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原文传递弄莫隧道隧址区岩溶水文地质条件及隧道涌水研究

论文题名：	弄莫隧道隧址区岩溶水文地质条件及隧道涌水研究
关键词：	隧道工程;岩溶水文地质;地下水流场;涌水危险性;涌水量
摘要：	广西地区出露的石灰岩面积达12万km2，是我国岩溶最发育、最典型的地区之一，主要特点是地下洞穴众多，地下河流域面积大。都巴高速公路岩溶区发育6条地下河系，包括流域面积达1000km2的地苏地下河系。公路沿线岩溶极其发育，水文地质条件复杂，隧道建设中极易发生涌突水灾害，严重影响施工安全。　　本文以即将开始施工的弄莫隧道为研究对象，开展了以下研究工作:(1)查明隧址区的地质条件和岩溶水文地质条件;(2)建立隧址区天然地下水流场数值模型，并模拟隧道开挖对隧址区地下水流场的影响;(3)分析隧道涌水地质模式，评价隧道各段涌水危险性;(4)通过不同方法计算隧道涌水量，经对比分析后确定隧道的涌水量。　　主要研究成果和认识有: 　　(1)隧址区岩溶发育程度高，地质条件复杂，通过浅层地震法，结合围岩的物理学参数，将隧道各段的围岩划分为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级。隧址区地下水类型主要为岩溶水，补给来源以大气降雨为主，主要向东西两侧谷地径流，以下楼地下河和拉棠-南江地下河为排泄通道，最终汇入红水河。根据隧址区岩溶水文地质条件，将隧址区划分为西部水文地质单元和东部水文地质单元。　　(2)分析隧址区岩溶水文地质条件，对隧址区含水层空间结构、边界条件和源汇项进行合理概化，建立隧址区水文地质概念模型，并进行模型空间的离散和时间的离散，确定相关水文地质参数，建立隧址区天然地下水流场数值模型。模拟隧道开挖对隧址区地下水流场的影响，从地下水流场的变化来看，隧道完全排水1年对隧址区地下水流场的影响明显，隧道段有形成线状降落漏斗的趋势，隧道各段水位最大降深20～30m不等;隧道完全排水2年后，隧道段形成的线状降落漏斗已经比较明显，隧道各段水位较第一年最大降深5～10m不等;隧道完全排水5年后，隧址区地下水流场已经基本趋于稳定，隧道各段水位较天然地下水流场最大降深35～50m不等。　　(3)隧道涌水的地质模式有三种，分别是溶蚀裂隙含水结构模式、岩溶管道含水结构模式、断层-岩溶管道含水模式。其中岩溶管道含水结构模式、断层-岩溶管道含水模式的危害性较大。使用层次分析-模糊数学综合评判评价隧道各段涌水的危险性，其中K363+880～K364+370段评价等级最高，为Ⅴ级，涌水等级极高，涌水量＞104m3/d，K364+740～K364+835段评价等级最低，为Ⅰ级，涌水等级极低，涌水量＜10m3/d，其余各段评价等级均为Ⅳ级，涌水等级较高，涌水量103～104m3/d。　　(4)分别使用降水入渗法、地下水动力学法和数值模拟法计算隧道各段涌水量。经对比分析，并参考层次分析-模糊数学综合评判对隧道危险性的评价结果，确定隧道各段涌水量。在隧道各段中，涌水量最大的是K363+880～K364+370段，涌水量为15646.27m3/d，K364+740～K364+835段不涌水，其余各段涌水量为2935.57～9890.97m3/d不等，单位长度涌水量最大的是K363+800～K363+880段，单位长度涌水量为49.79m3/d，K364+740～K364+835段不涌水，其余各段单位长度涌水量为5～31.93m3/d不等。
作者：	包毅辉
专业：	地质工程
导师：	邓英尔;田玉中
授予学位：	硕士
授予学位单位：	成都理工大学
学位年度：	2018
正文语种：	中文