隧道涌水量预测的研究

论述了利用地下水动力学法和模糊数学方法预测隧道涌水量。如果给出施工前和施工初期水文和工程地质参数资料,就可利用地下水动力学中的经验公式,预测隧道涌水量以及涌水量变化过程,该法可以用于指导隧道的总体设计及施工。根据影响隧道涌水量的主要因素,提出运用模糊贴近度预测隧道涌水量的理论,根据计算结果,证明该法预测结果具有一定的参考价值。     

米仓山隧道涌突水综合预测研究

隧道涌突水是常见的施工灾害之一,严重威胁施工及人员设备安全。如何评价施工中涌突水存在的风险,以及涌突水量的预测对隧道施工建设具有重大意义。依托米仓山隧道工程项目为实例,通过全面的地质调查和地质跟踪,根据岩溶隧道涌水专家评判系统,预测评估可能发生涌突水的类型,进一步筛选评价指标,采用模糊层次分析法fuzzy analytic hierarchy process(FAHP)预测涌突水危险度,最后选取适宜理论公式,定量计算涌水量。该研究对高风险岩溶隧道涌突水预测研究思路与研究方法具有一定的指导意义。     

富水岩层隧道区域涌水量预测方法及工程应用

为预测穿越富水岩层区域隧道的涌水量,依据工程实例提出随机性数学模型和确定性数学模型进行涌水量预测的方法。通过理论解析公式和数值解等确定性数学模型对比分析隧道单位长度涌水量,并讨论了围岩渗透系数、隧道半径、地下水位高度、隧道含水层厚度对隧道涌水量的影响。研究表明,除佐藤邦明公式外,各影响参数有较强的敏感性。单位长度涌水量随各影响因素的增大而增大,数值解的增长趋势最为显著,佐藤邦明公式的增长趋势最不明显。研究成果可为富水区隧道突涌水灾害治理提供理论支持。     

隧道施工瓦斯突出危险性评价——以达陕高速金竹山隧道为例

隧道瓦斯突出是隧道常见地质灾害之一,进行其危险性评价对隧道防减灾有重要意义。基于模糊综合评价评判理论,考虑隧道施工瓦斯突出危险性的模糊评价因子为瓦斯赋存情况、地质构造和隧道工况。根据影响因素建立了瓦斯突出危险性评价层次模型,利用模糊综合层次分析法对影响因素进行定量分析,初步形成了隧道施工瓦斯突出危险性评价体系。通过在达陕高速金竹山隧道右洞的应用及施工校核,说明模糊层次分析法能够较客观地评价隧道施工瓦斯突出危险性,为应急处置和灾害预警提供参考。     

复杂地质条件下隧道涌水量预测与结果分析

铁路、公路隧道在穿越富水地层时,很多都存在着突涌水问题,因此预测隧道开挖过程中可能产生的涌水量是非常重要的。结合实际工程进行分析,并利用多种计算方法验证。结果表明,在复杂地质条件下,计算隧道涌水量时,需先结合隧区内各种水文、地质因素,对隧区进行水文地质元划分,再根据划分单元内的相关条件选择相应的方法进行涌水量计算,才能预测出符合实际的隧道涌水量。     

某富水断层对隧道稳定性及涌水影响敏感性分析

以武九高楼山公路隧道突涌水灾害为研究背景,针对其以断层破碎带为主控因素的隧道围岩稳定及突水问题展开调研和数值分析研究,以期为突涌水治理措施的制定提供参考。基于ＦＬＡＣ３Ｄ有限差分法及流固耦合分析原理,研究了隧道埋深Ｈ、地下水位高度ｈ、围岩级别Ｓ、侧压力系数Ｋ０、断层宽度Ｗ、断层与隧道相对间距ｄ／Ｄ、断层与水平面夹角θ等７个因素对隧道围岩稳定性及涌水量的影响规律,并基于公路隧道规范中建议的隧道相对收敛变形及涌水量等级,对围岩稳定性及涌水等级进行评价。结果表明:围岩级别Ｓ对隧道变形、塑性区、涌水量影响最大,其次为侧压力系数Ｋ０,再次为断层与隧道相对间距ｄ／Ｄ和断层宽度Ｗ;不敏感的影响因素为:隧道埋深Ｈ、地下水位高度ｈ及断层与水平面夹角θ。地层条件及断层因素是隧道突涌水的主控因素,治理措施中应优先考虑地层的加固和限量排放双重措施。     

