岩溶隧道涌水影响因素_预测方法及危害分析_吴治生
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城市隧道岩溶富水段涌水综合治理城市隧道岩溶富水段涌水综合治理城市隧道建设对城市的交通、供水、排水等方面都有很大的贡献。
在建设过程中,隧道岩溶富水段涌水问题一直是一个难点。
隧道涌水会对周围环境和工程造成很大的影响,因此建设中如何综合治理,一直是一个亟待解决的问题。
隧道涌水原因岩溶地带具有强烈的地下水动力作用和比较开放的裂隙系统,因此岩溶区隧道建设中涌水比较常见。
隧道涌水和水源关系密切,隧道周边的水源会向隧道迁移,进入隧道在线水和周边地下水产生作用,引起隧道涌水。
拦截地下水、造成水位下降或改变地下水运动,常使涌水减小或消失。
综合治理岩溶地区隧道涌水综合治理需要根据实际情况采取综合措施。
治理规划应依据工程自身情况,选取技术先进、效果稳定的治理方法。
常用的涌水治理方法有预排水法、推进式隧道拒涌法、安装防涌井、涂层防涌等。
预排水法在隧道施工过程中,根据隧道断面形状和岩层情况选定适宜的工作面,确定合理的排水方案,提前排水,预防涌水。
设立水井,排除岩层底部的地下水,减少地下水压力,预防涌水。
隧道推进式拒涌法隧道推进式拒涌法是在隧道施工中,结合先进的自流式隧道开挖工法和锚杆支持技术加以施工的。
通过增强隧道围岩的稳定性,防止地下水返涌,从而保证了隧道施工的安全性和效率。
安装防涌井在隧道的涌水段安装防涌井,能够收集地下水,降低周边地下水位,从而减小隧道涌水的风险。
通过防涌井的联合作用,可以有效地控制隧道涌水。
同时,安装防涌井也可以利用收集来的地下水,进行综合利用。
涂层防涌在隧道内壁涂一层高强度防水涂料,从而阻止水流进入隧道,减少涌水。
涂料的厚度和施工状况直接影响其防水能力。
涂层防涌整体效果好,且经济实用。
结语综合治理城市隧道岩溶富水段涌水问题,是隧道施工中的一项重要工作。
隧道涌水治理需要根据隧道岩层和地下水环境情况,及时采取对应的治理措施,达到控制、减少或消除隧道涌水的目的。
岩溶地区隧道涌水问题,难度较大,治理成本也比较高。
岩溶隧道突水灾害与防治研究一、本文概述岩溶隧道突水灾害是一种常见且具有极大破坏性的自然灾害,对隧道施工安全、运营稳定以及周边生态环境构成严重威胁。
本文旨在全面探讨岩溶隧道突水灾害的成因、机理、预测方法以及防治措施,以期为相关领域的理论研究和实践应用提供有益的参考。
文章将对岩溶隧道突水灾害的定义、类型及特点进行概述,明确研究对象和范围。
深入分析岩溶隧道突水灾害的成因,包括地质条件、水文环境、施工因素等多方面的影响。
在此基础上,探讨突水灾害的发生机理,揭示其演化过程和影响因素的相互作用关系。
接下来,文章将介绍岩溶隧道突水灾害的预测方法,包括地质勘探、数值模拟、监测预警等方面的技术手段,以期实现对突水灾害的有效预警和防控。
重点阐述岩溶隧道突水灾害的防治措施,包括工程治理措施和非工程治理措施,旨在提高隧道的抗灾能力和保障隧道运营安全。
通过本文的研究,旨在为岩溶隧道突水灾害的防治提供科学、合理的技术支持和理论依据,推动相关领域的技术进步和工程实践,为保障隧道施工安全、运营稳定以及周边生态环境的可持续发展做出贡献。
二、岩溶隧道突水灾害的成因分析岩溶隧道突水灾害的成因多种多样,主要包括地质构造因素、水文地质条件、工程施工因素和运营管理因素等。
地质构造因素是岩溶隧道突水灾害发生的基础。
岩溶地区的地质构造复杂,岩溶发育强烈,岩溶管道和溶洞分布广泛。
这些岩溶构造的存在为地下水的流动提供了通道,一旦隧道穿越这些区域,就存在突水的风险。
岩溶地区的断层、褶皱等构造也会对地下水的流动产生影响,增加突水的可能性。
水文地质条件是岩溶隧道突水灾害发生的重要影响因素。
岩溶地区的水文地质条件复杂,地下水位高、水压大,且地下水动态变化复杂。
隧道施工过程中,若未能准确掌握地下水的情况,或未能采取有效的排水措施,就可能导致突水灾害的发生。
再者,工程施工因素也是岩溶隧道突水灾害发生的重要原因。
隧道施工过程中,若未能严格按照设计要求进行开挖,或未能采取有效的支护措施,就可能导致隧道围岩失稳,进而引发突水灾害。
