高富水深埋巖溶隧道突水風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)和突水機(jī)理研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-26 16:48
隨著我國西部大開發(fā)戰(zhàn)略的快速推進(jìn)及“一帶一路”偉大戰(zhàn)略的實(shí)施,交通和水利水電工程建設(shè)重心明顯向地形地質(zhì)條件極端復(fù)雜的西部山區(qū)和巖溶地區(qū)轉(zhuǎn)移,上萬公里的交通隧道工程正在建設(shè),將出現(xiàn)一大批具有“大埋深、強(qiáng)巖溶、高水壓”等顯著特點(diǎn)的高風(fēng)險(xiǎn)深長巖溶隧道工程。在高壓富水巖溶地區(qū)修建深埋山嶺隧道,會(huì)遇到瞬間萬噸以上、危害巨大的突水突泥,致使正在開挖的隧道洞室堵塞數(shù)百米,造成機(jī)毀人傷的悲慘局面。因此在高壓富水地區(qū)修建隧道時(shí),對(duì)隧道突水的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)以及隧道發(fā)生突水的機(jī)理研究已經(jīng)成為巖溶隧道施工中亟待解決的重要技術(shù)難題。本文以新疆北天山特長深埋巖溶隧道為依托背景,對(duì)新疆北天山巖溶隧道突水風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)和突水的機(jī)理進(jìn)行研究。主要研究內(nèi)容如下:(1)在大量參考前人專家學(xué)者研究成果的基礎(chǔ)上,以及咨詢相關(guān)專家的意見,選取新疆北天山隧道的一級(jí)突水評(píng)價(jià)指標(biāo)和二級(jí)突水評(píng)價(jià)指標(biāo),并在前人研究的基礎(chǔ)上,結(jié)合新疆北天山隧道的實(shí)際情況,對(duì)突水評(píng)價(jià)指標(biāo)的突水等級(jí)以及各個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)之間的重要性排序進(jìn)行了劃分,力求評(píng)價(jià)指標(biāo)選取科學(xué)、指標(biāo)等級(jí)劃分合理。(2)采用結(jié)合主觀賦權(quán)法和客觀賦權(quán)法形成組合賦權(quán)法,來計(jì)算評(píng)價(jià)指標(biāo)的綜合權(quán)重,即考慮了主觀權(quán)...
【文章來源】:武漢理工大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:124 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
論文技術(shù)路線圖
12圖2-1G577線精河至伊寧公路工程交通位置圖2.2自然地理?xiàng)l件G577線精河至伊寧公路工程連接新疆自治區(qū)博爾塔拉蒙古自治州和伊犁地區(qū),該線路南北兩端分別為精河縣和伊寧縣,連霍高速終點(diǎn)段精河至霍爾果斯口岸為公路工程北側(cè)最主要的交通線,南端的伊寧市、縣有清伊高速和在建的伊墩高速。該公路工程南北兩端交通網(wǎng)絡(luò)完善,交通條件方便,線路穿越北天山,山勢雄偉、挺拔險(xiǎn)峻,區(qū)內(nèi)人煙稀少,交通狀況較差,交通網(wǎng)絡(luò)不甚完善,不能滿足當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展的需求,總體地勢為中間地勢高,南北兩側(cè)地勢低,最高海拔點(diǎn)位于北天山特長隧道段,高程2775.1m,北側(cè)洼地最低海拔點(diǎn)位于北天山小型隧道的最北端,高程為367.4m。2.3水文地質(zhì)特征2.3.1地表水地質(zhì)特征該工程項(xiàng)目翻越科古琴山,以科古琴山為界,項(xiàng)目南北區(qū)域分屬兩大山系。,其中全年有水的北山水系有9條,分別為博爾博松河、布力開河、庫魯斯臺(tái)河、曲魯海河、克孜布拉克河、喀贊其河、吉爾吉朗河、皮里青河、諾改土河等。
132.3.2地下水地質(zhì)特征地下水的地質(zhì)特征主要包括地下水埋藏、分布和水質(zhì)、水量及含水巖組等特征,地下水的賦存及分布,根據(jù)賦存條件和水理特征,研究區(qū)主要分布松散巖類孔隙水、基巖孔隙裂隙水,如圖2-2所示。圖2-2研究區(qū)水文地質(zhì)圖(1)松散巖類孔隙水含水層以沖洪積物、冰磧物與坡積物為主,由降水、冰雪融水或地下水補(bǔ)給。由于新疆北天山所在區(qū)域降雨量較為豐富,巖溶比較發(fā)育,且附近流經(jīng)大量水系,地下水的來源補(bǔ)給途徑較多。經(jīng)過中交第一公路勘察設(shè)計(jì)研究院前期所做的詳細(xì)地質(zhì)勘探報(bào)告可以看出,新疆北天山特長深埋隧道水位埋藏深度一般大于30m,富水程度總體較弱。(2)基巖孔隙裂隙水①碎屑巖孔隙裂隙水主要分布于公路沿線山坡或溝谷兩側(cè),總體富水程度為中等。按巖性含水巖組可分為碎屑巖類、碎屑巖夾碳酸鹽巖和巖漿巖類裂隙含水巖組,富水程度為中等。在越嶺隧道地區(qū),由于區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造作用較為強(qiáng)烈,巖石節(jié)理、裂隙較為發(fā)育,不但地形條件有利于大氣降水和地表水的匯集,而且地層巖性也有利于地下水的賦存,故在褶皺、斷層部位和低洼地帶地下水水量較為豐富。②碳酸鹽巖巖溶裂隙水主要分布在阿恰勒河上游及分水嶺段(北天山特長隧道段),巖溶作用的強(qiáng)弱、地形地貌條件及構(gòu)造條件是巖溶裂隙水富水程度的決定因素,其中巖溶作用的強(qiáng)弱是富水性的關(guān)鍵因素,走廊帶灰?guī)r區(qū)總體富水程度為中等~富。從地表調(diào)查結(jié)果來看,該區(qū)巖溶現(xiàn)象似乎不甚發(fā)育,地表弱巖溶現(xiàn)象容易導(dǎo)致人們對(duì)深部
