隧道涌水量预测的计算方法研究_张雷
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隧道涌水量预测计算方法探讨[摘要]从2种隧道涌水量计算方法的基本原理出发,讨论了其计算步骤、公式及适用条件。
选择合适的计算方法预测涌水量,有助于预警和制定施工对策。
以杭长铁路高岭隧道工程为例,采用水均衡法对隧道进行涌水量预测,然后对其涌水量进行评价和提出相应的工程建议,为工程的顺利实施提供了技术支持。
【关键字】高岭隧道;涌水量;预测;水均衡法1.引言有关隧道涌水量预测的研究已有近半个世纪,提出和发展了很多方法,但迄今为止无论是隧道正常涌水量,还是最大涌水量,都是依季节变化的,预测时误差较大,尚无成熟的理论和公认的准确计算方法。
隧道涌水量预测方法归纳起来主要有:(1)水均衡法;(2)水文地质比拟法。
本文详细介绍了上述2种隧道涌水量预测方法的基本原理、计算步骤和计算公式,并以杭长铁路高岭隧道为例,对隧道的涌水量进行了预测,然后对其涌水量进行评价和提出相应的工程建议,为今后深入研究打下基础。
2.水均衡法水均衡法指在一定范围内,水在循环过程中保持平衡状态,收入和支出相等,查明隧道施工段水的补给、排泄之间的关系,从而获得施工段的涌水量。
水均衡法适用于地下水的形成条件较简单的施工地段,可宏观地、近似地预测隧道的正常涌水量和最大涌水量;水均衡法预测涌水量时,常分为地下径流模数法和大气降雨入渗法。
2.1地下径流模数法概念:指利用一个流域岩溶区内地下径流模数和补给面积,推求出该流域暗河径流总量,或以此评价地质与水文地质条件相似的邻区暗河流域暗河径流量的方法。
计算公式如下:(1)式中,Q为隧道通过含水体地段的涌水量(m3/d);M为地下径流模数(L/s·km2);F为隧道通过含水体地段集水面积(km2)。
2.2大气降雨入渗法概念:通过大气降雨与地下水的关系,来反映最终下渗到达地下水的水量的方法。
计算公式如下:(2)式中,Q为隧道通过含水体地段的涌水量(m3/d);η为岩溶水滞后系数,一般取0.15~0.60;α为降雨入渗系数,碳酸盐岩取0.307;X为日降雨量(mm);F为隧道通过含水体地段集水面积(km2)。
沪蓉国道大水井隧道涌水量的预测研究
沪蓉国道大水井隧道涌水量的预测研究
结合沪蓉国道大水井隧道工程实例,根据该工程水文地质特点,文章选用三种不同的地下水动力学方法对隧道涌水量进行了计算分析.计算结果表明:在岩溶区进行涌水量预测,落合敏郎法及铁路规范经验公式计算的涌水量随渗透系数呈指数减少,非均值剖面二维流公式考虑到了岩溶的不均匀性,对计算区域进行了分区,计算的涌水量随渗透系数呈近线性减少.