浅谈隧道施工中水的危害及防控措施【摘要】隧道施工中水是一项重要的工程管理问题,水的存在可能会对施工安全和进度产生不利影响。
本文首先从水的危害、水的来源、水的控制措施、水的处理方法以及水的监测与管理等方面进行了讨论。
随后,结合相关理论和实践经验,提出了一些有效的防控措施,例如加固隧道围岩、设置抽水设备、采用防水材料等。
通过对隧道施工中水问题的深入分析和探讨,可以帮助工程管理者更好地认识水对隧道施工的危害,并提出相应的解决方案。
综合管理水资源是保障隧道施工安全和顺利进行的关键。
加强水资源的管理工作,提高管理水平和水资源利用效率,将对隧道工程建设起到积极的推动作用。
【关键词】隧道施工、水的危害、水的来源、水的控制措施、水的处理方法、水的监测与管理、隧道施工中水的重要性、隧道施工中水的综合管理1. 引言1.1 隧道施工中水的重要性隧道施工中水的重要性在整个工程中占据着至关重要的地位。
水的存在不仅会对施工过程造成一系列危害,也会对施工现场的安全和工程质量产生不良影响。
隧道施工中水的渗漏会导致工程场地的泥泞,增加了工作人员在现场作业时的安全风险。
若水被塞进施工井道或者隧道内部,将造成地基沉降,引发工程质量问题。
而且,水的存在也会影响隧道内部的通风和照明,给施工过程带来诸多不便。
在隧道施工中,合理的处理和控制水的问题,是确保工程进展顺利的重中之重。
只有通过采取有效的防控措施,及时处理施工现场中的水,才能有效地保障工程的质量和施工进度。
监测和管理隧道施工中水的情况也是必不可少的工作,只有通过科学的管理方法,才能确保水的问题不会对整个工程造成严重影响。
隧道施工中水的重要性不容忽视,必须加以重视和控制。
2. 正文2.1 水的危害隧道施工中水的危害主要包括以下几个方面:1. 渗水导致软土流失:隧道施工过程中,如果遇到地下水渗透现象严重,会导致软土流失,使隧道围岩结构变得松散,从而增加隧道工程的风险。
2. 地下水裂隙破坏:地下水的渗透会加剧地下岩体的裂隙破坏,使得隧道围岩的稳定性受到影响,可能引发岩石崩塌等安全事故。
岩溶隧道突水突泥影响因素分析摘要:针对岩溶隧道突水突泥灾害,从岩性、地质构造、水动力条件三个方面进行了简要分析,得出岩溶隧道突水灾害发育的特点和必要条件,并结合现场案例对突涌水进行了具体分析,为岩溶隧道防治突水突泥灾害提供参考与依据。
关键词:岩溶隧道;突水突泥;影响因素1 引言我国可溶岩地层分布广泛,约占我国国土面积的1/3[1]。
随着铁路公路隧道建设向长、大、深方向发展,在这些岩溶地区修建隧道,极易诱发大规模的突水、突泥等灾害,不仅影响隧道施工进度,而且会给施工人员的生命财产安全造成重大损失。
因此,在岩溶地区开挖隧道,首先要查明岩溶发育规律,从而有针对性的提前采取措施,降低岩溶突水突泥等灾害发生概率。
2 岩溶隧道突水主控影响因素岩溶发育影响因素较多,主要影响因素大致可以分为三类:地层岩性;地质构造;水动力条件。
其中地层岩性是基础,地质质构造是主导,水动力条件则是决定性因素[2]2.1 地层岩性(1)岩层矿物成分岩层的化学及矿物成分中可溶成分占比越大,岩层被溶蚀的概率越高,石少帅在区域突涌水孕灾性评价指标和分级标准中认为当灰岩中可溶岩CaCO3含量大于75%时区域孕灾性极强[3]。
李术才通过对大量突涌水案例进行分析认为在常见的碳酸盐类岩石中,灰岩、白云岩、硅质灰岩、泥灰岩中的岩溶发育程度依次降低[4]。
岩层的可溶成分,直接决定了岩溶发育的规模与程度,加强对隧址区岩性成分的判定有助于岩溶突涌水风险的识别与判定。
(2)岩层产状岩层产状决定了水对于深部岩体的侵入程度。
对于水平产状岩层,岩层与上部地表水等接触面积较大,但由于岩体的渗透系数较小,决定了水体向下转移受阻;对于垂直产状岩层,地表水能够通过节理裂隙,岩层间接触面等向下运移,但由于上部汇水条件较差导致水对下部岩体侵蚀程度有限。
一般认为岩层倾角为20°~60°的单斜构造岩溶最为发育。
(3)岩层组合岩层组合主要指的可溶岩层与不可溶岩层组合。
