基于生態(tài)需水保護(hù)的山嶺隧道地下水限排研究.pdf

1、我國是一個多山的國家，各級公路與鐵路建設(shè)不可避免需要穿越各種高山峻嶺，其中不乏許多高水壓富水地層的山嶺隧道。以往山嶺隧道建設(shè)過程中對于地下水處理措施以排為主居多，不可避免破壞隧址區(qū)水文環(huán)境。一方面富水山嶺隧道排水對圍巖與襯砌穩(wěn)定性造成影響，另一方面容易導(dǎo)致隧址區(qū)涌水量過大、地表水位下降、生態(tài)環(huán)境惡化等不良影響。本文為維持隧址區(qū)生態(tài)需水保護(hù)條件與隧道工程的穩(wěn)定性、實(shí)用性與耐久性，以“主動堵水，限量排放”為理念進(jìn)行指導(dǎo)，依托重慶市軌道交通1

2、號線第一條長大山嶺隧道中梁山隧道，采用理論分析、數(shù)值模擬等方法對富水山嶺隧道地下水限排模式下滲流相關(guān)規(guī)律進(jìn)行深入研究，提出隧道排水量合理限值，為富水山嶺隧道設(shè)計、施工與防排水方案提供參考，取得以下主要成果：
　?、偻ㄟ^查閱相關(guān)文獻(xiàn)了解山嶺隧道涌水量確定方法，基于達(dá)西定律、地下水動力學(xué)和地下水裂隙巖體滲流的基本理論，推導(dǎo)出富水山嶺隧道開挖過程涌水量與襯砌水壓力計算公式。依據(jù)植被生態(tài)需水保護(hù)需求，確定維持植被生態(tài)需水條件下排水量計算方

3、法，從而確定合理的限排量，得出限排模式下襯砌外水壓力計算方法，歸納整理得出“生態(tài)需水保護(hù)”條件下的隧道設(shè)計準(zhǔn)則。
　?、谕ㄟ^對中梁山隧道工程水文地質(zhì)資料的調(diào)查，采用數(shù)值模擬方法，建立流固耦合作用下山嶺隧道施工階段滲流模型，分析中梁山隧道滲流對隧道圍巖和襯砌結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響特征以及地下水涌水量、地下水位變化規(guī)律。建立注漿加固下的隧道滲流模型模擬開挖施工過程滲流影響規(guī)律，獲得注漿加固對于隧道開挖滲流的影響規(guī)律。
　?、鄯謩e研究不

4、同地下水處理模式、降水量、圍巖級別、初期支護(hù)滲透系數(shù)、注漿圈滲透系數(shù)與厚度等因素對隧道施工階段與運(yùn)營階段的滲流規(guī)律的影響，分析涌水量大小、襯砌水壓力、地下水位降深隨各因素的變化規(guī)律，為限排模式地下水排放量提供參考依據(jù)。
　?、芨鶕?jù)隧址區(qū)的水文地質(zhì)和降水情況，計算出隧道生態(tài)需水條件下不同圍巖級別與不同季節(jié)下的允許排水量。在此排水量控制下，結(jié)合隧道抗水壓式襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計要求和隧道排水量的大小，給出中梁山隧道限量排放地下水參考值，提出基于