隧道涌水量综合渗透系数的推导及应用

考虑到地下水流经各层的面积、流量和渗透系数的关系,运用地下水动力学理论,推导在隔水底板水平、无限补给和直线补给边界潜水含水层中,非完整型隧道涌水量计算公式的综合渗透系数。用三种隧道涌水量计算方法,分别代入综合和几何平均渗透系数,计算雪峰山隧道两区段涌水量,与实测涌水量进行对比,结果表明:新的综合渗透系数的算法预测隧道涌水量具有一定的实用价值。     

火成岩地区深埋特长隧道典型富水段渗透系数反算及涌水量预测

某特长隧道位于莲花山深大断裂带核部,属火成岩地区,区内构造纵横交错,地下水环境复杂,隧道开挖过程中产生强烈的高压大流量涌水。通过分析该隧道进口端左、右洞已开挖段围岩地质及涌水情况,结合大岛洋志公式、古德曼经验式、裘布依公式及水文地质比拟法对左洞典型富水段围岩渗透系数进行反算,并与已开挖的右洞实际涌水量进行对比验证,同时结合区域构造特征对未开挖段的涌水量做出预测,预测结果与实际较吻合,可为本工程及同类工程设计及施工提供借鉴。     

台阶法开挖地铁隧道围岩应力预测分析

结合沈阳地铁青怀段的工程概况,介绍了隧道断面开挖的方法及材料的选择,并采用Geo FBA软件,模拟了隧道的开挖过程,计算分析了围岩的应力情况与施工安全性,为隧道开挖施工提供了参考依据。     

山区地铁隧道围岩开挖应力场及开挖方法研究

为了研究隧道修建过程中不同开挖顺序对隧道围岩应力场的影响,结合重庆某实际工程,应用Midas/GTS有限元软件模拟了隧道的不同开挖过程。另外,为了确保隧道开挖稳定,提出了一种新的开挖方法,并比较分析了新方法(PTSM)和导坑法对地层变形的影响程度,证明了新方法的有效性。     

兴旺峁隧道地下水文参数的选取及涌水量预测

对兴旺峁隧道工程地质特征进行了分析，从隧道水文地质特征方面进行了论述，提出了水文参数的选取及涌水量预测的方法，进行了隧道洞身涌水量计算公式的选取研究，从而达到了隧道涌水量预测公式合理选取的效果，解决了隧道施工时涌水量预测的问题。     

公路隧道软弱围岩开挖方法研究

以公路隧道工程项目作为研究对象,对软弱围岩安全风险进行了介绍,并阐述了软弱围岩的开挖方法,分析了不同开挖方法的特点,在此基础上,充分考虑施工环境与条件,有利于科学合理地选择出最佳方案。     

谈软弱围岩隧道施工技术

介绍了软弱围岩的种类及地质特点,针对软弱围岩的变形原因提出了相应的控制措施,并探讨了全断面开挖法、台阶法、CD法等软弱围岩隧道的施工技术及特点,有助于施工人员根据软弱围岩隧道的具体情况选择施工方法。     

公路隧道软弱围岩开挖方法研究

以漳龙高速公路龙岩段乌石山隧道软弱围岩施工为对象,基于公路隧道开挖常用的全断面法、上下台阶法、单侧壁导坑法、双侧壁小导坑法进行数值计算和理论分析,研究开挖方式对围岩的变形量、应力场、塑性区以及洞周整体稳定性的影响,从力学的角度选择最适合在公路隧道软弱围岩地层的开挖方法,为隧道的合理支护和施工安全提供依据。     

台缙高速公路苍岭隧道水文地质勘察与涌水量预测

以台缙高速公路苍岭隧道为例，通过水文地质综合勘探方法，查明隧道不同裂隙发育程度岩体的渗透系数K值。然后利用地下水动力学法、地下水径流模数法对隧道开挖涌水量进行了预测。通过施工检验发现，涌水段位置和涌水量总体较接近，说明预测工作对隧道的施工开挖和排水设计具有指导意义。     