岩溶隧道突涌水风险评价研究岩溶隧道突涌水风险评价研究引言:随着交通发展的需要,岩溶地区的隧道建设日益增多。
然而,由于岩溶地质背景的特殊性,岩溶隧道在施工和运营过程中面临着突涌水的严重风险。
突涌水是指地下水在隧道工程中突然泉水涌出并且水量巨大的现象,给隧道施工、运营和维护带来了极大的困难和风险。
因此,对岩溶隧道突涌水的风险进行评价研究是非常必要的。
一、岩溶隧道突涌水的特点和成因分析1. 岩溶隧道突涌水的特点岩溶隧道在地质背景上具有一定的特点,如水溶隧道、巨大的溶洞和孔洞形成等。
这些特点使得隧道更容易受到地下水的侵蚀,隧道周围地质环境的复杂性也增加了突涌水的可能性。
2. 岩溶隧道突涌水的成因分析岩溶地区地下水的来源主要是来自降雨、地表水渗漏和附近水系统的补给。
在岩溶隧道施工过程中,常常需要进行爆破和开挖作业,这会造成地下水体系的破坏和紊乱,增加了突涌水的可能性。
同时,由于地下水体系的复杂性,地下水在隧道周围流动时可能会遇到阻碍,导致水压增加并可能引发突涌水。
二、岩溶隧道突涌水风险评价方法为了评估岩溶隧道突涌水的风险,可采用下列方法:1. 野外调查和监测:对隧道周围的岩溶地貌进行野外调查,了解地下水体系的分布和流动状况。
通过现场监测仪器,对地下水位、水流速度和水压进行实时监测。
2. 地质勘探和试验:通过地质勘探和试验工作,了解隧道施工过程中可能遇到的地质条件和水文地质条件。
通过试验和模拟,评估地下水在隧道周围的流动规律和水压增加的情况。
3. 数值模拟和风险评估:利用数学模型对隧道周围的地下水流动进行数值模拟,预测突涌水可能出现的位置和水量。
根据模拟结果,评估突涌水对隧道运营和施工的风险程度。
4. 安全措施和管理:根据突涌水风险评价结果,制定相应的安全措施和管理方案。
包括隧道施工过程中的地下水排涌方案、运营期间的水位监测和紧急排水措施等。
三、突涌水风险评价案例分析以某岩溶地区隧道为案例进行突涌水风险评价。
隧道岩溶涌水突泥成因分析及整治措施[摘要] 在岩溶地区修建隧道时,常遇到突水、涌泥等地质灾害,对人员及财产造成重大的损失。
本文将隧洞岩溶涌水突泥的成因分为地质因素和工程因素两大类,进行了详细的分析,针对不同涌水情况,提出了整治对策,为隧道涌水突泥灾害的分析、治理提供一定的参考。
[关键字] 隧道工程涌水突泥成因整治措施1 前言随着我国隧道、矿山、水利及其它地下工程建设的快速发展,遇到的工程地质条件不断复杂,面临的问题也越来越有挑战性,特别是高压、富水区高埋深岩溶隧道面临高压突水、涌泥的危险,详细地分析了成因,提出相应措施,对隧道岩溶涌水灾害的防治具有很重大的意义。
2 成因分析隧道岩溶突水的实质是地下水原有的输水网络或存储条件受到外界因素的影响而失去平衡而导致失稳的现象,其影响因素众多且复杂,但总体上可分为地质因素和工程因素两大类。
2.1 地质因素(1)地形地貌。
从多个隧道建设中的突水实例调查发现,整个工程的地形地貌条件与突水的发生密切相关:地表岩溶洼地、沟槽地区为雨水等的汇集提供有利条件,而岩溶洼地、槽谷中的落水洞或漏斗使降雨转入地下,成为地下水的补给区。
在隧道横断面上,地形地貌可分平坦型、凸形、山谷正下方平行型、山谷侧下平行型和单斜面型;在纵断面上,地形地貌可分平坦型、凸型、横贯河流型、盆地型和平凸型。
在横断面地形类别中,山谷正下方平行型和侧下平行型隧道的比突水量最大,凸型隧道的比突水量则最小。
从纵剖面来看,横贯河流型、盆地型和平凸型隧道的比突水量最大,平坦型和凸型隧道的比突水量则相对要小很多。
从中可以看出,突水量的大小与地形地貌有较大的关系,在隧道前期勘察过程中应多注意,尽避开可能发生突水的地段。
(2)地层岩性。
大型突水灾害多发生在灰岩、白云岩等可溶岩地层中,地层岩性越纯、单层厚度越大则岩溶越发育,越易形成大型岩溶管道。
在碳酸盐岩中,除化学沉积,还有碎屑沉积,为发育大型含水岩溶管道创造了条件。
隧道涌水预测方法及防治对策浅究摘要:文章主要从隧道涌水突泥病害致灾机理出发,分别阐述了隧道涌水量的预测以及隧道涌水的防治对策,以期为行业提供有效的参考与借鉴。
关键词:隧道涌水;预测;防治对策一、隧道涌水突泥病害致灾机理隧道的建设需要在地下展开,且规模较大,其会深远地影响到隧址区局部地质发展进程。
