斷裂破碎帶及寬張裂隙處涌水具有速度快和水量大等特點(diǎn),嚴(yán)重威脅隧道施工安全。常見(jiàn)隧道涌水預(yù)測(cè)方法主要基于達(dá)西定律且忽略裂隙交叉處的局部損失,存在不能恰當(dāng)描述裂隙型涌水通道內(nèi)水流高速運(yùn)動(dòng)規(guī)律和絕對(duì)水頭壓力估計(jì)過(guò)大等問(wèn)題,結(jié)果是涌水預(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)值相差巨大。針對(duì)裂隙型隧道高速涌水預(yù)測(cè)結(jié)果失真的問(wèn)題,基于自然基金項(xiàng)目（41602241）,本文首先構(gòu)建了單裂隙、交叉裂隙的物理模型,研究了裂隙內(nèi)水流運(yùn)動(dòng)規(guī)律和裂隙交叉處局部水頭損失的表達(dá)式;在此基礎(chǔ)上,進(jìn)一步構(gòu)建裂隙網(wǎng)絡(luò)的物理模型,研究裂隙網(wǎng)絡(luò)流阻的表達(dá)與分布�；谇笆鲅芯砍晒�,最后建立了考慮局部流阻的稀疏裂隙巖體隧道非達(dá)西流涌水預(yù)測(cè)模型,為準(zhǔn)確預(yù)測(cè)裂隙型隧道涌水奠定了理論基礎(chǔ)。選用長(zhǎng)度70cm、厚度1.8cm的天然大理石巖塊構(gòu)建隙寬為1.17mm的單裂隙滲流試驗(yàn)?zāi)Ｐ?試驗(yàn)結(jié)果表明:裂隙中水流呈非達(dá)西流狀態(tài)（Re=19856.45³5633.80）;相較達(dá)西線性方程,Forchheimer方程由于同時(shí)具有粘性項(xiàng)和慣性項(xiàng),能更好地描述裂隙中水流的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。選用長(zhǎng)度70cm、厚度1.8cm的天然大理石巖塊構(gòu)建30°、60°和90°的... 

【文章來(lái)源】：西南交通大學(xué)四川省211工程院校教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：70 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 裂隙巖體中滲流的研究
        1.2.2 隧道涌水預(yù)測(cè)的研究
    1.3 課題研究目的、內(nèi)容及技術(shù)路線
        1.3.1 研究目的
        1.3.2 研究?jī)?nèi)容
        1.3.3 研究方法
        1.3.4 技術(shù)路線
    1.4 論文創(chuàng)新性
第二章 試驗(yàn)方案與設(shè)計(jì)
    2.1 試驗(yàn)材料與裝置
        2.1.1 試驗(yàn)材料
        2.1.2 試驗(yàn)裝置
        2.1.3 試驗(yàn)構(gòu)建
    2.2 試驗(yàn)方法
        2.2.1 試驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)量
        2.2.2 分析方法
第三章 裂隙滲流與局部損失研究
    3.1 裂隙滲流規(guī)律
        3.1.1 單裂隙滲流
        3.1.2 交叉裂隙水力參數(shù)
    3.2 局部流阻
        3.2.1 經(jīng)驗(yàn)表達(dá)式求解
        3.2.2 局部流阻比例分析
    3.3 本章小結(jié)
第四章 裂隙網(wǎng)絡(luò)滲流與網(wǎng)絡(luò)流阻研究
    4.1 裂隙網(wǎng)絡(luò)滲流規(guī)律研究
        4.1.1 工況一:1#進(jìn)、3#出
        4.1.2 工況二:1#進(jìn)、3#和4#出
        4.1.3 工況三:1#和2#進(jìn)、3#出
        4.1.4 工況四:1#和2#進(jìn)、3#和4#出
    4.2 網(wǎng)絡(luò)流阻表達(dá)式求解
    4.3 本章小結(jié)
第五章 裂隙網(wǎng)絡(luò)滲流及涌水預(yù)測(cè)模型研究
    5.1 單裂隙巖體預(yù)測(cè)模型
    5.2 交叉裂隙巖體預(yù)測(cè)模型
    5.3 網(wǎng)絡(luò)裂隙巖體預(yù)測(cè)模型
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]巖石粗糙裂隙大范圍雷諾數(shù)條件下滲流特性[J]. 劉杰,王者超,張宇鵬,孫華陽(yáng).  山東大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2019(04)
[2]具有不同轉(zhuǎn)折角度的復(fù)雜單裂隙水頭損失試驗(yàn)研究[J]. 張春艷,束龍倉(cāng),張帥領(lǐng).  水文地質(zhì)工程地質(zhì). 2019(02)
[3]不同側(cè)壓力系數(shù)下裂隙網(wǎng)絡(luò)巖體非線性滲流特性[J]. 尹乾,靖洪文,劉日成,蘇海健,蔚立元,王迎超.  巖土力學(xué). 2019(02)
[4]粗糙巖石裂隙低速非線性滲流模型及試驗(yàn)驗(yàn)證[J]. 熊峰,孫昊,姜清輝,葉祖洋,薛道銳,劉乳燕.  巖土力學(xué). 2018(09)
[5]寬隙比及粗糙度對(duì)交叉裂隙高速非達(dá)西偏流效應(yīng)的影響[J]. 楊歡歡,王媛,高瑋,牛玉龍.  科學(xué)技術(shù)與工程. 2018(07)
[6]隧道涌水量預(yù)測(cè)計(jì)算方法總結(jié)探討[J]. 劉佳,劉哂搏,曹文翰,張強(qiáng).  甘肅水利水電技術(shù). 2018(02)
[7]隧道涌水預(yù)測(cè)方法及防治對(duì)策研究[J]. 徐明飛,張國(guó)珍,張洪偉,崔圣達(dá).  地下水. 2018(01)
[8]穿越富水?dāng)鄬由盥褚矶从克款A(yù)測(cè)研究[J]. 朱彬彬,董道軍,吳立,吳義,郝勇.  鐵道科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2017(11)
[9]光滑單裂隙高速非達(dá)西流數(shù)值模擬[J]. 張文娟,張?zhí)K俊.  建筑技術(shù)開(kāi)發(fā). 2017(20)
[10]斷層突水非線性滲流-應(yīng)力耦合研究[J]. 郭惟嘉,趙金海,尹立明,江寧.  山東科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(06)

博士論文
[1]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(guó)斌.中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 2012
[2]水泥基速凝漿液地下工程動(dòng)水注漿擴(kuò)散封堵機(jī)理及應(yīng)用研究[D]. 劉人太.山東大學(xué) 2012
[3]地下工程動(dòng)水注漿過(guò)程中漿液擴(kuò)散與封堵機(jī)理研究及應(yīng)用[D]. 張霄.山東大學(xué) 2011

碩士論文
[1]山嶺地區(qū)深埋隧道圍巖破碎帶涌水量預(yù)測(cè)[D]. 帥威.重慶交通大學(xué) 2017
[2]高家灣特長(zhǎng)隧道巖溶區(qū)段涌水量預(yù)測(cè)與評(píng)價(jià)[D]. 謝立均.西南交通大學(xué) 2017
[3]鷲峰山隧道涌水量預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)研究[D]. 徐承宇.西南交通大學(xué) 2016
[4]礦山突水非達(dá)西流模型及初步應(yīng)用[D]. 楊斌.東北大學(xué) 2015



本文編號(hào)：3639278