砌混凝土的劣化规律[A];运营安全与节能环保的隧道及地下空间暨交通基础设施建设第四届全国学术研讨会论文集[C];2013年

4 陆超;杨豪;殷超;;隧道衬砌混凝土裂缝变形监测[A];全国大坝安全监测技术信息网2008年度技术信息交流会暨全国大坝安全监测技术应用和发展研讨会论文集[C];2008年

5 吴国华;;浅孔预裂爆破切割隧道拱顶衬砌混凝土[A];第十三届全国探矿工程（岩土钻掘工程）学术研讨会论文专辑[C];2005年

6 張奇偉;任景城;;应用透地雷达法于老旧隧道(?)砌混凝土完整性之研究[A];2012年海峡两岸破坏科学/材料试验学术会议论文摘要集[C];2012年

7 邓云龙;李学勇;;粉煤灰在隧道衬砌混凝土中的应用技术[A];甘肃省科协年会铁道分会场“兰武二线建设研讨会”论文集[C];2004年

8 徐政;;大型渠道机械化衬砌砼施工工艺探讨[A];2013年8月建筑科技与管理学术交流会论文集[C];2013年

9 梁东;廖振芳;;合武铁路红石岩隧道耐久性混凝土施工技术[A];中铁隧道集团2006年客运专线专题技术交流大会论文集[C];2006年

10 李威;魏建峰;;聚丙烯纤维材料在南水北调工程渠道衬砌混凝土的施工应用[A];土木建筑学术文库（第10卷）[C];2008年

中国重要报纸全文数据库 前2条

1 李庆安 吉建科 段宏杰;[N];工人日报;2000年

2 陈永富;[N];中国铁道建筑报;2003年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 何聪;高压富水地区隧道渗流场分析与衬砌抗水压力对策研究[D];西南交通大学;2015年

2 蒋玉波;衬砌后空洞对隧道动力稳定性影响规律研究[D];中国矿业大学;2015年

3 张丽珺;高水压隧道衬砌混凝土损伤特性研究[D];重庆交通大学;2015年

4 王雁军;皮带出渣条件下TBM掘进与衬砌同步施工技术研究[D];石家庄铁道大学;2015年

5 王森;城市轨道交通富水岩溶隧道衬砌外水压力及结构受力研究[D];重庆大学;2015年

6 裴向辉;无压隧道透水衬砌合理渗透性研究[D];西北农林科技大学;2013年

7 周雅能;大跨径尾水岔洞开挖与衬砌稳定分析方法研究[D];清华大学;2009年

8 曲荣怀;衬砌背后空洞对隧道围岩压力分布规律的影响研究[D];北京交通大学;2014年

9 张晓尧;地铁隧道衬砌混凝土施工期温度场模拟分析与控制[D];南京航空航天大学;2012年

10 夏世法;三峡工程大洞径、厚衬砌混凝土施工期监测及温度徐变应力研究[D];河海大学;2004年

  本文关键词：孔隙含水岩石中地下结构的水力荷载，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：196516