本文關(guān)鍵詞： 隧道工程 模型試驗(yàn) 富水?dāng)鄬?涌水 數(shù)值模擬 防突層　出處：《長(zhǎng)安大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)》2017年05期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：為探究隧道穿越富水?dāng)鄬悠扑閹н^(guò)程中各工況下掌子面安全厚度、涌水量以及水壓力的變化特征,以模型試驗(yàn)和數(shù)值模擬為主要手段,研究隧道在無(wú)地表水補(bǔ)給無(wú)注漿、有地表水補(bǔ)給無(wú)注漿、有地表水補(bǔ)給有注漿這3種工況下各測(cè)量值的變化規(guī)律。模型試驗(yàn)以實(shí)際工況為基礎(chǔ),設(shè)計(jì)1個(gè)尺寸相似比為1∶80的模型試驗(yàn)系統(tǒng),其包括滲流系統(tǒng)、控水系統(tǒng)、測(cè)量系統(tǒng)和注漿系統(tǒng)4個(gè)部分,采用量綱分析法確定各物理力學(xué)參數(shù)的相似關(guān)系,模擬在重力場(chǎng)作用下隧道的涌水特征;數(shù)值模擬分析域在X(橫向)、Y(豎向)和Z(縱向)方向上的長(zhǎng)度分別為240、48、160m,隧道埋深約為80m,普通圍巖為Ⅴ級(jí),斷層破碎帶為Ⅵ級(jí)。研究結(jié)果表明:地表水補(bǔ)給可顯著增加隧道涌水的可能性,模型試驗(yàn)中,有地表水補(bǔ)給較無(wú)地表水補(bǔ)給隧道涌水量增加了128.6%,掌子面安全厚度增加了6倍;采用預(yù)注水泥漿的方法可在一定范圍內(nèi)改善施工過(guò)程中的涌水情況,但不能將涌水量降到正常范圍內(nèi),還應(yīng)采取其他必要措施;圍巖中的孔隙水壓力呈現(xiàn)出以隧道為軸心的降落漏斗分布,涌水量和水壓力值突變點(diǎn)即為掌子面臨界安全厚度,為保證施工安全,建議無(wú)地表水補(bǔ)給無(wú)注漿時(shí)掌子面安全厚度取0.8~1.6m,有地表水補(bǔ)給無(wú)注漿時(shí)掌子面安全厚度取2.4~4.8m,有地表水補(bǔ)給有注漿時(shí)掌子面安全厚度取1.6~3.2m。
[Abstract]:For each condition on tunnel through rich water fault belt in the process of working face safety thickness, water inflow and variation of water pressure, the model test and numerical simulation as the main means of tunnel grouting in surface water supply, surface water recharge grouting, surface water supply changes of each measurement the grouting under 3 conditions value. Model test is based on the actual conditions, the design of the 1 dimensions of similarity ratio of 1: 80 model test system, which includes flow system, water control system, the 4 part of the measuring system and the grouting system using dimensional analysis method to determine the similarity between the physical and mechanical parameters. Simulation of water gushing characteristics of tunnel under the action of gravity field; numerical simulation analysis in the domain of X (transverse), Y (vertical) and Z (vertical) direction of the length of 240,48160m, tunnel depth is about 80m, the ordinary rock grade V, fault fracture zone VI class. The results show that: the surface water supply significantly increased the probability of tunnel water gushing, model test, there is no surface water supply increased by 128.6% water surface water supply tunnel, tunnel safety thickness increased by 6 times; the method of pre cement injection can improve the water situation in the construction process in a certain range, but can not yield dropped to the normal range, other necessary measures should be taken; the pore water pressure of surrounding rock in the tunnel is shown in the funnel distribution center, water inflow and water pressure that is bounded mutation point safety thickness of tunnel face, to ensure the safety of construction proposal without surface water supply no grouting working face safety thickness is 0.8~1.6m, there is no surface water supply when grouting working face safety thickness is 2.4~4.8m, a surface water supply when grouting working face safety thickness 1.6~3.2m.

【作者單位】： 長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院;云南省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51378071) 廣西壯族自治區(qū)科技攻關(guān)項(xiàng)目(桂科攻10124006-10)
【分類號(hào)】：U456
【正文快照】： 0引言涌水是隧道穿越富水?dāng)鄬悠扑閹н^(guò)程中常見(jiàn)且危害較大的地質(zhì)災(zāi)害。若在施工時(shí)發(fā)生涌水,不僅影響作業(yè)環(huán)境,也會(huì)危及掌子面穩(wěn)定性,降低初期支護(hù)的施工質(zhì)量。特別是在高壓涌水的情況下,常釀成重大安全事故[1-4]。注漿具有防滲、堵水和固結(jié)等作用,常用于預(yù)防和治理隧道涌水[5-

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本文編號(hào)：1446354