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原文传递海底隧道突涌水分析及应用研究

论文题名：	海底隧道突涌水分析及应用研究
关键词：	海底隧道;突水特征;突水机理;隧道突涌水
摘要：	海底隧道具有便捷、快速、受环境影响小、流通量大，具有很强的抗震性能和战备意义等特点，与其它跨海交通方式相比显示出其独特的优势。近年来，随着海底隧道建设发展，其相应的设计和施工技术取得了很大的进展，目前，中国的海底隧道工程正处于大力发展和建设期。但一般海底隧道穿越地质条件复杂，且要承受巨大、无限的海水压力作用，所以海底隧道的突涌水机理的研究和预防成为工程能否修建成功的关键。本文在传统山岭隧道及采煤底板突水分析理论的基础上，以厦门海底隧道工程为依托，通过对工程地质条件的调查，采用弹塑性理论分析、流固耦合数值模拟等方法，对海底隧道在不良地质地段、正常地质条件下的突水过程、规律和特点以及突水事故的预报和控制技术进行了系统的研究。依据隧道顶板不良岩层的厚度和与隧道要穿越断层等不良地质地段的位置，分别建立了三种不同的突水模型，分析了各自的位移场、应力场、塑性区及涌水量随着与不良地质地段的距离的变化情况，并把弹塑性状态下的情况与耦合作用下的情况进行了比较。并提出了海底隧道突涌水的防治原则及措施，揭示了在超前地质预报的基础上，注浆、超前支护及采用合理的开挖方法是防治突涌水和顺利通过不良地质地段的关键。通过计算分析揭示：(1)隧道在开挖过程中的突涌水风险分别随着海水压力的增大而增大，随着相对隔水岩柱的增大而减小，随着相对隔水岩柱物理力学性质的变良而减小；(2)隧道的突水的实质是隧道周边围岩与不良地质地段围岩共同屈服的结果；(3)在海底隧道的突涌水过程中存在着一个临界突水压力和临界突水距离的事实；(4)在隧道开挖过程中渗透作用对隧道稳定性有着很大的影响，在隧道设计施工时应该重视海水的渗透破坏作用。
作者：	郜新军
专业：	岩土工程
导师：	张明聚
授予学位：	硕士
授予学位单位：	北京工业大学
学位年度：	2007
正文语种：	中文