作者:倪凯军刘新宇作者单位:倪凯军(长江三峡勘测研究院有限公司,湖北,武汉,430079)
刘新宇(武汉市勘测设计研究院,湖北,武汉,430022)
刊名:企业技术开发(下半月) 英文刊名:TECHNOLOGICAL DEVELOPMENT OF ENTERPRISE 年,卷(期): 2010 29(3) 分类号:U45 关键词:涌水量地下水动力学沪蓉国道大水井隧道岩溶。
二、涌水量的预测拟采用大气降水渗入量法对隧道进行涌水量计算1.大气降水渗入法(DK291+028-DK292+150段)Q = 2.74*α*W*AQ—采用大气降水渗入法计算的隧道涌水量(m3/d)α—入渗系数W—年降雨量(mm)A—集水面积(km2)参数的选用:α—入渗系数选用0.16;W—隧址多年平均降雨量为508.7m,最大年降雨量为1496.88mm(月平均最大降雨量×12)。
A—集水面积:根据1:10000地形平面图,含水岩组分布面积圈定为0.33km2最大涌水量为:Q= 2.74*α*W*A = 2.74*0.16*1496.88*0.33= 216.56(m3/d),平均每延米每天涌水量为:0.19(m3/m.d)。
正常涌水量为:Q= 2.74*α*W*A= 2.74*0.16*508.7*0.33=73.59(m3/d),平均每延米每天涌水量为:0.07(m3/m.d)。
2. 大气降水渗入法(DK292+150-DK293+440段)Q = 2.74*α*W*AQ—采用大气降水渗入法计算的隧道涌水量(m3/d)α—入渗系数W—年降雨量(mm)A—集水面积(km2)参数的选用:α—入渗系数选用0.18;W—隧址多年平均降雨量为508.7m,最大年降雨量为1496.88mm(月平均最大降雨量×12)。
A—集水面积:根据1:10000地形平面图,含水岩组分布面积圈定为0.79km2最大涌水量为:Q= 2.74*α*W*A = 2.74*0.18*1496.88*0.79= 583.23(m3/d),平均每延米每天涌水量为:0.45(m3/m.d)。
正常涌水量为:Q= 2.74*α*W*A = 2.74*0.18*508.7*0.79= 198.2(m3/d),平均每延米每天涌水量为:0.15(m3/m.d)。
3.大气降水渗入法(DK293+440- DK293+870段)Q = 2.74*α*W*AQ—采用大气降水渗入法计算的隧道涌水量(m3/d)α—入渗系数W—年降雨量(mm)A—集水面积(km2)参数的选用:α—入渗系数选用0.12;W—隧址多年平均降雨量为508.7mm,最大年降雨量为1496.88mm(月平均最大降雨量×12)。
隧道涌水量的预测摘要:通过对隧道工程地质勘察,以不同方法计算的隧道涌水量,经分析对比,确定隧道最大涌水量,对隧道的设计、施工起到超前预防作用。
关键词:隧道涌水量,水文地质试验,渗透系数,汇水面积,降水入渗系数1前言隧道涌水量的计算,是工程地质勘察过程中非常重要的一环,尤其对于长-特长隧道,其数值的大小,直接关系到设计、施工所采取的涌、排水措施。
本文通过工程地质勘察过程中不同隧道涌水量计算的实例,讨论了隧道涌水量预测过程中需要注意的几个问题。
2水文地质试验水文地质试验是隧道涌水量计算的关键一环,应根据水文地质条件和场地条件,选用抽水、压水、注水及提水试验等方法。
下面仅就各种试验时应注意的问题介绍如下:2.1抽水试验1、稳定流抽水试验的水位降深次数,一般进行3次,当勘探孔的出水量较小或试验时出水量已达到极限时,水位降深可适当减少,但不得少于2次。
2、当出水量和动水位与时间关系曲线只在一定范围内波动,且没有持续上升或下降趋势时,判断为抽水试验稳定。
2.2压水试验1、压水试验宜采用自上而下的分段压水方法,同一工程中试验段长度应保持一致。