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]巖溶隧道突水突泥防突評(píng)判方法及其工程應(yīng)用[J]. 黃鑫,林鵬,許振浩,李術(shù)才,潘東東,高斌,李召峰. 中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(10)
[2]基于綜合賦權(quán)-TOPSIS法隧道突涌水風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)及應(yīng)用[J]. 侯東賽,張霄,王磊. 隧道建設(shè). 2017(06)
[3]公路隧道充填型巖溶管道突水災(zāi)變機(jī)理及演化過程數(shù)值分析[J]. CHU Vietthuc. 中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(12)
[4]基于加權(quán)平均法的巖溶隧道突涌水風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估[J]. 朱珍,王旭春,袁永才,王曉磊. 公路工程. 2015(06)
[5]基于巖溶分布分析的突水風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型研究[J]. 李集,常樂. 隧道建設(shè). 2015(08)
[6]基于DEA-模糊綜合評(píng)價(jià)方法的應(yīng)急物流能力評(píng)價(jià)[J]. 陳建華,柯秀云. 物流技術(shù). 2015(01)
[7]巖溶隧道突水風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)理論與方法及工程應(yīng)用[J]. 李術(shù)才,周宗青,李利平,石少帥,許振浩. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2013(09)
[8]巖溶隧道突涌水危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)的屬性識(shí)別模型及其工程應(yīng)用[J]. 周宗青,李術(shù)才,李利平,石少帥,宋曙光,王凱. 巖土力學(xué). 2013(03)
[9]巖溶隧道涌水風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系及應(yīng)用[J]. 羅文藝. 鐵道建筑. 2013(02)
[10]深埋隧道巖溶突水安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型研究[J]. 蔣國云. 地下空間與工程學(xué)報(bào). 2012(02)
博士論文
[1]鐵路隧道巖溶突水災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別與預(yù)警方法研究[D]. 王成亮.北京交通大學(xué) 2015
[2]基于不確定性理論的隧道地質(zhì)災(zāi)害評(píng)價(jià)方法[D]. 翟友成.湖南大學(xué) 2014
[3]深長隧道充填型致災(zāi)構(gòu)造滲透失穩(wěn)突涌水機(jī)理與風(fēng)險(xiǎn)控制及工程應(yīng)用[D]. 石少帥.山東大學(xué) 2014
[4]滬蓉西高速公路烏池壩巖溶隧道涌水成災(zāi)機(jī)理研究[D]. 王國斌.中國地質(zhì)大學(xué) 2012
[5]深埋巖溶對(duì)隧道安全影響分析及處治技術(shù)研究[D]. 馬棟.北京交通大學(xué) 2012
[6]巖溶隧道防突厚度及突水機(jī)制研究[D]. 郭佳奇.北京交通大學(xué) 2011
[7]巖溶隧道突水災(zāi)害與防治研究[D]. 王遇國.中國鐵道科學(xué)研究院 2010
[8]巖溶隧道突水風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)與預(yù)警機(jī)制研究[D]. 葛顏慧.山東大學(xué) 2010
[9]巖溶隧道涌突水地質(zhì)災(zāi)害破壞機(jī)理與預(yù)警技術(shù)研究[D]. 馬士偉.中國鐵道科學(xué)研究院 2011
[10]西南山區(qū)巖溶隧道涌突水災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)系統(tǒng)研究[D]. 楊艷娜.成都理工大學(xué) 2009
碩士論文
[1]廣大線長大隧道突涌水風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及應(yīng)用研究[D]. 侯東賽.西南交通大學(xué) 2017