遗传-神经网络算法在水下隧道涌水量预测中的应用

水下隧道涌水问题受到多种因素的综合影响,具有非线性和高度复杂性。本文应用遗传算法和BP神经网络,结合工程实例,选用隧道围岩裂隙发育情况、上覆含水体富水性、上覆水压、隧道埋深、隧道围岩上覆相对隔水层强度和上覆基岩破碎带与隧道顶板的距离作为影响水下隧道涌水的主要因素,以调查的数据作为训练样本,使用遗传算法优化BP神经网络的初始权值和阈值,建立了水下隧道涌水量的遗传-神经网络预测模型,并进行了计算分析。结果表明:该模型收敛性能好,预测精度高,简单可行。该方法为水下隧道涌水量的预测提供了一条新思路。     

基于模糊层次分析法进行坝基防渗方案的优选

针对一般层次分析法标度繁琐、判断矩阵一致性难以达到的不足，给出了一种实用的层次分析法，即模糊层次分析法(FAHP)。采用模糊层次方法进行防渗方案的多目标优选决策是在对传统的AHP方法进行改进，决策中引入模糊矩阵，进而转化成模糊一致矩阵。实例证明，用改进的AHP法对坝基防渗方案优选是可行的。     

数值模拟法在隧道涌水量预测中的应用

隧道涌水量的预测是规划公路、铁路线路很重要的一个环节。随着隧道设计水平、施工技术的提高以及施工机械的进步,采用长大隧道乃至特长大埋深越岭隧道的设计方案越来越多,使隧道涌水量的预测问题变得日益突出和迫切需要解决。以某实际隧道工程为例,提出了运用水文地质数值模拟法计算隧道涌水量的新方法。将该地区的水文地质特征参数与现场监测数据选定后,可得到一种适用于该地区的水文地质地下水模型。通过与传统方法的预测结果比较后,证明了该方法的合理性。     

基于有效度评价的隧道最大涌水量预测模型研究

隧道涌水对地下工程施工安全和运营稳定影响重大,选择正确的涌水计算模型进行涌水规模预测是展开结构设计和灾害防治的关键。针对目前隧道涌水量预测方法单一、考虑因素不全面导致预测结果失真的这一问题,引入有效度指标,对涌水量计算模型进行了有效度排序,选取最优模型进行组合预测,以达到提高预测精度的目的。以广州地铁21号线施工隧道为研究对象,选用Goodman模型等8种常用的预测模型对隧道最大涌水量分别进行了单项和组合模型预测。通过与地下水实测结果的对比分析得到：引入有效度指标能够定量化评价涌水量预测模型的可靠性,通过组合模型的方式能够提高涌水量预测结果的精度。     

堵水注浆在引汉济渭工程岭南TBM施工段的应用研究

引汉济渭工程岭南(秦岭南部)TBM施工段为反坡施工,隧洞突涌水全部通过大功率水泵逐级抽排至洞外。受排水设施布设、隧洞空间、电力供应、工程投资等因素影响,以及TBM掘进段和施工支洞长度均较长的客观条件,突涌水对施工的干扰、影响尤为巨大,特别是较大集中突涌水,对人员、设备安全会造成极大威胁。为保证施工安全的同时TBM掘进正常进行,针对该施工段突涌水处理制定了"以堵为主、堵排结合"的原则,采取常规双液浆堵水注浆和特殊材料堵水注浆相结合的方式,对集中涌水点进行封堵。结果表明,在8个涌水量大、涌水点集中的段落进行堵水注浆,涌水段落实际封堵率超过了99%,满足事先制定的封堵标准。该方法可为同类工程TBM施工提供借鉴。     

水电站引水隧洞围岩稳定分析及支护设计

水电工程引水隧洞施工具有开挖路线长、工程量大、开挖洞径大等特点。在施工过程中受不良地质的影响容易出现涌泥、涌水、坍塌等事故。本文以良湾水电站引水隧洞为例,对围岩稳定性进行计算分析和论证,并对围岩初期支护方案进行设计,为洞室结构施工提供有效参考。     