2、试验段长度一般为5m,最长不得超过10m。
3、压水试验宜采用3个压力阶段,一般采用0.3Mpa、0.6 Mpa、1.0 Mpa。
4、压水试验中,每10min宜观测一次压水流量,每一压力阶段在流量达到稳定后延续1.5-2.0h即可结束。
2.3注水试验注水试验一般采用钻孔常水头注水法。
1、采用清水向孔内注水,当水位升高到设计的高度后,控制水头、水量保持稳定。
2、注水试验应进行3次水位升高,每次水位升高宜采用2、4、6m,间距不宜小于1m。
2.4提水试验提水试验采用定水位降深法。
1、单位时间内提水次数应均匀,提出的水量大致相等,并达到水位水量相对稳定。
2、水位水量每隔30min测定一次,计算出出水量,出水量波动值为±10%,水位波动范围10-20cm,即为稳定。
3、提水试验延续时间,应在水位、水量相对稳定后在进行4h即可结束。
涌水量预测计算方法一、前言在隧道建设施工中,涌水灾害是隧道建设中备受关注的问题之一。
它不仅影响隧道建设的正常施工,且会波及到隧道建成后的安全运营。
因此,如何较为准确地预测隧道涌水量的大小,为隧道施工制定合理的防排水措施提供依据,成为众多岩土工程学者日益关注的课题之一。
隧道涌水的预测首先是从定性研究开始的,最早的预测只是通过查明隧道含水围岩中地下水的分布及赋存规律,分析隧道开挖的水文地质及工程地质条件,依据物探、钻探、水化学及同位素分析、水温测定等手段,确定地下水的富集带或富集区以及断裂构造带、裂隙密集带等可能的地下水涌水通道,并且用均衡法估计隧道涌水量的大小。
随着技术水平和施工要求的提高,基于定性分析的隧道涌水预测研究,发展成为隧道涌水的定量评价和计算,主要体现在隧道涌水位置的确定与涌水量预测两个方面。
在隧道涌水位置的确定方面,人们通过隧道围岩水文地质及工程地质条件的定性分析,发展了随机数学方法和模糊数学方法。
在涌水量预测方面,人们根据隧道环境地下水所处地质体的不同性质、水文地质条件的复杂程度、施工的方式及生产的要求等因素,提出了隧道涌水量计算的确定性数学模型和随机性数学模型两大类方法。
岩溶区隧道涌水研究必须要注重水文地质条件的研究, 因为每一种方法、公式的提出都是基于地质条件的研究基础之上的。
岩溶区地质条件一向比较复杂, 从隧道施工期发生的比较严重的涌水事件来看,岩溶区易发生涌水地质条件可以分以下四类:⑴向斜盆地形成的储水构造;⑵断层破碎带、不整合面和侵入岩接触面;⑶岩溶管道、地下河;⑷其他含水构造、含水体。
以上只从宏观上列举了一些可能发生严重涌水的地质条件, 这是远远不够的, 对隧道涌水条件应进行详细研究, 这是其他隧道涌水研究工作的基础,必须予以重视。
[1]二、岩溶区隧道涌水量预测方法目前涌水量预测计算方法很多, 主要有以下几种:1.进似方法这种方法主要包括涌水量曲线方程(一般称Q-S曲线)外推法和水文地质比拟法2 种。
二、涌水量的预测拟采用大气降水渗入量法对隧道进行涌水量计算1.大气降水渗入法(DK291+028-DK292+150段)Q = 2.74*α*W*AQ—采用大气降水渗入法计算的隧道涌水量(m3/d)α—入渗系数W—年降雨量(mm)A—集水面积(km2)参数的选用:α—入渗系数选用0.16;W—隧址多年平均降雨量为508.7m,最大年降雨量为1496.88mm(月平均最大降雨量×12)。
A—集水面积:根据1:10000地形平面图,含水岩组分布面积圈定为0.33km2最大涌水量为:Q= 2.74*α*W*A = 2.74*0.16*1496.88*0.33= 216.56(m3/d),平均每延米每天涌水量为:0.19(m3/m.d)。
正常涌水量为:Q= 2.74*α*W*A= 2.74*0.16*508.7*0.33=73.59(m3/d),平均每延米每天涌水量为:0.07(m3/m.d)。