启动阶段、快速发展阶段和停滞消亡阶段是在岩溶发展中的几个阶段:1. 启动阶段化学溶蚀是主要的介质受地下水作用的形式,在狭小的水流通道内,地下水基本不具备机械搬运能力,导致了岩溶比较缓慢的发展。
在水流不断集中的正反馈机制的强化下,岩溶开始更快的演化。
若主体通道宽至5~50mm,则会出现紊流,地下水逐渐发挥出机械搬运能力,导致了岩溶的快速演化。
2.停滞消亡阶段由于水力坡度降低、地下水位下降,地下水溶蚀能力越来越弱、直到消失,结果导致岩溶的基本不发育。
全新巨大泄水通道因开挖隧道而形成,岩溶管道不再阻塞而变得通畅,因角砾及泥沙混于岩溶管道地下水中,水的冲蚀作用极大,岩溶发展得到了加速,不再以化学溶蚀为主,而是步入到在地下水动力环境内化学溶蚀和机械侵蚀同时作用的迅速发展期。
比起化学溶蚀,机械侵蚀会更加强烈和快速。
由于岩溶管道受到冲蚀扩宽隧道空间内岩溶充填物和岩溶水的涌出被加剧,并存在着较远处岩溶充填物流向隧道空间的可能。
二、隧道涌水量的预测隧道施工后涌水量的预测方法主要有时间序列分析法、灰色理论和神经网络等。
隧道涌水量预测受很多非确定性因素(大气降水大小、地下水径流状况、地球表面汇流特性、水文地质边界特点)的干扰,而且这些因素之间互相干扰,错综复杂,具有很强的随机性,所以如果采用确定性模型的预测结果往往是不准确的。
可以采用“黑箱”模型,用以类比存在水量、水质输入、迁移和输出的地下水基本单元及其组合,通过研究隧道涌水量历史观测结果的潜在发展趋势、发生时间和随机变化基本规律,从而构建了隧道涌水的时间序列预测模型。
通过在汕昆高速金花隧道这一工程实例应用中发现,预测序列的平均绝对误差为14.34%,反演系列的平均绝对误差为14.67%,其结果明基于该模型的隧道涌水量预测结果更为准确。
贵广铁路坪山隧道岩溶涌突水预测及危险性分级评价的开题报告一、选题背景和意义岩溶地区的隧道建设是一项复杂而困难的工作,其随机性和波动性使得隧道建设和安全运营受到极大的影响。
岩溶区域的隧道建设中,岩溶涌突水是一个不断出现的问题。
尤其是在高速发展的经济中,交通建设得到了大力推动,加快了东西部的互联互通,铁路交通的建设成为国家发展的主要方向。
贵广铁路是西南地区的一条重要铁路干线,其建设对于推动西南经济的发展做出了巨大的贡献。
但是,贵广铁路建设中遇到了隧道建设中的岩溶涌突水问题。
因此,对贵广铁路岩溶涌突水的预测和危险性分级评价已成为一个紧急和必要的问题。
二、研究目的和意义本研究将通过隧道岩溶涌突水的原因和机理,运用统计学和数学模型的方法,预测贵广铁路岩溶涌突水的时间和范围,并对其危险性进行分级评价,以提供贵广铁路建设的科学依据和安全保障。
三、主要研究内容1、通过前期数据采集和资料分析,确定贵广铁路岩溶涌突水的形成机理和原因。
2、建立岩溶涌突水的数学模型,对贵广铁路隧道的不同位置进行预测,并将预测结果与实际情况进行验证和比较。
3、综合分析预测结果和实际情况,对贵广铁路隧道涌突水的危险性进行分级评价和预警。
四、研究方法1、采用实地调查和前期数据采集的方法,确定贵广铁路岩溶涌突水的形成机理和原因。
2、建立统计模型和数学模型,对贵广铁路隧道的不同位置进行涌突水的预测。
3、综合分析预测结果和实际情况,对贵广铁路隧道涌突水的危险性进行分级评价和预警。
五、预期成果和创新点1、建立贵广铁路岩溶涌突水的预测模型,对贵广铁路建设提供科学依据和安全保障。
2、对贵广铁路隧道涌突水的危险性进行分级评价和预警,提高铁路建设安全保障和运行水平。
3、提高岩溶地区隧道建设的技术水平和科学性,为岩溶地区的交通建设提供技术支持和保障。
