本文選題：巖溶隧道 + 涌突水量計(jì)算��； 參考：《成都理工大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：擬建成蘭鐵路線(xiàn)路工程建設(shè)區(qū)區(qū)域地層巖石建造、地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育特征及區(qū)域構(gòu)造演變極為復(fù)雜,新構(gòu)造變動(dòng)活躍,并伴有頻繁的地震活動(dòng)。整個(gè)線(xiàn)路工程區(qū)域地形起伏大,鐵路有較多長(zhǎng)大隧道,工程地質(zhì)條件極為復(fù)雜,沿線(xiàn)出露有震旦系、石炭系、二疊系、三疊系碳酸鹽地層,深埋隧道眾多。深埋隧道巖溶涌突水問(wèn)題是影響該區(qū)域內(nèi)隧道工程的主要工程水文地質(zhì)問(wèn)題,對(duì)鐵路線(xiàn)路方案的走向起重要作用。鑒于此,開(kāi)展成蘭鐵路龍門(mén)山隧道試驗(yàn)段涌突水量預(yù)測(cè)探析是十分有必要的,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文基于現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查資料與前期資料整理,分析試驗(yàn)段水文地質(zhì)條件與巖溶發(fā)育特征,對(duì)龍門(mén)山隧道3#斜井和龍門(mén)山隧道1#斜井試驗(yàn)段涌突水狀況進(jìn)行分析,探究試驗(yàn)段涌突水地質(zhì)模式、發(fā)生條件和影響因素,并采用大氣降雨入滲系數(shù)法、地下徑流模數(shù)法、地下水動(dòng)力學(xué)法及三維數(shù)值模擬方法預(yù)測(cè)隧道涌突水水量,并和實(shí)際涌突水水量對(duì)比,分析各預(yù)測(cè)方法的準(zhǔn)確性和適宜性。論文主要的研究成果有以下幾個(gè)方面:(1)研究區(qū)屬剝蝕深切割中高山峽谷地貌,區(qū)內(nèi)降雨充沛。區(qū)內(nèi)可溶巖與非可溶巖互層,主要發(fā)育大屋基倒轉(zhuǎn)復(fù)背斜、高川坪倒轉(zhuǎn)向斜;高川坪斷裂、廣通壩斷裂,節(jié)理裂隙發(fā)育。區(qū)內(nèi)富含松散堆積層孔隙水、基巖裂隙水、構(gòu)造裂隙水、碳酸鹽巖裂隙溶洞水。區(qū)域水樣礦化度總體較低,礦化度0.1~0.3g/L。區(qū)域水文地質(zhì)分區(qū)可分為高川河流域和金溪溝流域,通過(guò)計(jì)算可知,兩個(gè)流域水量不均衡,存在流域外水進(jìn)入補(bǔ)給。區(qū)內(nèi)巖溶相對(duì)較發(fā)育,主要以溶蝕裂隙、溶孔為主,出露泉點(diǎn)相對(duì)較少。(2)通過(guò)對(duì)試驗(yàn)段斜井的地質(zhì)、水文地質(zhì)條件的分析得出,龍門(mén)山隧道3#斜井掌子面(XJ3K1+485)處涌水原因?yàn)樗淼朗┕そ衣陡凰院玫陌自茙r地層引起涌突水;龍門(mén)山隧道3#斜井掌子面XJ3K0+396處涌水原因?yàn)樗淼篱_(kāi)挖揭露可溶巖與非可溶巖接觸帶引起涌突水,可溶巖地層(Zbq)靠近接觸帶位置存在富水區(qū),接觸帶內(nèi)發(fā)育節(jié)理裂隙密集帶,富水區(qū)內(nèi)靜儲(chǔ)量水通過(guò)節(jié)理裂隙向開(kāi)挖處涌出。龍門(mén)山隧道1#斜井涌突水原因?yàn)樗淼篱_(kāi)挖揭露富含巖溶水的地層引起涌突水,斜井上游高川河水通過(guò)巖溶裂隙進(jìn)入斜井。(3)通過(guò)對(duì)試驗(yàn)段斜井涌水特征及其相應(yīng)的水文地質(zhì)特征進(jìn)行分析可知,龍門(mén)山隧道3#斜井掌子面(XJ3K0+396)處涌突水模式為水力劈裂型及復(fù)合式突水模式;龍門(mén)山隧道3#斜井掌子面(XJ3K1+485)處涌突水模式為施工揭露充水巖溶管道網(wǎng)絡(luò)型。龍門(mén)山隧道1#斜井涌突水模式為施工揭露充水巖溶管道網(wǎng)絡(luò)型。(4)對(duì)龍門(mén)山隧道3#斜井涌突水量計(jì)算。在深入分析龍門(mén)山隧道3#斜井的地質(zhì)條件及地下水循環(huán)特征的基礎(chǔ)上,分別選取降雨入滲系數(shù)法、地下水徑流模數(shù)法、地下水動(dòng)力學(xué)法、三維數(shù)值模擬法進(jìn)行涌水量計(jì)算。涌水量計(jì)算結(jié)果顯示,各方法計(jì)算的穩(wěn)定涌水量及最大涌水量趨勢(shì)一致。穩(wěn)定涌水量及最大涌水量最大值集中出現(xiàn)在里程XJ3K0~XJ3K0+320(Zbq地層)、XJ3K1+096~XJ3K2+30中(D2gn地層);穩(wěn)定涌水量及最大涌水量最小值出現(xiàn)在里程XJ3K0+634~XJ3K1+96(S1ln、S2-3mx2地層)。(5)對(duì)龍門(mén)山隧道1#斜井涌突水量計(jì)算。在深入分析龍門(mén)山隧道1#斜井的地質(zhì)條件及地下水循環(huán)特征的基礎(chǔ)上,分別選取降雨入滲系數(shù)法、地下水徑流模數(shù)法、地下水動(dòng)力學(xué)法進(jìn)行涌水量計(jì)算。