2. 大气降水渗入法(DK292+150-DK293+440段)Q = 2.74*α*W*AQ—采用大气降水渗入法计算的隧道涌水量(m3/d)α—入渗系数W—年降雨量(mm)A—集水面积(km2)参数的选用:α—入渗系数选用0.18;W—隧址多年平均降雨量为508.7m,最大年降雨量为1496.88mm(月平均最大降雨量×12)。
A—集水面积:根据1:10000地形平面图,含水岩组分布面积圈定为0.79km2最大涌水量为:Q= 2.74*α*W*A = 2.74*0.18*1496.88*0.79= 583.23(m3/d),平均每延米每天涌水量为:0.45(m3/m.d)。
正常涌水量为:Q= 2.74*α*W*A = 2.74*0.18*508.7*0.79= 198.2(m3/d),平均每延米每天涌水量为:0.15(m3/m.d)。
3.大气降水渗入法(DK293+440- DK293+870段)Q = 2.74*α*W*AQ—采用大气降水渗入法计算的隧道涌水量(m3/d)α—入渗系数W—年降雨量(mm)A—集水面积(km2)参数的选用:α—入渗系数选用0.12;W—隧址多年平均降雨量为508.7mm,最大年降雨量为1496.88mm(月平均最大降雨量×12)。
二、涌水量的预测拟采用大气降水渗入量法对隧道进行涌水量计算1.大气降水渗入法(DK291+028-DK292+150段)Q = 2.74*α*W*AQ—采用大气降水渗入法计算的隧道涌水量(m3/d)α—入渗系数W—年降雨量(mm)A—集水面积(km2)参数的选用:α—入渗系数选用0.16;W—隧址多年平均降雨量为508.7m,最大年降雨量为1496.88mm(月平均最大降雨量×12)。
A—集水面积:根据1:10000地形平面图,含水岩组分布面积圈定为0.33km2最大涌水量为:Q= 2.74*α*W*A = 2.74*0.16*1496.88*0.33= 216.56(m3/d),平均每延米每天涌水量为:0.19(m3/m.d)。
正常涌水量为:Q= 2.74*α*W*A= 2.74*0.16*508.7*0.33=73.59(m3/d),平均每延米每天涌水量为:0.07(m3/m.d)。
2. 大气降水渗入法(DK292+150-DK293+440段)Q = 2.74*α*W*AQ—采用大气降水渗入法计算的隧道涌水量(m3/d)α—入渗系数W—年降雨量(mm)A—集水面积(km2)参数的选用:α—入渗系数选用0.18;W—隧址多年平均降雨量为508.7m,最大年降雨量为1496.88mm(月平均最大降雨量×12)。
A—集水面积:根据1:10000地形平面图,含水岩组分布面积圈定为0.79km2最大涌水量为:Q= 2.74*α*W*A = 2.74*0.18*1496.88*0.79= 583.23(m3/d),平均每延米每天涌水量为:0.45(m3/m.d)。
正常涌水量为:Q= 2.74*α*W*A = 2.74*0.18*508.7*0.79= 198.2(m3/d),平均每延米每天涌水量为:0.15(m3/m.d)。
3.大气降水渗入法(DK293+440- DK293+870段)Q = 2.74*α*W*AQ—采用大气降水渗入法计算的隧道涌水量(m3/d)α—入渗系数W—年降雨量(mm)A—集水面积(km2)参数的选用:α—入渗系数选用0.12;W—隧址多年平均降雨量为508.7mm,最大年降雨量为1496.88mm(月平均最大降雨量×12)。