六、论文大纲1、绪论1.1 研究背景1.2 研究现状及存在问题1.3 研究目的和意义1.4 研究方法和思路1.5 论文结构2、贵广铁路岩溶涌突水的原因分析2.1 岩溶地区的水文地质条件2.2 主要岩类和地质构造特点2.3 岩溶涌水的原因及机理3、贵广铁路岩溶涌突水的预测模型3.1 相关统计模型的建立3.2 数学模型的建立3.3 涌水预测模型的建立及模型验证4、贵广铁路岩溶涌突水的危险性分级评价4.1 危险性的定义及标准4.2 分级评价体系的建立4.3 对贵广铁路隧道涌水危险性分级评价5、结论与展望5.1 研究成果总结5.2 研究存在的问题和不足5.3 研究展望及未来工作七、参考文献八、进度安排研究时间:2021年6月至2022年4月1、第一阶段(2021年6月-2021年8月):文献查阅、实地调查和数据采集;2、第二阶段(2021年9月-2022年1月):建立岩溶涌突水的预测模型并验证;3、第三阶段(2022年2月-2022年4月):对涌突水的危险性进行分级评价和预警,撰写论文。
深埋特长岩溶隧道涌水量预测分析摘要:涌突水是岩溶隧道工程建设中经常会遇到的一个突出性问题,本文以武水高速公路白云隧道为例,通过对隧址区实地调查分析,采用多种计算方法对隧道涌水量进行了预测和对比分析。
涌水量预测为深埋特长岩溶隧道施工提供地质依据,对隧道工程运营具有重要意义。
关键词:深埋特长隧道;岩溶;水文地质单元;涌突水;涌水量预测引言近年来,随着经济建设和岩土工程施工技术的发展,我国建成的深埋特长隧道越来越多。
涌突水是这类隧道的最主要灾害问题之一。
一旦发生涌突水灾害,轻则冲毁机具,淹没隧道,重则造成重大的人员伤亡,甚至工程被迫停建或改线;同时,岩溶隧道内大量的涌水、涌泥还会引起地表塌陷,导致地下水水质污染和地表环境恶化,给隧区居民生产生活带来不利影响。
因此,研究隧道涌水量预测问题具有现实意义。
白云隧道是西部开发省际公路通道武隆至水江段的控制性工程。
该隧道东起重庆市武隆县长坝乡先锋村鱼尾巴,向西途经武隆县白云乡共和村,止于南川市双溪乡石垭村香树园,全长约7.1km,隧道轴线地面标高与设计路面标高最大高差达800m。
涌水量是该富水区高水位隧道设计、施工中最重要的参数之一。
基于其复杂的水文地质条件,目前岩溶隧道涌水量预测尚未形成统一的理论体系。
本文结合当前地质调查、勘探技术水平现状和隧道岩溶及地下水发育规律,采用多种计算方法,对白云隧道涌水量预测问题进行探讨,所得结论可为岩溶地区特别是我国西南山区岩溶隧道涌水量预测提供借鉴。
1地质环境概况隧址区位于新华夏系第三沉降带之四川盆地东南缘,主要构造形迹为北北东-北东向。
隧道横向穿越桐麻湾背斜中段,该背斜轴向北东30º,轴面倾向南东,为一斜歪狭长背斜。
本区出露志留系~三叠系地层,岩性以碳酸盐岩为主夹少量碎屑岩及第四系松散堆积物。
隧址区四周由乌江及其支流石梁河、鱼泉河、大溪河切割,形成一个相对独立的水文地质单元。
单元内植被发育,雨量充足。
受乌江水系的切割及隔挡式构造控制,区内深沟和河谷地带出露多处大泉和暗河。
第29卷增刊1中国矿业2020年6月CHINA MINING MAGAZINE Vol.29,Suppl1June2020岩溶隧道涌水原因揭秘林永生12,邹胜章12,朱丹尼12(1.中国地质科学院岩溶地质研究所/自然资源部、广西岩溶动力学重点实验室,广西桂林541004;2.联合国教育科学及文化组织国际岩溶研究中心,广西桂林541004)摘要:近年来,随着国家基础建设飞速发展,数万隧道在岩溶山区兴建,岩溶隧道涌水事件时有发生,给施工和运营带来了很大的危害(本文从岩溶区域划分、岩溶含水介质多重性、地质构造、人为因素等四个方面总结分析了岩溶隧道涌水的原因,并提出了隧道涌水预测的必要性(关键词:岩溶隧道;涌水;原因中图分类号:P618文献标识码:A文章编号:1004-4051(2020)S1-0582-02Thecausesofwa.erbursinginkars..unnelLIN Yongsheng12,ZOU Shengzhang12,ZHU Danni1'2(1Institute of Karst Geology,CAGS/Key Laboratory of Karst Dynamics,MNR&GZAR,Guilin541004,China)2International Research Center on Karst of the United Nations Educational!ScientificandCulturalOrganization!Guilin541004!China)Abstract:In