渗流场与应力场耦合环境下裂隙围岩型隧道涌水量预测的研究

 博士学位论文摘要　随着国民经济的飞速发展, 大量山区铁路越岭隧道的建设, 使得隧道修建及运营过程中涌水地质灾害成为勘测设计阶段需重点考虑的问题之一, 而尤以隧道可能涌水区段及涌水量大小的预测计算为这一问题关键之所在。针对隧道工程勘测设计、施工及运营中的这一实际需要, 根据隧道围岩介质的类型(主要为裂隙型和裂隙岩溶型) 及以往对该类问题研究工作的不足, 提出了地下水渗流场与应力场耦合环境下裂隙围岩型隧道涌水量预测研究命题。结合该研究命题, 作者展开了以下内容的研究工作:(1) 通过对隧道修建地区地质及水文地质条件的调研分析, 确定隧道可能穿越含水裂隙围岩介质的区段;(2) 应用数理统计学及随机模拟学方法, 对隧道含水裂隙围岩介质的结构特征进行量化分析, 确定其围岩结构类型, 为裂隙围岩介质水力学及力学性质的研究提供建模依据;(3) 以单条裂隙结构面中地下水渗流特性研究为基础, 提出了对裂隙围岩介质中地下水渗流场进行分析研究的三类数学模型(包括双重介质模型、等效连续介质模型和离散裂隙网络模型) , 并首次引入三维有限单元数值模拟方法对等效连续介质模型进行计算;(4) 以弹性力学理论为依据, 建立了隧道裂隙围岩介质所赋存地应力场环境的数学模型;(5) 考虑到研究中能真实反映隧道含水裂隙围岩介质发生涌水地质灾害的实际情况, 同时克服以往这一方面研究工作中的不足, 根据对隧道含水裂隙围岩介质中地下水渗流场与地应力场耦合作用的机理研究, 尝试性提出了双场耦合作用数学模型,与类似研究不同的是, 在模型中将地下水渗流作用力作为点集中荷载考虑;(6) 以双场耦合作用机理研究及耦合数学模型的求解为基础, 得出了渗流场与应力场耦合环境下裂隙围岩型隧道涌水量预测计算方法(解析法和水文地质数值模拟法) 。通过以上理论分析, 给出了渗流场与应力场耦合环境下裂隙围岩型隧道涌水量预测计算的研究工作程式。最后将此研究工作程式应用于目前在建的西(安) —(安) 康铁路秦岭特长隧道涌水量的预测计算中, 得到了较好的效果, 从而证明本论文的研究工作不是一次成功的尝试。     

Mine-by试验洞开挖过程中围岩应力路径与破坏模式分析

 地下洞室开挖过程中,围岩经历了复杂的应力路径,正确刻画围岩的应力路径及其影响是岩石地下工程中亟待解决的关键科学问题。基于起裂判据(CIC)、扰动应力比( )和Lode参数等力学表征指标,采用FLAC3D对Mine-by试验洞掌子面掘进过程中围岩的复杂应力路径和破坏模式进行探讨。研究表明：围岩应力场的扰动主要集中在掌子面前后一倍洞径范围内,围岩损伤受掌子面附近高度集中的偏应力和应力主轴旋转支配;随掌子面掘进,围岩顶部和底部偏应力集中程度加大,应力比n逐渐降低,逐步形成V型剥落,而隧洞边墙部位逐渐卸荷,损伤破裂转变为拉应力控制;原位岩体的应力路径涉及应力主轴旋转效应,远比实验室的单调加载路径复杂,Mine-by试验洞开挖过程中,在掌子面的顶部和底部,围岩大主应力方向几乎没有转动,而中主应力和小主应力旋转一定角度(35.2°)后回到初始方向,由于中主应力超过了岩体起裂强度(CIC＞1),其方向的旋转加剧了围岩的损伤程度。相关认识和结论具有一定的理论和工程意义。     

弱膨胀性围岩隧道开挖支护施工探索

结合工程实例和现场试验探讨了弱膨胀性围岩隧道合理的支护参数,给出了隧道开挖及支护方法,并提出了施工中应注意的要点,以确保隧道施工顺利进行。     

隧道涌水量的预测

介绍了隧道水文地质试验时应注意的问题,从计算参数的确定和计算方法两方面深入地探讨了隧道涌水量的计算,通过具体工程实例,分析了隧道涌水量预测过程中需要注意的问题,以对隧道的设计施工起到超前预防的作用。     

隧道软弱围岩处理技术探讨

结合具体工程实例,探讨了隧道软弱围岩处理技术,包括注浆堵水和锚喷支护两个方面,指出隧道施工过程中遇到软弱围岩时采用注浆堵水并结合锚喷支护对加强围岩稳定是一个较好的方法。     

北山坑探设施开挖全过程围岩内部位移现场量测试验研究

为研究硬岩条件下巷道开挖围岩内部位移变化特征,以高放废物地质处置地下实验室北山坑探设施为试验平台,设计原位试验方案,开展围岩内部位移现场量测试验,分析巷道开挖全过程围岩内部位移的演化特征,采用Lee方程、Hoek方程、V-D方程3个典型LDP曲线方程进行掌子面空间效应分析和损失位移求取。研究结果表明:北山花岗岩地质条件下,巷道爆破开挖全过程中,围岩内部位移变化随掌子面的推进呈现初始增长、快速增长和稳定收敛3个阶段;量测断面附近的围岩内部位移时态曲线呈现出阶跃特征,与分级加载下岩石蠕变试验曲线的形态特征相类似;距离巷道侧壁较远的测点受掌子面空间效应的影响范围较小,且在掌子面前方产生的位移释放量所占比重较大;采用Hoek方程求解的损失位移与实测值更为接近,为最优求解方程;在距掌子面2 m远设置量测断面,其损失位移已占总位移的50%以上。研究结果可为后续地下实验室开挖过程中的围岩内部位移量测和分析提供借鉴与参考。     

深埋隧洞围岩应力分析及岩爆预测

采用有限元软件,数值模拟分析了相同侧压系数、不同埋深工况下的深埋隧洞围岩应力变化规律,初步判别了岩爆可能性及岩爆发生部位,对隧洞的设计及施工过程中岩爆的防治具有一定的指导作用。     

基于灰色理论的隧道围岩稳定性预测

把隧道围岩变形作为灰色系统去考虑,用灰色系统理论对隧道围岩的稳定位移和失稳时间进行了预测,并以东山隧道现场监测数据进行了计算,所得结果符合实际,对指导施工具有重要意义。