青岛地铁1号线一标段暗挖隧道涌水量预测研究万斌;徐伟【摘要】青岛地铁1号线一标段瓦屋庄站一贵州路站区间线路全长约8.2 km,海域段长3.45 km,海域段底板埋深约为45 m,陆域段底板埋深为21~130 m,通过分析其地层岩性、地质构造及水文地质特征,并针对该暗挖隧道既有海域段又有陆域段的特点,对现有的各种涌水量计算方法对比分析后,采用以地下水动力学法为基本原理的不同模型预测了该隧道涌水量,得出了隧道涌水量预测数据;通过对预测数据进行分析,得出隧道涌水量较大的地段主要为断裂构造密集带和岩石风化程度较高的地段,进而为隧道设计及安全施工提供依据.【期刊名称】《安全与环境工程》【年(卷),期】2015(022)005【总页数】5页(P163-167)【关键词】暗挖隧道;地下水动力学法;涌水量预测【作者】万斌;徐伟【作者单位】中国市政工程中南设计研究总院有限公司,湖北武汉430010;中国市政工程中南设计研究总院有限公司,湖北武汉430010【正文语种】中文【中图分类】X948;U456.34+2近些年来,随着我国经济建设的高速发展,新建的大型市政和铁路基建类项目日益增多,促进了其理论水平和技术手段的不断提升。
其中,隧道技术和施工质量越来越引起了人们的重视[1-3]。
随着国家基础建设的不断投入,建设设计水平的提高以及新工艺、新设备的使用,许多隧道乃至深埋特长公路、海底隧道设计方案应运而生,但在隧道建设过程中引发的涌水灾害问题也变得异常突出。
若隧道涌水预测工作和防排措施不到位,就很有可能导致在施工掘进过程中遇到突然涌水或特大涌水。
因此,加强隧道涌水量方面的研究工作,对保障隧道建设的安全施工、制定合理有效的整治方案及后期隧道营运安全,都有着重要的指导意义[4]。
目前,隧道涌水量预测的方法主要有:降水入渗法、水均衡法、比拟法、地下径流模数法、地下水动力学法、灰色系统理论方法、数值分析法等[5-11]。
本文采用以地下水动力学法为基本原理的不同模型,针对青岛地铁1号线一标段的具体水文地质和工程地质条件,对该暗挖隧道涌水量进行预测及预报研究,并通过对预测数据进行分析,进而为隧道工程的设计及安全施工提供依据。
洞室最大可能涌水量预测隧道地处中低山区,含水层主要以基岩风化裂隙为主,呈网状—似层状。
主要接受大气降水补给,以垂直蒸发和地下迳流方式排泄。
含水层厚度不均匀,水位变化较大,季节性较强,不具备相对稳定的补给和隔水边界。
本次洞室内最大涌水量估算采用地下水迳流模数法和水平廊道法计算。
1、地下水迳流模数法FM Q 1536.3=∑+=0A B B L F j j i )(0h H WKL i i -=307max⨯=aX W ccF Q M =Q -基岩裂隙水天然补给量(m 3/d ) F -计算面积(km 2)M -地下水迳流模数(m 3/d ·km 2))(i L L -隧道段(或分段)疏干影响宽度(m ))(j B B -隧道段(或分段)长度(m ) 0A -双洞隧道(或分段)中心间距(m )K -岩体渗透系数(m/d )max X -多年平均最大降雨量(m/a 换算成m/d )a -降水入渗系数i H -计算隧道段轴线至底板的平均水位值(m ) 0h -计算隧道段轴线至底板的平均疏干水位值(m ) c Q -实测沟谷枯水期迳流量(m/d )c F -迳流补给面积(km 2) 具体参数选用及计算结果见下表参数选用及计算成果一览表注:渗透系数利用压水试验计算取值2、水平廊道法j w Q Q Q +=总总Q -隧道洞体总的涌水量(m3/d )w Q -地下水达到新平衡后排除大气降水的稳定流量(m3/d )j Q -洞室疏干量(m3/d )①地下水达到新平衡后排除大气降水的稳定流量ⅡⅠW Q Q Q +=10212L h H BK Q Ⅰ-= 2222L h H BK Q Ⅱ-= )(0h H WKL i i -=307max⨯=aX W ⅠQ 、ⅡQ -隧道半侧稳定涌水量(m3/d ))(j B B -隧道段(或分段)长度(m )K -岩体渗透系数(m/d )max X -多年平均最大降雨量(m/a 换算成m/d ,依据1/50万区域水文地质资料)i H -计算隧道段两侧含水层厚度(m )0h -计算隧道段轴线至底板的平均疏干水位值(m ) i L -隧道段(或分段)疏干两侧影响宽度(m ) 具体参数选用及计算结果见下表参数选用及计算成果一览表注:渗透系数利用压水试验计算取值② 疏干量计算d dj u B A tu L L B H H Q )()()2(02121⨯+++=0A -双洞隧道(或分段)中心间距(m ) d u -含水层给水度,按岩裂隙发育程度取值0.4%t -设计疏干时间,按施工周期3年1000日计参数选用及计算成果一览表注:渗透系数利用压水试验计算取值j w Q Q Q +=总=1061.9m3/d地下水迳流模法和水平廊道法计算结果较为接近,但参数选择为区域性的水文地质参数,局部偏差可能较大,本次估算结果只供设计参考使用。
隧道洞室涌水量预测隧道洞室涌水量预测:采用大气降水入渗估算法、达西定律计算法、水平廊道集水计算法三种方法计算。
⑴、大气降水入渗法:Q=α?F?P /365式中:α-大气降水入渗系数(取10%);F-隧道影响带汇水面积(按隧道两侧各400m计);P-大气降水量(当地年平均降水量上限,查阅资料,计p=610mm)。
⑵、达西定律计算法:Q=K?I?L?B式中:K-渗透系数;I —水力坡降(根据经验,取I=1);B-计算断面宽度,取洞底以上部分渗水段周长(单洞三车道,计B=35m)。
L-计算断面长度。
⑶、水平廊道集水半经验公式,计算断面如图。
式中:Q-隧道稳定涌水量(m3/d);L-隧道含水段长度(m);H-洞底以上含水层厚度(m),取厚度不同段平均值;h0-洞内排水沟设计水深(m),取0.5m;R-影响半径,取200m计;r为隧道宽度的一半(m)地下水迳流模数法Qs=M?AM=Q'/F式中:Qs——隧道通过含水体地段的正常涌水量(m3/d);M——地下迳流模数[m3/(d?km2)];A——隧道通过含水体地段的集水面积。
Q'——地下水补给的河流的流量或下降泉流量(m3/d),采用枯水期流量计算;F——与Q'的地表水或下降泉流量相当的地表流域面积(km2)。
水平巷道地下水动力学法公式式中:Q——隧道涌水量,m3/d ;B——隧道含水体长度;K——含水体渗透系数;H(S)——水柱高度(水位降低);R——隧道含水体降水影响半径(m),勘察区内地下水不具承压性按公式R=2S 进行计算;6、地下水疏干静水量古德曼经验式式中:Q0——隧道通过含水体地段的最大涌水量(m3/d);K——含水体渗透系数;H——静止水位至洞身横断面等价圆中心的距离(m);d——洞身横断面等价圆直径(m);L——隧道通过含水体的长度(m)。
佐藤邦明非稳定流式式中:Q0——隧道通过含水体地段的单位长度最大涌水量[m3/(s?m)];m——换算系数,一般取0.86;K——含水体渗透系数,h2——静止水位至洞身横断面等价圆中心的距离(m);r0——洞身横断面等价圆直径(m);hc——含水体厚度(m)。
某高速公路隧道涌水量预测研究
钟贵莉
【期刊名称】《地下水》
【年(卷),期】2022(44)1
【摘要】以大巴山区某高速公路建设中的隧道工程为例,基于拟建工程隧址区的地形地貌、地层岩性、地质构造等工程地质条件及水文地质条件,对工程地质特征及水文地质条件做出详细评价。
在此基础上,运用降雨入渗法和地下水径流模数法对隧道涌水量进行预测评价,结果表明:采用降雨入渗法计算预测隧道正常涌水量和最大涌水量分别为464 m^(3)/d和928 m^(3)/d,采用地下径流模数法计算预测隧道正常涌水量和最大涌水量分别为467 m^(3)/d和934 m^(3)/d。
结合地区及工程经验,综合评价后建议以地下径流模数法预测的最大涌水量作为设计依据最为合理。
研究结果为隧道工程的设计及施工安全提供地质依据。