recent years,with the rapid development of national infrastructure,tens of thousands of tunnels havebeenbuiltinkarstareas and waterburstingeventsofkarsttunnelsoccurfromtimetotime causing great harm to construction and operation Inthis paper!thecausesof waterinrushin karsttunnelare analyzedfromfouraspects:thedivision ofkarstregion!the multiplicityofkarst waterbearing medium! geologicalstructureandhumanfactorsandthenecessityofwaterburstingpredictionisputforward Keywords:karst tunnel;water bursting;the causes在我国西部大开发战略深入实施及“一带一路”倡议的引领带动下,基础设施建设正蓬勃发展,重大工程建设重心向地形、地质极端复杂的西部山区与岩溶地区转移。
隧道涌水的影响因素和处治措施摘要:地下水渗涌是影响隧道施工中常见地质灾害之一,涌水灾害的发生往往会造成人员伤亡和财产损失,不但影响施工,如果处理措施不当,还会影响正常运营。
并且其后期维护更加困难,该文章对隧道涌水的动态变化特征、影响隧道涌水的因素进行阐述分析,同时对发生涌水或潜在水体的治理措施进行总结和研究。
关键词:隧道涌水;变化特征;影响因素;处治措施一引言复杂条件下深埋长大隧道主要的地质灾害有高应力、高地温、涌(突)水等,在这些地质灾害中,涌水突水甚至突泥是隧道工程中最具危害性的灾害之一。
国内外许多隧道发生过涌水甚至突泥灾害,如法国仙尼斯峰隧道、日本青函隧道、前苏联北穆隧道、我国大瑶山隧道和军都山隧道等。
其中,我国1988年以前建成的铁路隧道有80%在施工中遇到了涌水问题,而在运营过程中还有涌水漏水病害的隧道占30%左右,如成昆铁路的415 座隧道中,在施工期间有93.5%的隧道发生不同程度的涌水或突水灾害,其中涌水量超过10000m 3/d 的有8 座, 而严重涌水者13座。
隧道涌水的存在,不仅填塞坑道、淹没设备,给隧道施工带来巨大的困难,影响工期,严重者还会造成人员伤亡。
隧道涌水时由于隧道的掘进破坏了含水层结构,使水动力条件和围岩力学平衡状态发急剧改变,以至地下水体所存储的能量以流体(有时有固体物质伴随)高速运移形式瞬间释放而产生的一种动力破坏现象。
当涌水中有大量的固体物质(尤其是泥质物) 时, 称为隧道的突泥。
隧道涌水突泥是否发生, 需满足一定的条件, 即含水围岩的能量储存性能、释放性能、水动力性能和围岩稳定性能等。
二隧道涌水的动态变化特征隧道涌水量由静储量和动储量两部分组成。
前者为隧道围岩内空隙中所赋存的地下水,其大小取决于含水围岩的规模、储水能力和给水能力;后者以地下径流形式出现于含水围岩中, 它与地表水体或其它地下水体有直接的水力联系, 其大小取决于含水围岩的规模、补给条件、径流条件和排泄条件。
176YAN JIUJIAN SHE在外界环境变化以及应力不断变化的情况下,很容易会造成公路隧道衬砌结构受力不均而产生不良的渗水问题。
在遇到特大型暴雨天气环境下,公路隧道内部的衬砌结构、水体压力不断上涨,造成了衬砌结构的混凝土块掉落。
相关检测工作人员对隧道衬砌结构破损区域进行了有效的验算,在局部区域的水体承受面积上集中了混凝土板和钢筋混凝土板,这种混凝土板的破坏性相对较强,在遇到强降雨的冲击下会出现不良的破裂问题。
3.隧道水害原因总结针对该公路隧道工程的水害问题进行了分析和解决,衬砌结构的慢车道的一侧墙体的顶部在强大的水体压力作用下,整个隧道衬砌结构被完全破坏,同时该区域在大暴雨环境的影响下,雨水会直接沿着地表塌陷和山体的岩溶物质灌入到隧道内部。
