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毗邻水库山岭隧道破碎带限制性防排水技术研究
| 论文题名： | 毗邻水库山岭隧道破碎带限制性防排水技术研究 |
| 关键词： | 山岭隧道;破碎带;限制性防排水;涌水量;渗流场 |
| 摘要： | 随着隧道工程的不断发展，面对的地质状况越来越复杂，对于山岭隧道，断裂破碎带与毗邻水库的影响便是亟待解决的问题。断裂破碎带的存在，不仅使得围岩自身强度大大降低，围岩自稳能力下降，还会导致围岩渗透性变大，地下水对隧道工程的不利影响也随之变大。另外，毗邻水库经断裂破碎带与隧道结构相连，在隧道衬砌上方产生较高水头，从而产生较大的水压力。在毗邻水库山岭隧道断裂带施工过程中，容易发生突水、涌水、涌泥、塌方等工程灾害，严重影响工程质量、施工进度及安全，造成重大的经济损失。因此，针对毗邻水库山岭隧道断裂破碎带进行限制性防排水技术的研究显得尤为重要。 本文以揭惠高速工程小北山1#隧道作为背景，采用理论分析、现场探测、检测和数值模拟相结合的研究手段，开展毗邻水库山岭隧道破碎带限制性防排水技术研究工作。论文主要得出以下结论： （1）采用红外探水技术与地质雷达技术相结合的探水方式，能够快速准确地判断含水体的存在及大致位置，使限制性防排水方案更具针对性。 （2）通过降雨入渗法和稳定流理论公式法计算所得的小北山1#隧道涌水量值较为接近，说明采用这两种方法进行隧道涌水量的预测合理。 （3）根据对水压力与排水量之间相关关系研究，确定限制性防排水相关参数选取衬砌渗透系数K1=1.5×10-3m/d，注浆圈厚度D=8m，排水量为3m3·d-1·m-1时最优。 （4）根据对小北山1#隧道破碎带渗流场进行的三维模拟分析，可以看出水头高度、注浆圈渗透系数及厚度对隧道开挖前后的渗流场影响较大，其中注浆圈渗透系数的变化影响最为明显。模拟结果进一步验证了加固圈厚度取8.0m，渗透系数取1.7×10-6cm/s（即1.5×10-3m/d）的合理性。另外，水头过高会导致孔隙水压力过大，模拟发现最高水头应控制不超过120m为宜。 （5）针对小北山1#隧道施工过程中局部出现的涌水现象，提出对于水头较高的部位，应先进行降水头处理，降水头降至120m，再采用注浆方案进行加固。 |
| 作者： | 陈鹏 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 李小青 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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