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基于植被保护的隧道地下水限量排放研究
| 论文题名： | 基于植被保护的隧道地下水限量排放研究 |
| 关键词： | 隧道工程;施工技术;地下水;限量排放;植被保护 |
| 摘要： | 我国近几年交通领域发展迅速，拓宽路网的同时也需穿越水文地质复杂的山岭地区，其中不可避免的碰到高水压富水岩层。以往在山岭隧道的修建过程中为减少衬砌外水压，提高隧道耐久性，更多采用以排为主的地下水处理措施，该方法虽然有利于隧道结构，但易导致地下水被疏干，破坏隧址区生态环境，如今限量排放的防排水设计理念被广泛采用，允许通过隧道的排水系统限制地下水排放，既能减少隧道结构潜在安全隐患，又能保护隧址区生态环境。本文从生态环境切入，对研究地区植被资源进行调研分析，后采用自制试验装置进行地下水埋深与典型植被生长关系研究，确定典型植被合适生长地下水埋深，以试验地下水水位为基础，利用数值模拟软件探究隧道施工过程中对地下水系统扰动影响，研究了山岭隧道不同防排水模式、不同限排模式、不同降雨补给量、不同注浆范围及渗透系数对地下水系统的扰动规律，从植被保护的角度，提出基于植被保护的山岭隧道建议排放值，本文主要结论如下： （1）对研究地区植被资源进行研究调查，选取研究地区面积占比最高的典型植被矮蒿草、针茅作为试验对象，通过地下水埋深与植物生长关系试验发现，植被生长受地下水埋深与土壤含水率共同影响，不同地下水埋深与不同土壤含水率对植物生长控制作用有所不同，在土壤含水率低于15%时，地下水埋深控制植被生长起主要作用，地下水埋深越小越能减少植被受干旱胁迫影响出现的失水萎蔫现象，土壤含水率超过30%时，地下水埋深对植被生长影响较小，但当地下水埋深小于40cm，则会抑制植被生长；地下水埋深为60cm~80cm之间时，植被整体生长情况较好。 （2）以龙藏山1号隧道为背景，结合试验所获得典型植被生长地下水埋深，通过数值模拟软件建立山岭隧道施工阶段渗流模型，分析隧道施工过程对地下水系统的扰动范围以及涌水量变化情况，隧道施工会对渗流场产生较大影响，地下水位难以恢复，降雨入渗对隧道施工期及运营期渗流场的影响规律，探究降雨补给对地下水系统补给范围深度。 （3）分别研究地下水在全封堵、全排放、限量排放等不同防排水模式下对隧道施工阶段地下水涌水量变化规律、地下水位降深变化规律以及地下水系统扰动范围变化，分析了不同防排水模式对隧道运营阶段渗流场影响规律。探究注浆加固措施对隧道施工期间渗流场影响规律，分析不同注浆范围、不同注浆渗透系数对地下水系统的扰动范围变化、地下水降深变化、地下水位恢复情况，以及对隧道排放量的控制效果。将现行限量排放标准与隧址区水文地质、降雨补给条件相结合，从植被保护的角度，提出基于植被保护的山岭隧道参考排放值。 |
| 作者： | 阳元光 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 周元辅 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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