海底隧道突涌水分析及應用研究.pdf

1、海底隧道具有便捷、快速、受環(huán)境影響小、流通量大，具有很強的抗震性能和戰(zhàn)備意義等特點，與其它跨海交通方式相比顯示出其獨特的優(yōu)勢。近年來，隨著海底隧道建設發(fā)展，其相應的設計和施工技術取得了很大的進展，目前，中國的海底隧道工程正處于大力發(fā)展和建設期。但一般海底隧道穿越地質條件復雜，且要承受巨大、無限的海水壓力作用，所以海底隧道的突涌水機理的研究和預防成為工程能否修建成功的關鍵。 本文在傳統(tǒng)山嶺隧道及采煤底板突水分析理論的基礎上，以廈門

2、海底隧道工程為依托，通過對工程地質條件的調查，采用彈塑性理論分析、流固耦合數(shù)值模擬等方法，對海底隧道在不良地質地段、正常地質條件下的突水過程、規(guī)律和特點以及突水事故的預報和控制技術進行了系統(tǒng)的研究。依據(jù)隧道頂板不良巖層的厚度和與隧道要穿越斷層等不良地質地段的位置，分別建立了三種不同的突水模型，分析了各自的位移場、應力場、塑性區(qū)及涌水量隨著與不良地質地段的距離的變化情況，并把彈塑性狀態(tài)下的情況與耦合作用下的情況進行了比較。并提出了海底隧道

3、突涌水的防治原則及措施，揭示了在超前地質預報的基礎上，注漿、超前支護及采用合理的開挖方法是防治突涌水和順利通過不良地質地段的關鍵。 通過計算分析揭示：(1)隧道在開挖過程中的突涌水風險分別隨著海水壓力的增大而增大，隨著相對隔水巖柱的增大而減小，隨著相對隔水巖柱物理力學性質的變良而減?。?2)隧道的突水的實質是隧道周邊圍巖與不良地質地段圍巖共同屈服的結果；(3)在海底隧道的突涌水過程中存在著一個臨界突水壓力和臨界突水距離的事實；(