【摘要】：隨著國家“一帶一路”和“十縱十橫高鐵網(wǎng)絡(luò)”規(guī)劃的不斷推進,交通運輸工程在其中占據(jù)著不可取代的角色。然而,發(fā)展交通運輸工程往往會受到自然條件因素的限制,因此,隧道工程應(yīng)運而生,尤其在西南山區(qū)最為普遍。西南山區(qū)隧道工程中,地下水災(zāi)害十分常見。由于地質(zhì)條件的復(fù)雜性和多變性,隧道開挖過程中常常發(fā)生規(guī)模不等的涌水、突泥等事故,不僅造成人員傷亡和延誤工期,同時還破壞了隧址區(qū)地下水環(huán)境狀況。西南山區(qū)分布大量巖溶含水層,由于巖溶發(fā)育的不均一性等特點,使得該類地區(qū)隧道涌突水事故顯得頻繁且突然。因此對西南巖溶越嶺隧道涌水問題的研究顯得至關(guān)重要。前人對巖溶隧道涌水量問題做了大量的研究工作,但大多是以隧道某狀態(tài)下涌水量為研究對象,缺乏對隧道涌水歷程的系統(tǒng)研究和涌水規(guī)律總結(jié)。本文以西南巖溶地區(qū)典型越嶺隧道為研究對象,基于17條已建隧道涌水量動態(tài)變化(Q-T曲線)特征曲線資料,對西南地區(qū)典型巖溶隧道涌水歷程特征進行分析與歸納,進一步總結(jié)涌水受控因素,歸納出典型涌水地質(zhì)模式;最后,以西南在建巖溶越嶺隧道工程為實例,結(jié)合數(shù)值模擬法的定量分析和隧道實際監(jiān)測數(shù)據(jù),綜合論證隧道涌水曲線及論文總結(jié)的涌水地質(zhì)模式的合理性。最終得出如下結(jié)論,在今后工程應(yīng)用中可起到參考作用和研究意義。1、基于17條已建隧道工程涌水歷程(Q-T曲線)實例,從隧道涌水直接補給來源和補給源與隧道涌水點間滲流通道貫通性兩方面,劃分隧道涌水Q-T曲線類型。其中,涌水補給來源包括降雨、地下水和混合型,滲流通道貫通性分為貫通、欠貫通和逐漸貫通。最終,將隧道涌水Q-T曲線分為七種類型:降雨補給-快涌型、降雨補給-緩涌型、地下水補給-直涌型、地下水補給-滯后型、混合補給-同步型、混合補給-滯后型、混合補給-混合型。2、各類型隧道涌水Q-T曲線特征各異,分析其形成機制可歸納總結(jié)出以下幾類涌水歷程受控因素:地質(zhì)結(jié)構(gòu)、巖溶形態(tài)結(jié)構(gòu)、水文地質(zhì)條件、隧道涌水直接來源、隧道相關(guān)作用。3、通過17條西南典型巖溶越嶺隧道涌水歷程實例解析,最終歸納總結(jié)了六種西南地區(qū)常見的隧道涌水地質(zhì)模式,分別為:溶隙(裂隙)含水結(jié)構(gòu)模式、巖溶管道含水結(jié)構(gòu)模式、封閉溶腔含水結(jié)構(gòu)模式、溶隙(裂隙)-巖溶管道含水結(jié)構(gòu)模式、溶隙(裂隙)-溶腔含水結(jié)構(gòu)模式、斷裂-巖溶管道含水結(jié)構(gòu)模式。4、以重慶在建歇馬隧道掘進段為實例,運用數(shù)值模擬法和監(jiān)測數(shù)據(jù)論證了本文總結(jié)出的隧道涌水地質(zhì)模式和受控因素的合理性。基于對隧址區(qū)涌水受控因素的詳細分析,得出隧道掘進段內(nèi)地下水含水結(jié)構(gòu)屬于溶隙-溶腔含水結(jié)構(gòu)模式和溶隙-巖溶管道含水結(jié)構(gòu)模式,隧道直接揭露富水溶腔和小型暗河,涌水來源主要為溶腔水、淺部循環(huán)大爛池-五香廟暗河以及巖溶裂隙、溶孔含水層,隧道涌水與降雨相關(guān)性差。最終,判定歇馬隧道掘進段內(nèi)涌水Q-T曲線屬于地下水補給-直涌型�；谌S數(shù)值模擬軟件Visual Modflow,模擬出隧道掘進段內(nèi)涌水洪峰值滯后于地表降雨峰值295天;基于隧道進出口涌水量實時監(jiān)測數(shù)據(jù)可知,隧道涌水峰值滯后于地表降雨4~6個月。因此,涌水與降雨相關(guān)性差,不直接接受其補給。結(jié)合隧道涌水直接接受地下水補給,且隧道直接揭露富水溶腔和暗河,可以判定隧道涌水Q-T曲線類型為地下水補給-直涌型。
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【學位授予單位】：成都理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：U453.61

【參考文獻】

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1 周泉;;化馬隧道突涌水災(zāi)害分析及涌水量預(yù)測[J];鐵道建筑;2014年09期

2 鄒育麟;何川;何聰;張政;汪波;;重慶巖溶地區(qū)季節(jié)性富水營運隧道滲漏水病害特征及其成因機制分析[J];現(xiàn)代隧道技術(shù);2014年04期

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本文編號：2414085