各方法計(jì)算涌水量結(jié)果可知,除地下水動(dòng)力學(xué)法外,各方法計(jì)算的穩(wěn)定涌水量及最大涌水量趨勢(shì)一致。除地下水動(dòng)力學(xué)法外,穩(wěn)定涌水量及最大涌水量最大值出現(xiàn)在里程XJ3K0+630~XJ3K0+730(P1地層);穩(wěn)定涌水量及最大涌水量最小值出現(xiàn)在里程XJ3K0+00~XJ3K0+630(C1zn、D3tn地層)。(6)就各涌水點(diǎn)涌突水量預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性來(lái)說(shuō),龍門(mén)山隧道3#斜井降雨入滲系數(shù)法預(yù)測(cè)1號(hào)涌突水點(diǎn)涌水量相對(duì)準(zhǔn)確性最高,地下水動(dòng)力學(xué)法預(yù)測(cè)3號(hào)涌突水點(diǎn)涌水量相對(duì)準(zhǔn)確性最高,數(shù)值模擬法預(yù)測(cè)2、4、5、6號(hào)涌突水點(diǎn)涌水量相對(duì)準(zhǔn)確性最高。龍門(mén)山隧道1#斜井降雨入滲法預(yù)測(cè)10號(hào)涌突水點(diǎn)涌水量相對(duì)準(zhǔn)確性最高,地下水徑流模數(shù)法預(yù)測(cè)1、2、3、4、5、8、9、11、12號(hào)涌突水點(diǎn)涌水量相對(duì)準(zhǔn)確性最高,地下水動(dòng)力學(xué)法預(yù)測(cè)6、7號(hào)涌突水點(diǎn)涌水量相對(duì)準(zhǔn)確性最高�？偟膩�(lái)說(shuō),龍門(mén)山隧道1#斜井預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率明顯高于龍門(mén)山隧道3#斜井。(7)巖溶隧道涌突水量計(jì)算方法適宜性分析。就本次針對(duì)龍門(mén)山3#斜井和龍門(mén)山1#斜井的涌突水預(yù)測(cè)計(jì)算而言,降雨入滲系數(shù)法對(duì)兩個(gè)試驗(yàn)段都不適用;地下水徑流模數(shù)法對(duì)龍門(mén)山1#斜井適用性高;地下水動(dòng)力學(xué)法對(duì)兩個(gè)試驗(yàn)段適用性一般;數(shù)值模擬方法對(duì)龍門(mén)山3#斜井適用性高。
[Abstract]:In this paper , it is very necessary to study the geological conditions and karst development characteristics of the tunnel in Longmenshan Tunnel , and to explore the accuracy and suitability of each forecasting method . In view of this , it is very important to study the geological conditions and karst development characteristics of the tunnel engineering in the area . ( 2 ) Based on the analysis of the geological and hydrogeological conditions of the inclined shaft of Longmenshan Tunnel , the causes of water upwelling of 3 # inclined shaft in Longmenshan Tunnel are analyzed . ( 7 ) The calculation method of water inrush in karst tunnel is suitable for calculation . For the calculation of surge water forecast for 3 # inclined shaft and 1 # inclined shaft in Longmenshan , the rainfall infiltration coefficient method is not applicable to the two test sections ; the groundwater runoff modulus method has high applicability to the 1 # inclined shaft of Longmenshan ; the applicability of the groundwater dynamics method to the two test sections is general ; and the numerical simulation method has high applicability to the 3 # inclined shaft of Longmenshan .
【學(xué)位授予單位】：成都理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：U457

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2080322