万开高速浦里隧道水文地质勘查及涌水量预测

目前国内尚无成熟的隧道涌水量预测技术方法。通过对重庆万开浦里隧道工程区进行水文地质勘查和专门水文地质钻探、试验,划分隧道工程区含水岩组及富水性,进而确定隧道工程区水文地质单元:隧道工程区由北向南分为南、北两个大的水文地质单元,北侧水文地质单元位于浦里隧道0+6000段,地表水及地下水向长江排泄;南侧水文地质单元位于浦里隧道6 000+11 000段,地表水及地下水向浦里河排泄,最后经浦里河排向长江。先选用径流模数法、大气降水法、裘布依理论式法、佐藤邦明经验式法对隧道正常涌水量进行预测,再选用古德曼经验式法、佐藤邦明非稳定流式法对隧道最大涌水量进行预测,并与已建邻近相同水文地质单元铁峰山二号隧道实际涌水量比较,二者正常涌水量量级相当,表明预测成果可靠。相关分析方法可供类似工程参考。     

引黄工程南干7号隧洞涌水原因分析及涌水量预测

引黄南干７号隧洞，全长４３．５ｋｍ，其中２８．５ｋｍ的洞线穿过宁静向斜核部，地下水位高出洞线５０～３００ｍ。本文分析了７号隧洞洞线的富水地层及其构造特征，含水岩性及其富水特征，区域隔水层、地下水的循环动态，开挖后的涌水因素及相邻隧洞的涌水现象；估算并预测了它的涌水量。最后对影响施工的因素和开挖隧洞的注意事项做了简要的阐述。     

长距离小断面引水隧洞涌水及渗水处理方案探讨

大山哨隧洞全长8641 m,最大开挖断面仅为4.4 m×5.243 m,整条隧洞均位于地下水位以下,岩溶和裂隙较发育。针对该隧洞轴线长、断面小特点,以及在开挖中出现多处涌水和多段渗水情况,通过采取一系列系统的工程处理措施,有效解决涌水和渗水对施工开挖和混凝土衬砌质量的影响,为同类工程施工积累了丰富的经验。     

引黄工程北干线支北01号隧洞段工程地质,水文地质问题分析

北干线０１＃隧洞段开工以来，隧洞涌水量大一直困扰着施工的顺利进行。结合前期勘察资料、施工地质编录资料以及施工现场多次调查，认为１＃、２＃斜井近年来该区域地下水位抬升，三个断层带涌水是造成１＃、２＃斜井开挖洞段被淹的主要原因。并提出在地下水比较丰富的洞段，应遵循开挖后紧跟衬砌，必要时对隧洞围岩进行灌浆，在大量涌水的断裂构造带，应进行超前探测，必要时进行超前灌浆封堵措施等建议。     

水平旋喷桩加固技术在隧道细砂层中的应用

国内隧道施工技术向“长、大、深”趋势发展,伴随而来的是开挖中遇到各类复杂不良地质,如何既保证施工安全又保证开挖质量,是隧道施工穿越不良地质研究改进的重点。文章结合浩吉铁路王家湾隧道细砂层段落开挖施工,运用水平旋喷技术对软弱不良地层进行加固,形成壳状止水固结体,提高了围岩稳定性,有效解决了隧道开挖过程中涌砂、涌水等问题,保证了施工安全,为类似不良地质隧道施工提供了借鉴经验,具有明显的经济效益和一定的推广价值。     

锦屏二级水电站引水隧洞主要工程地质问题分析

对锦屏二级水电站引水隧洞在前期试验洞施工建设过程中遇到的工程地质问题进行分析研究。概述了锦屏二级水电站引水隧洞地应力场、岩爆及其监测预报的情况,并对隧洞高外水压力和涌突水问题进行分析研究;提出通过加强初期支护防治岩爆和“以堵为主、堵排结合”的涌突水防治措施。     

基于漂移度的隧道涌水量组合解析预测方法

隧道涌水量解析预测方法众多,各种解析法预测结果往往存在不一致性。为解决上述问题,引入组合预测思想,采用线性加权组合形式对常用的隧道涌水量解析计算方法进行组合。基于"少数服从多数"的原则,以目标方法外其他方法的整体预测趋势作为参考系,引入漂移度指标对各单项解析法进行可靠性评价,运用合理的权重分配方式建立了组合解析预测方法。以广州某地铁隧道工程为研究对象,选用了裘布依模型等4种常用的解析法对隧道正常涌水量分别进行了单项和组合预测。结果表明:在最佳预测方法未知的情况下,组合预测方法能较为准确地预测隧道实际涌水量,验证了该方法的可靠性。