由于隧道内部的排水能力不足,造成了公路隧道衬砌结构的整体压力不断上涨,直接造成隧道衬砌结构被破坏。
三、岩溶区运营公路隧道水害处治措施针对原有地区公路隧道的水害问题提出了相应的治理措施,相关工程施工单位必须要对岩溶地区的塌陷位置进行有效的回填和处理,以此来最大限度上降低地下水的渗水量,然后需要针对工程结构的衬砌背后岩溶条件进行有效的治理,以此来有效降低隧道结构当中的涌水量,需要对隧道衬砌结构进行有效的加固处理,不断提高隧道的基础排水能力有效降低水体的最大压力。
1.公路隧道的边沟涌水的处理针对本文所研究的公路隧道工程水害问题,相关施工单位首先需要对隧道结构当中存在塌陷区域的位置进行有效的回填以及封堵,同时还需要对隧道撑起结构后方区域的岩溶条件进行混凝土加固处理,最后需要对公路隧道衬砌结构产生损坏的部位,使用两层钢筋混凝土结构来进行浇筑,以此来起到良好的加固处理效果,并且需要对隧道衬砌背后的地下水设置出大口径的排水管来进行雨水的排放,有效降低公路隧道内部衬砌结构的水体压力。
在墙角区域需要设定出排水孔和边沟井点之间进行有效的衔接,有效降低公路隧道衬砌背后所产生的水体压力大小。
探析岩溶隧道涌突水的原因及治理技术岩溶地区的隧道建设一直是一个需要注意涌水问题的难题,如果隧道工程没有控制好涌水问题,将会对隧道的安全和使用造成严重的影响。
涌水问题的出现会给隧道建设带来诸多不可预测的风险,使得建设难度倍增。
因此,本文将从岩溶隧道涌突水的原因和治理技术两个方面进行论述。
一、岩溶隧道涌突水的原因1.本构材料特性因素最直接的原因是构造形式,而构造形式则直接受到本构材料特性的影响。
这是岩溶隧道难以避免的基本问题。
本构材料特性因素是导致岩溶隧道涌突水的重要原因。
岩溶岩石层体具有不同的物理和机械性质,如破裂、受力即发生弹性应变、断裂和塑性变形等。
2.大气变量的影响另外,湿度、雨量、气压、气温和风速等大气变量的影响,也是影响岩溶隧道涌突水的重要原因。
在岩溶地区,大气变量的影响能够促进空气和水的流动,加剧洞穴场流的形成和水下流的运动,从而加剧隧道掘进过程中岩层的破碎和冷却、收缩,导致水的渗透、流动和涌出。
3.地下水质变化地下水质也是影响涌突水的重要因素。
地下水的不同化学成分、水位、渗透性、酸碱度和其它化学指标变化,都会对涌突水产生影响。
二、岩溶隧道涌突水的治理技术1.隧道设计在隧道设计阶段,应该充分考虑地形、地质条件等因素。
一般而言,采用刚性结构和较厚的岩层分界带来加强稳定性,依靠塑性的灵活性来承受荷载,提高隧道的承载能力,这种设计能够有效地避免涌水事故的发生。
2.加固护壁对于已建成的隧道,加固护壁是一个重要的治理措施。
在施工或后期补救性加固过程中,应采用适当的防水材料,如聚氯乙烯塑料、橡胶坝、钢材等结构材料,及时进行修复和加固措施。
如果隧道内涌水比较严重,可使用钢梁或混凝土墙体进行隔离、提升隧道的承载能力,并防止岩层的强制隔断导致负压引发涌突水等事故的发生。
3.使用抗涌处理剂抗涌处理剂的使用也是岩溶隧道涌突水治理的一种有效措施。
抗涌处理剂主要通过改善岩石孔隙环境,提高岩石抗损性能和固体防水性能,预防和治疗涌突水等极端影响,提高地基和建筑物的抗震性能,避免地基松动等不良现象。
不同地质边界条件岩溶隧道涌水量预测及展望
吴治生
【期刊名称】《铁道工程学报》
【年(卷),期】2007(000)011
【摘要】研究目的:我国目前岩溶隧道涌水量有许多计算方法.虽然方法众多,但对隧道设计要求的正常涌水量及最大涌水量还不能完全满足,仍存在较大误差,有必要深入研究,寻求新的途径.研究方法:根据浅埋岩溶长隧道 - 南岭隧道涌水量及地表泉的长期观测资料,利用反演推导得出新的方法.研究结果:通过研究得出大泉流量预测法、隧道涌水曲线反演分析法(新均衡法),同时根据长期观测资料得出隧道影响半径(集水范围)、枯水期涌水量、枯水期单位长度富水量、降雨入渗系数等重要水文地质参数及不同季节隧道涌水量比值.研究结论:建议在水文地质参数和涌水量取值方面,转变设计、施工观念;岩溶隧道的修建应贯彻科学发展观进行全面评估.