[2]巖溶隧道涌突水災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究[D]. 陳駿駿.吉林大學(xué) 2016
[3]巖溶隧道修建風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及關(guān)鍵參數(shù)研究[D]. 劉麗.重慶交通大學(xué) 2014
[4]滇東高原巖溶隧道涌突水災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究[D]. 趙紅梅.成都理工大學(xué) 2013
[5]宜萬鐵路巖溶區(qū)隧道施工地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法研究[D]. 王成亮.北京交通大學(xué) 2010
[6]華北典型煤礦區(qū)奧陶系碳酸鹽巖溶蝕試驗(yàn)研究[D]. 邵東梅.煤炭科學(xué)研究總院 2009
[7]黔桂鐵路巖溶地區(qū)隧道施工技術(shù)研究[D]. 高在新.中南大學(xué) 2008
[8]基于流固耦合理論的煤層開采底板突水問題研究[D]. 海龍.遼寧工程技術(shù)大學(xué) 2007
本文編號(hào):2940086
【文章來源】:武漢理工大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:124 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
論文技術(shù)路線圖
12圖2-1G577線精河至伊寧公路工程交通位置圖2.2自然地理?xiàng)l件G577線精河至伊寧公路工程連接新疆自治區(qū)博爾塔拉蒙古自治州和伊犁地區(qū),該線路南北兩端分別為精河縣和伊寧縣,連霍高速終點(diǎn)段精河至霍爾果斯口岸為公路工程北側(cè)最主要的交通線,南端的伊寧市、縣有清伊高速和在建的伊墩高速。該公路工程南北兩端交通網(wǎng)絡(luò)完善,交通條件方便,線路穿越北天山,山勢雄偉、挺拔險(xiǎn)峻,區(qū)內(nèi)人煙稀少,交通狀況較差,交通網(wǎng)絡(luò)不甚完善,不能滿足當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展的需求,總體地勢為中間地勢高,南北兩側(cè)地勢低,最高海拔點(diǎn)位于北天山特長隧道段,高程2775.1m,北側(cè)洼地最低海拔點(diǎn)位于北天山小型隧道的最北端,高程為367.4m。2.3水文地質(zhì)特征2.3.1地表水地質(zhì)特征該工程項(xiàng)目翻越科古琴山,以科古琴山為界,項(xiàng)目南北區(qū)域分屬兩大山系。,其中全年有水的北山水系有9條,分別為博爾博松河、布力開河、庫魯斯臺(tái)河、曲魯海河、克孜布拉克河、喀贊其河、吉爾吉朗河、皮里青河、諾改土河等。
132.3.2地下水地質(zhì)特征地下水的地質(zhì)特征主要包括地下水埋藏、分布和水質(zhì)、水量及含水巖組等特征,地下水的賦存及分布,根據(jù)賦存條件和水理特征,研究區(qū)主要分布松散巖類孔隙水、基巖孔隙裂隙水,如圖2-2所示。圖2-2研究區(qū)水文地質(zhì)圖(1)松散巖類孔隙水含水層以沖洪積物、冰磧物與坡積物為主,由降水、冰雪融水或地下水補(bǔ)給。由于新疆北天山所在區(qū)域降雨量較為豐富,巖溶比較發(fā)育,且附近流經(jīng)大量水系,地下水的來源補(bǔ)給途徑較多。經(jīng)過中交第一公路勘察設(shè)計(jì)研究院前期所做的詳細(xì)地質(zhì)勘探報(bào)告可以看出,新疆北天山特長深埋隧道水位埋藏深度一般大于30m,富水程度總體較弱。(2)基巖孔隙裂隙水①碎屑巖孔隙裂隙水主要分布于公路沿線山坡或溝谷兩側(cè),總體富水程度為中等。按巖性含水巖組可分為碎屑巖類、碎屑巖夾碳酸鹽巖和巖漿巖類裂隙含水巖組,富水程度為中等。在越嶺隧道地區(qū),由于區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造作用較為強(qiáng)烈,巖石節(jié)理、裂隙較為發(fā)育,不但地形條件有利于大氣降水和地表水的匯集,而且地層巖性也有利于地下水的賦存,故在褶皺、斷層部位和低洼地帶地下水水量較為豐富。②碳酸鹽巖巖溶裂隙水主要分布在阿恰勒河上游及分水嶺段(北天山特長隧道段),巖溶作用的強(qiáng)弱、地形地貌條件及構(gòu)造條件是巖溶裂隙水富水程度的決定因素,其中巖溶作用的強(qiáng)弱是富水性的關(guān)鍵因素,走廊帶灰?guī)r區(qū)總體富水程度為中等~富。從地表調(diào)查結(jié)果來看,該區(qū)巖溶現(xiàn)象似乎不甚發(fā)育,地表弱巖溶現(xiàn)象容易導(dǎo)致人們對(duì)深部
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]巖溶隧道突水突泥防突評(píng)判方法及其工程應(yīng)用[J]. 黃鑫,林鵬,許振浩,李術(shù)才,潘東東,高斌,李召峰. 中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(10)
[2]基于綜合賦權(quán)-TOPSIS法隧道突涌水風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)及應(yīng)用[J]. 侯東賽,張霄,王磊. 隧道建設(shè). 2017(06)
