地下水對山嶺隧道施工的影響及防治措施研究.pdf

1、本文結合國家自然科學基金重點項目“隧道及地下空間工程結構物的穩(wěn)定性與可靠性”(50334060)，以環(huán)山坪大跨度隧道淺埋段為研究背景，在對環(huán)山坪隧道水文地質(zhì)情況統(tǒng)計的基礎上，結合施工過程中所遇到的因地下水造成的危害，采用理論分析和數(shù)值模擬等手段探討了地下水對山嶺隧道施工的影響情況，利用現(xiàn)場超前地質(zhì)預報和地下水預測的成果，提出了符合環(huán)山坪隧道施工特點的地下水防治措施。 本文主要研究內(nèi)容及所獲結論有以下五點： 1．通過對水作

2、用后現(xiàn)場巖石試樣的抗壓強度、抗拉強度以及巖石試件的滲流特性測試，得出地下水對巖石起到了明顯的軟化作用，節(jié)理裂隙的存在明顯地改變了巖石試件的滲流特性。 2．利用RFPA<'ZD>及Rocscience軟件模擬了隧道開挖過程中隧道圍巖漸進破壞過程以及山嶺隧道開挖前后隧址區(qū)滲流場的變化過程，結果表明，隧道開挖破壞了相對隔水層，隧道施工排水時，在隧道軸線兩側(cè)形成了水位降落，溝通了幾個含水系統(tǒng)，導致原始滲流場改變，隧道洞身成為地下水以不同

3、形式向外排泄的地下廊道，從而形成了涌水災害。 3．采用狹長水平廊道法、大氣降水入滲系數(shù)法以及比擬法對環(huán)山坪隧道沿線的涌水量進行了計算，結果表明，狹長水平廊道法計算結果最小，由于碳酸鹽巖的富水性極不均勻，抽水試驗滲透系數(shù)代表性有限，計算結果不予采用，降水入滲法與水文地質(zhì)比擬法計算的隧道正常涌水量較接近，其正常涌水量為5883m<'3>/d，較為可靠。 4．采用EMS-2三分量多波工程地震儀和SIR-20地質(zhì)雷達對特殊地質(zhì)地

4、段的地下涌水進行預測，得出ZK125+914～+915斷面為泥質(zhì)巖與巖溶角礫巖的分界面，富含水，且在隧道右洞掌子面YK125+990前方巖溶角礫巖發(fā)育，F(xiàn)2、F3、F5三個走向逆沖斷層及其之間的斷層牽引褶曲發(fā)育帶的含水量較大。 5．根據(jù)現(xiàn)場觀測、理論分析及數(shù)值模擬結果，提出針對環(huán)山坪隧道自身特點的地下水防治措施，即：深孔周邊預注漿止水，結合小導管注漿超前支護，該措施得到了采納，現(xiàn)場應用效果較好。本文的創(chuàng)新之處在于針對環(huán)山坪大跨度