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隧道突涌水动态演化特征分析及区域涌水量预测方法
| 论文题名： | 隧道突涌水动态演化特征分析及区域涌水量预测方法 |
| 关键词： | 隧道工程;突涌水灾害;动态演化特征;涌水量预测 |
| 摘要： | 施工过程中遭遇的“高水压、大体量、强突发、多类型”突涌水灾害严重阻碍隧道建设。隧道开挖过程中，破坏和改变了隧址区初始水文地质条件，隧道成为灾害水体的排泄通道，诱发了突涌水灾害，阻碍了隧道施工，延误了施工工期。因此，开展隧道施工过程中内部岩体突水机制，重点研究隧道突涌水动态演化特征，预测涌突水全过程瞬时涌水量的大小，对进一步进行灾害的控制和治理等具有重大理论意义和实际价值。 本文建立相应的Darcy流以及非Darcy流的统一PDE作为数值模拟的控制方程，考虑揭露断层破碎带型突涌水以及揭露岩溶管道型突涌水的瞬态过程，分析流动演化的时间效应以及空间特征，同时结合数值分析以及涌水量预测解析公式，重点分析涌突水区域涌水量动态变化规律，形成涌突水隧道区域涌水量预测体系。 首先，建立揭露断层破碎带型涌突水以及揭露岩溶管道型涌突水相应的数值模型，分析渗透系数以及缺陷体倾角、宽度对流速（涌水量）的影响规律，方便后期隧道突涌水流态演化分析以及区域涌水量预测。 其次，分析灾害水体由非Darcy流的断层破碎带型或岩溶管道向Navier-Stokes紊流隧道流入时流速、压力的时间效应以及空间特性，揭示突涌水灾害发生过程中动态演化特征。 最后，针对现场工程，在全面掌握隧道涌突水区域水文地质及工程地质条件基础上，建立现场区域突涌水模型。数值法以及解析法结合模型试验综合预测现场涌突水区域涌水量，指导隧道涌突水区域的治理。 |
| 作者： | 王健华 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 陈卫忠;李术才 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 山东大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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