[3]公路隧道充填型巖溶管道突水災(zāi)變機(jī)理及演化過程數(shù)值分析[J]. CHU Vietthuc. 中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(12)
[4]基于加權(quán)平均法的巖溶隧道突涌水風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估[J]. 朱珍,王旭春,袁永才,王曉磊. 公路工程. 2015(06)
[5]基于巖溶分布分析的突水風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型研究[J]. 李集,常樂. 隧道建設(shè). 2015(08)
[6]基于DEA-模糊綜合評(píng)價(jià)方法的應(yīng)急物流能力評(píng)價(jià)[J]. 陳建華,柯秀云. 物流技術(shù). 2015(01)
[7]巖溶隧道突水風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)理論與方法及工程應(yīng)用[J]. 李術(shù)才,周宗青,李利平,石少帥,許振浩. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2013(09)
[8]巖溶隧道突涌水危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)的屬性識(shí)別模型及其工程應(yīng)用[J]. 周宗青,李術(shù)才,李利平,石少帥,宋曙光,王凱. 巖土力學(xué). 2013(03)
[9]巖溶隧道涌水風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系及應(yīng)用[J]. 羅文藝. 鐵道建筑. 2013(02)
[10]深埋隧道巖溶突水安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型研究[J]. 蔣國云. 地下空間與工程學(xué)報(bào). 2012(02)
博士論文
[1]鐵路隧道巖溶突水災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別與預(yù)警方法研究[D]. 王成亮.北京交通大學(xué) 2015
[2]基于不確定性理論的隧道地質(zhì)災(zāi)害評(píng)價(jià)方法[D]. 翟友成.湖南大學(xué) 2014
[3]深長隧道充填型致災(zāi)構(gòu)造滲透失穩(wěn)突涌水機(jī)理與風(fēng)險(xiǎn)控制及工程應(yīng)用[D]. 石少帥.山東大學(xué) 2014
[4]滬蓉西高速公路烏池壩巖溶隧道涌水成災(zāi)機(jī)理研究[D]. 王國斌.中國地質(zhì)大學(xué) 2012
[5]深埋巖溶對(duì)隧道安全影響分析及處治技術(shù)研究[D]. 馬棟.北京交通大學(xué) 2012
[6]巖溶隧道防突厚度及突水機(jī)制研究[D]. 郭佳奇.北京交通大學(xué) 2011
[7]巖溶隧道突水災(zāi)害與防治研究[D]. 王遇國.中國鐵道科學(xué)研究院 2010
[8]巖溶隧道突水風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)與預(yù)警機(jī)制研究[D]. 葛顏慧.山東大學(xué) 2010
[9]巖溶隧道涌突水地質(zhì)災(zāi)害破壞機(jī)理與預(yù)警技術(shù)研究[D]. 馬士偉.中國鐵道科學(xué)研究院 2011
[10]西南山區(qū)巖溶隧道涌突水災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)系統(tǒng)研究[D]. 楊艷娜.成都理工大學(xué) 2009
碩士論文
[1]廣大線長大隧道突涌水風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及應(yīng)用研究[D]. 侯東賽.西南交通大學(xué) 2017
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[3]巖溶隧道修建風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及關(guān)鍵參數(shù)研究[D]. 劉麗.重慶交通大學(xué) 2014
[4]滇東高原巖溶隧道涌突水災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究[D]. 趙紅梅.成都理工大學(xué) 2013
[5]宜萬鐵路巖溶區(qū)隧道施工地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法研究[D]. 王成亮.北京交通大學(xué) 2010
[6]華北典型煤礦區(qū)奧陶系碳酸鹽巖溶蝕試驗(yàn)研究[D]. 邵東梅.煤炭科學(xué)研究總院 2009
[7]黔桂鐵路巖溶地區(qū)隧道施工技術(shù)研究[D]. 高在新.中南大學(xué) 2008
[8]基于流固耦合理論的煤層開采底板突水問題研究[D]. 海龍.遼寧工程技術(shù)大學(xué) 2007
本文編號(hào):2940086
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