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特大断面隧道地下水渗流场研究及风险评估
| 论文题名： | 特大断面隧道地下水渗流场研究及风险评估 |
| 关键词： | 特大断面隧道;地下水位;流场研究;超孔隙水压力;三维数值模拟;大断面隧道施工;孔隙水压力消散;衬砌外水压力;模拟结果;固结有限元模型;双洞八车道;规律;地下水渗流;水位降;龙头山;水的影响;施工现场;施工过程;风险评估;隧道工程施工 |
| 摘要： | 本论文借助于《双洞八车道公路隧道建设关键技术》研究项目，依托广州龙头山双洞八车道特大断面隧道，通过数值模拟进行特大断面隧道地下水渗流研究。在隧道洞口浅埋段，主要研究由于特大断面隧道施工诱发的超孔隙水压力消散规律和地下水位降；在隧道洞身深埋段，主要侧重于研究衬砌外水压力的分布规律，并对裂隙对地下水的影响进行了三维数值模拟。最后，结合隧道施工现场实际和数值模拟结果，对隧道工程施工和运营期进行了安全风险评估，从而为今后特大断面的施工和设计提供有益参考。 针对浅埋段特大断面隧道施工诱发的超孔隙水压力消散规律的研究，采用考虑隧道施工过程平面弹性固结有限元模型，重点考虑了衬砌在完全排水和完全封堵两种不同的排水条件下土体的超孔隙水压力、有效应力的变化规律以及拱顶的沉降。 采用平面连续介质有限元模型，对双侧壁导洞施工过程诱发的地下水位下降规律进行了模拟，模拟结果表明，在隧道出口段上方残积土层较厚段应采取“全封堵”措施，以防止地下水位发生大幅度下降；在隧道深埋段，主要研究“堵水限排”情况下隧道衬砌外水压力与隧道排水量之间的关系，并与双洞六车道进行了对比；通过假定裂隙渗透系数是周围岩体不同倍数的方法，研究了深埋段单个和双裂隙引起的隧道横向和纵向的水位降。 最后，结合上述数值模拟结果及隧道施工现场实际，在水位降对龙头山隧道上方植被的影响，外水压力对隧道结构的影响，渗漏水的影响等三个方面对地下水渗流对龙头山隧道的影响进行了安全风险评估。 |
| 作者： | 孙瞻 |
| 专业： | 岩土工程 |
| 导师： | 房营光 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华南理工大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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