【总页数】4页(P35-37)
【作者】钟贵莉
【作者单位】成都理工大学环境与土木工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】P641.41
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隧道涌水量的预测方式及阻碍因素研究摘要:现代进展中,隧道涌水过量会产生地质灾害,使地质环境、生态环境和水环境等发生专门大转变,乃至造成极大人员伤亡和经济损失,严峻阻碍经济可持续进展。
本文对隧道涌水量的预测方式进行分析,对隧道涌水量的阻碍因素进行探讨,以为提高隧道涌水量预测准确性提供可参考依据,减少地质灾害发生。
关键词:隧道涌水量;预测方式;阻碍因素;地质灾害依照有关资料和数据分析显示,隧道涌水量与隧道防排水设计、衬砌水压力和生态环境等都有紧密关系,对隧道涌水量的预测方式及阻碍因素进行研究,找出相关数据和有效预测方式,降低环境对隧道涌水量预测结果的阻碍,关于提高隧道涌水预测结果的靠得住性具有重要意义。
一、隧道涌水量的预测方式到目前为止,隧道涌水量的计算一直是个难题,不管采纳哪一种预测方式,计算结果和隧道的实际涌水量总会存在较大不同,因此,必需依照隧道的实际情形来选择最适合的预测方式。
对相关资料、实验和计算结果进行分析和总结可知,隧道涌水量的预测方式要紧有如下几种:(一)数值分析法采纳数值分析法进行隧道涌水量的预测,不用考虑隧道支护结构、应力场、渗流场和位移场等因素,在不受以上因素阻碍的情形下,能够用于边界条件较复杂的隧道涌水量计算,从而大大提高预测结果的准确性和靠得住性。
与此同时,由于不受隧道边界手否规那么、初始水是不是水平、承压与无压含水层是不是共层和含水层是不是均质等条件的阻碍,因此,在地下水渗流的计算中具有专门大的优势。
依照有关资料和数据显示,隧道涌水量预测中,数值分析法要紧有离散单元法、有限差分法、有限单元法和边界单元法等。
(二)理论解析法在隧道涌水量的预测中,相关解析公式都是以地下水动力学理论为基础,采纳简化地质模型的方式进行计算的,依照隧道的直径、隧道中心点距离地下水位的距离、隧道所处的含水层厚度、含水地层的渗透系数和隧道的半径,能够计算出隧道涌水量的预测结果;与此同时,依照有关学者的推导公式和计算结果,在隧道围岩含水层厚度、隧道洞周和无穷远边界等因素的阻碍下,计算隧道的涌水量,以对深埋高水头圆形洞室的涌水量进行计算,能够大大减小预测结果与实际结果的误差,可是,其中某些计算公式不适用于浅埋隧道涌水量的计算。
第9卷 第2期 2010年3月漯河职业技术学院学报Journal of Luohe Vocati onal Technol ogy CollegeVol .9 No .2Mar .2010收稿日期:2010-02-14作者简介:王庆国(1980-),男,河南林州人,陕西铁路工程职业技术学院助教,硕士,主要研究方向:隧道与地下工程。
doi:10.3969/j .issn .167127864.2010.02.022关于隧道涌水量预测方法的探讨王庆国(陕西铁路工程职业技术学院,陕西渭南714000) 摘要:在富水地区修建隧道时,正确预测隧道涌水量是一项重要的地质超前预报工作。
本文详细阐述了现有隧道涌水量的预测方法,这些预测方法各有其优缺点,根据各方法的适用条件,做到因地制宜,就能够获得较好的预测效果。
关键词:富水地区;预测;隧道涌水量中图分类号:U457.2 文献标识码:A 文章编号:167127864(2010)022******* 在富水的岩体中开挖隧道,开挖中当遇到相互贯通又富含水的裂隙、断层带、蓄水洞穴、地下暗河时,就会产生大量的地下水涌入隧道内;已开挖的隧道,如有与地面贯通的导水通道,当遇暴雨、山洪等突发性水源时,也可造成隧道大量涌水。
