原文传递
岩溶地区矿山法地铁隧道下穿河流研究
| 论文题名： | 岩溶地区矿山法地铁隧道下穿河流研究 |
| 关键词： | 岩溶地层;地铁隧道;岩溶发育模型;数值模拟;帷幕注浆;钢管导流 |
| 摘要： | 随着改革开放后近40年我国经济的快速发展，城镇化进程的加快，城市交通拥堵、汽车尾气污染等交通问题也越加恶化。为解决日益严重的“城市病”，我国大陆地区越来越多的城市开始将地铁作为公共交通发展的主要方向，地铁工程爆发式发展，复杂地质条件下的地铁隧道工程也越来越多。本文通过贵阳轨道交通1号线下穿南明河段的工程实例，分析了岩溶地层隧道下穿河流的施工技术，为以后类似工程提供技术参考。本文从岩溶、帷幕注浆和河流处置三个主要方面分析了隧道施工技术，主要研究内容和得到的结论如下: 1、说明了岩溶发育机理，分析了地下水的溶蚀性和流动性、岩石可溶性和透水性在岩溶发育过程中的作用;结合研究对象的场地地形、地下水赋存与运移特征，论证了场区对地下水的汇集和岩溶发育条件的有利作用;详细阐释了水平岩层、倾斜岩层、背斜和向斜地质条件下的岩溶发育规律，建立了考虑地下水侵蚀、有无隔水层和节理发育程度的岩溶地质模型;对隧道已开挖段揭露的岩溶情况进行了统计，基于此建立了下穿河流段地层的岩溶发育形态模型。 2、采用数值模拟方法分析了岩溶对隧道和地层位移的影响。根据揭露岩溶统计资料，建立了位于隧道拱顶、侧部和仰拱部位的直径分别为1m、3m和5m的溶洞距离隧道1m、2m、3m、4m和5m时的二维模型，分析了44种工况下的地表竖向位移、拱顶沉降、边墙水平位移和仰拱隆起的变化规律，发现溶洞对隧道结构的位移影响范围约为3m;岩溶隧道施工时常遇到涌水突泥灾害，提出了掌子面岩溶涌出物的处理方法，针对掌子面前方不同部位和形态的溶洞提出了相应处置方案，给出了隧道渗水量较大的洞身注浆处置方法。 3、帷幕注浆是处理隧道涌水和加固地层的有效方法，在岩溶地层的隧道施工中广泛采用。本文首先列出原始帷幕注浆方案，针对浆液配比说明了浆液的流型;对注浆泵压和终压、浆液扩散半径、注浆孔孔距、止浆岩盘厚度、帷幕注浆范围和注浆顺序进行了分析;通过与实际注浆参数进行对比，得到了适用于浅埋岩溶隧道的帷幕注浆主要技术参数。 4、地表河流处置是隧道施工阶段的主动防水措施。依托实际施工采用的端头围堰和钢管引排方法，基于水力学相关理论对钢管数量、管道流量和孔口出流速度做验算分析，确保了钢管引排设计的可靠性;针对下穿河流段隧道开挖特点和地表周围环境特征，简单分析了下穿河流段的隧道和地表监控量测方案。 |
| 作者： | 陈理想 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 陈寿根 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