【总页数】9页(P48-55,64)
【作者】吴治生
【作者单位】铁道第四勘察设计院,武汉,430063
【正文语种】中文
【中图分类】U442.3
【相关文献】
1.岩溶隧道涌水量预测系列论文岩溶隧道涌水量预测方法及适宜性分析 [J], 刘坡拉
2.基于地质统计学的岩溶隧道工作面涌水量预测研究 [J], 王永庆;冯仲宁;刘意立;梁军平
3.某岩溶隧道水文地质分析与涌水量预测 [J], 王者鹏;张健;叶志华;孙柏林;陈迪杨
4.基于相关性准则和R-ELM模型的岩溶隧道涌水量预测研究 [J], 贺华刚
5.一种岩溶隧道涌水量预测的新方法——以中梁山岩溶隧道工程为例 [J], 唐宁;王林峰;周楠;傅奕帆
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化马隧道突涌水灾害分析及涌水量预测周泉【摘要】兰渝铁路化马隧道进口二叠系灰岩岩溶发育,施工中突然发生了2.0 MPa 的高压力涌水。
通过综合勘察手段,查明了岩溶水的补给、径流、排泄条件,空间分布特征及涌水灾害形成原因。
对各种涌水量预测方法的适用条件、优缺点进行了分析,选用降雨入渗法预测隧道涌水量,有效指导了工程施工。
【期刊名称】《铁道建筑》【年(卷),期】2014(000)009【总页数】4页(P75-78)【关键词】二叠系灰岩;高压涌水;勘察;灾害;涌水量预测【作者】周泉【作者单位】中铁第一勘察设计院集团有限公司,陕西西安 710043【正文语种】中文【中图分类】U456.3+21 工程概况化马隧道位于甘肃省陇南市宕昌县境内,为一座双线隧道,隧道全长12 580 m。
进口端DK301+384—DK303+424段穿越二叠系灰岩地层,设计为12.8‰的单面下坡。
隧道范围内主要有2条平行线路走向的河流,分别位于隧道西侧约1.5 km距离的小岷江及东侧约11 km距离的角弓沟。
化马隧道进口端施工至DK302+926时,掌子面围岩为二叠系灰岩,节理裂隙较发育,超长炮眼探测时,出现水流喷射距离瞬间达到25 m左右的高压涌水。
2 补充勘察及成果分析[1]长大深埋岩溶隧道地质勘察工作虽有初测、定测及补充定测三个阶段,也采用了物探、钻探及大量的地质调查等手段,但由于地下岩溶分布特征的复杂性、多变性、不确定性及前期勘察手段的局限性,仍难以保证勘察成果满足施工需要。
作为前期勘察延续的配合施工阶段,具有针对性强、手段多样、准确度高等特点,应做为岩溶隧道勘察的重要阶段[2]。
为了掌握本次涌水的性质,补给、径流和排泄条件及地下水空间分布特征,进行了航片判释、大范围的补充地质调查、水量和水压监测、超前地质预报及水文地质分析评价等工作,为涌水处理方案提供了充分依据。
2.1 航片判释根据航片判释(图1),二叠系灰岩南北两侧发育有F4,f36两条断层,山梁顶部发育溶蚀洼地群,地表植被不发育。