發(fā)布時間：2021-06-10 22:51

　　我國基礎工程建設呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的態(tài)勢,一批鐵路、公路、水利水電隧道正在建設或即將進入建設日程,其中存在大量的深長隧道。深長隧道工程建設過程中經(jīng)常遭遇突、涌水等災害,給生命財產(chǎn)安全和工程建設帶來了嚴重危害,而含水地層的透水能力與災害發(fā)生的量級存在直接關(guān)系。因此,開展隧道掌子面前方含水構(gòu)造的滲透性評價對于施工期災害預警與防治具有較為重要的意義。然而水文地質(zhì)試驗等傳統(tǒng)滲透性評價方法往往存在滯后性、片面性等特點,地球物理方法在克服以上缺點中具有優(yōu)勢,其中激發(fā)極化法具有對含水構(gòu)造結(jié)構(gòu)參數(shù)敏感的優(yōu)點,近年來在隧道含水構(gòu)造超前預報、水文地質(zhì)調(diào)查等方面得到廣泛應用,采用激發(fā)極化方法對含水構(gòu)造的滲透性評價是國際上新興發(fā)展的方向。但目前激發(fā)極化觀測數(shù)據(jù)與地層滲透性關(guān)系模型存在經(jīng)驗依賴性強、地層結(jié)構(gòu)參數(shù)難以獲取等問題,難以滿足隧道含水構(gòu)造滲透性評價的迫切需求。針對隧道含水構(gòu)造滲透性評價難題,本文采用理論分析和室內(nèi)試驗的方法,對Marshall-Madden毛管模型進行了改進,建立了激發(fā)極化觀測數(shù)據(jù)與毛管模型結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)系模型,揭示了激發(fā)極化弛豫時間與滲透率的正相關(guān)關(guān)系。提出了基于激發(fā)極化觀測數(shù)據(jù)的毛管模型結(jié)... 

【文章來源】：山東大學山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：122 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１雙電層形變示意圖??Ｆｉｇｕｒｅ?２．１?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ｅｌｅｃｔｒｉｃ?ｄｏｕｂｌｅ?ｌａｙｅｒ?ｔｒａｎｓｆｏｒｍ?（ａ）?Ｂａｌａｎｃｅｄ?ｅｌｅｃｔｒｉｃ?ｄｏｕｂｌｅ?ｌａｙｅｒ?（ｂ）??

分布恢復到平衡狀態(tài)。雙電層形變的形成速度和程度與介質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，??因此可以利用該特性獲取巖土體結(jié)構(gòu)參數(shù)。??平衡溶液??？?？?．?？?＿?？??？？丨：？１．丨？以廳說＇、??：?？??緊密層?擴散層?外加電場??（ａ）平衡狀態(tài)的雙電層?（ｂ）外加電場下的雙電層??圖２．１雙電層形變示意圖??Ｆｉｇｕｒｅ?２．１?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ｅｌｅｃｔｒｉｃ?ｄｏｕｂｌｅ?ｌａｙｅｒ?ｔｒａｎｓｆｏｒｍ?（ａ）?Ｂａｌａｎｃｅｄ?ｅｌｅｃｔｒｉｃ?ｄｏｕｂｌｅ?ｌａｙｅｒ?（ｂ）??Ｅｌｅｃｔｒｉｃ?ｄｏｕｂｌｅ?ｌａｙｅｒ?ｕｎｄｅｒ?ａｐｐｌｉｅｄ?ｅｌｅｃｔｒｉｃ?ｆｉｅｌｄ??薄膜極化理論是指巖石顆粒間存在寬窄不一的孔隙，其中窄孔隙大部分處于??雙電層內(nèi)，造成其中陽離子過剩。當對介質(zhì)施加外電場時，窄孔隙中陽離子因排??斥作用運移較快，離子遷移率較大；陰離子因吸引作用而移動受阻，遷移率較小，??而寬孔隙中離子運動速率受雙電層影響較小，陰陽離子遷移率相近，因此隨供電??時間增加，窄孔隙電流流出端陽離子堆積，流入端陰離子過剩，沿孔隙結(jié)構(gòu)形成??離子濃度梯度和電勢壘，如圖２．２所示。當失去外加電場時，陰陽離子沿濃度梯??度方向擴散，恢復到平衡狀態(tài)。薄膜極化形成離子堆積的快慢和程度，主要取決??于孔隙的尺寸大小，同樣可利用該特性判別巖土體中孔隙尺寸，進而研宄其滲透??性。??圖２．２薄膜極化現(xiàn)象示意圖??Ｆｉｇｕｒｅ?２．２?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ｍｅｍｂｒａｎｅ?ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ??１２??

，，或孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)，難以直接應用于滲透率評價。??ｒ?￣畫－?＼?，??震。．２．?—?—震…?＼?＿＿！???Ｒ？０５?＼?—ｒｐ０＿２??、Ｓ＾??Ｒ?丨０．４?＼??ｒｐ〇－４??Ｎ．?Ｒ－０．６?０．２?■?＼?ｎ＊〇－６?■??ＸＳＶｓ＞＾＾??Ｒ？０?８?－－－－＞１＝０－３??１０＂４?１０２?１０°?１０２?１０４?１０６?１ＣＴ４?１０＇２?１０°?１０２?１０４?１０６??頻率／ＨＺ?頻韋／Ｈｚ??（ａ）不同電阻率下復阻抗曲線?（ｂ）不同極化率下復阻抗曲線??


本文編號：3223259