这样,新开挖的隧道就成了排泄地下水的新通道。
若施工时排水不及时,积水严重时会影响工程作业,甚至可以淹没隧道,造成人员伤亡。
大瑶山隧道通过斑谷坳地区石灰岩地段时,曾遇到断层破碎带,发生大量涌水,施工竖井一度被淹,不得不停工处理。
因此,在勘察设计阶段,正确预测洞室涌水量是十分重要的向题。
1 现有隧道涌水量的预测方法1.1 相似比拟法相似比拟法是通过开挖导坑时的实测涌水量,推算隧道涌水量,或用隧道已开挖地段涌水量来推算未开挖地段涌水量。
相似比拟法适用于岩层裂隙比较均匀,比拟地段的水文地质条件相似,且较简单,涌水量与坑道体积成正比的条件。
1.1.1 由实测导坑涌水量推算根据开挖导坑时的实测涌水量推算隧道涌水量,其计算公式为Q =F F 0・SS 0・Q 0式中,Q 为隧道涌水量(m 3/h );Q 0为导坑涌水量(m 3/h );F 0为导坑过水断面面积(导坑洞身长度乘以断面周长)(m 2);S 0为导坑地下水位降低值(m );F 为隧道过水断面面积(m 2);S 为隧道地下水位降低值(m )。
隧道涌水量预测的计算方法比较
魏帼钧
【期刊名称】《山西建筑》
【年(卷),期】2007(033)014
【摘要】系统地综述了隧道涌水量预测的各种方法,从各种方法的原理出发,阐明了它们各自的特点和适用条件及其工程应用情况,并就相关问题进行了探讨,提出了一些见解,以使这些隧道涌水量预测的计算方法更好地得到应用.
【总页数】2页(P339-340)
【作者】魏帼钧
【作者单位】中铁隧道集团有限公司第一工程处,河南新乡,453000
【正文语种】中文
【中图分类】U458
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土门关隧道涌水量预测及治理措施张可【摘要】对土门关隧道开展现场地质调绘、钻探、抽水试验等综合水文地质勘察,将该隧道分为进口弱富水区、太阳沟流域中等富水区以及出口弱富水区三个水文地质单元,运用大气降水法、地下水径流模数法、地下水动力学法对其涌水量进行预测.经综合分析及计算,三个水文地质单元的预测涌水量分别为283 m3/d、2243 m3/d、171 m3/d,预测总涌水量值为2697 m3/d.隧道在通过断层破碎带、节理密集带时,存在发生突水、突泥的可能性,并据此提出相应的治理措施.【期刊名称】《铁道勘察》【年(卷),期】2017(043)004【总页数】4页(P35-38)【关键词】断层破碎带;涌水量预测;地质复杂隧道【作者】张可【作者单位】兰州铁道设计院有限公司,甘肃兰州 730000【正文语种】中文【中图分类】U212.23地下水引发的水害是影响隧道施工和运营安全最重要的因素;地下水活动和作用往往是导致隧道事故的主要因素,可能造成隧道工期的延误、人员伤亡以及经济的巨大损失。
因此,隧道涌水量的计算及预测显得尤为重要。
土门关隧道系新建兰州至合作铁路途经甘南州和临夏州分界处土门关的单线隧道,隧道起迄里程为DK112+230~DK114+315,全长2 085 m,设计为单面坡,隧道最大埋深约274 m。
1.1 地形地貌隧址区属于青藏高原东北缘大夏河中山峡谷区,区内群山巍峨,峡谷悠长狭窄,水流湍急,地形起伏大,相对高差可达500~800 m;乔木、灌木丛生,植被发育;隧道洞身地表穿过太阳沟,沟谷断面呈V形(如图1)。
1.2 地层岩性隧道洞身地层以三叠系下统下部岩组钙质板岩、砂岩等为主,进出口有坡洪积砂质黄土、角砾土、碎石土等第四系覆盖层以及洞身穿越逆断层时所经过的断层角砾。
1.3 地质构造隧址区属于秦岭褶皱系,在地史长河内经历了多期构造运动,形成多个地质构造体系,各种构造体系之间存在多种复合、归并、利用关系,造成断裂、褶皱、不整合接触带、节理等构造现象发育,地质构造复杂。