【摘要】：廣西地區(qū)出露的石灰?guī)r面積達(dá)12萬(wàn)km2,是我國(guó)巖溶最發(fā)育、最典型的地區(qū)之一,主要特點(diǎn)是地下洞穴眾多,地下河流域面積大。都巴高速公路巖溶區(qū)發(fā)育6條地下河系,包括流域面積達(dá)1000 km2的地蘇地下河系。公路沿線巖溶極其發(fā)育,水文地質(zhì)條件復(fù)雜,隧道建設(shè)中極易發(fā)生涌突水災(zāi)害,嚴(yán)重影響施工安全。本文以即將開(kāi)始施工的弄莫隧道為研究對(duì)象,開(kāi)展了以下研究工作:(1)查明隧址區(qū)的地質(zhì)條件和巖溶水文地質(zhì)條件;(2)建立隧址區(qū)天然地下水流場(chǎng)數(shù)值模型,并模擬隧道開(kāi)挖對(duì)隧址區(qū)地下水流場(chǎng)的影響;(3)分析隧道涌水地質(zhì)模式,評(píng)價(jià)隧道各段涌水危險(xiǎn)性;(4)通過(guò)不同方法計(jì)算隧道涌水量,經(jīng)對(duì)比分析后確定隧道的涌水量。主要研究成果和認(rèn)識(shí)有:(1)隧址區(qū)巖溶發(fā)育程度高,地質(zhì)條件復(fù)雜,通過(guò)淺層地震法,結(jié)合圍巖的物理學(xué)參數(shù),將隧道各段的圍巖劃分為Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ級(jí)。隧址區(qū)地下水類型主要為巖溶水,補(bǔ)給來(lái)源以大氣降雨為主,主要向東西兩側(cè)谷地徑流,以下樓地下河和拉棠-南江地下河為排泄通道,最終匯入紅水河。根據(jù)隧址區(qū)巖溶水文地質(zhì)條件,將隧址區(qū)劃分為西部水文地質(zhì)單元和東部水文地質(zhì)單元。(2)分析隧址區(qū)巖溶水文地質(zhì)條件,對(duì)隧址區(qū)含水層空間結(jié)構(gòu)、邊界條件和源匯項(xiàng)進(jìn)行合理概化,建立隧址區(qū)水文地質(zhì)概念模型,并進(jìn)行模型空間的離散和時(shí)間的離散,確定相關(guān)水文地質(zhì)參數(shù),建立隧址區(qū)天然地下水流場(chǎng)數(shù)值模型。模擬隧道開(kāi)挖對(duì)隧址區(qū)地下水流場(chǎng)的影響,從地下水流場(chǎng)的變化來(lái)看,隧道完全排水1年對(duì)隧址區(qū)地下水流場(chǎng)的影響明顯,隧道段有形成線狀降落漏斗的趨勢(shì),隧道各段水位最大降深20~30m不等;隧道完全排水2年后,隧道段形成的線狀降落漏斗已經(jīng)比較明顯,隧道各段水位較第一年最大降深5~10m不等;隧道完全排水5年后,隧址區(qū)地下水流場(chǎng)已經(jīng)基本趨于穩(wěn)定,隧道各段水位較天然地下水流場(chǎng)最大降深35~50m不等。(3)隧道涌水的地質(zhì)模式有三種,分別是溶蝕裂隙含水結(jié)構(gòu)模式、巖溶管道含水結(jié)構(gòu)模式、斷層-巖溶管道含水模式。其中巖溶管道含水結(jié)構(gòu)模式、斷層-巖溶管道含水模式的危害性較大。使用層次分析-模糊數(shù)學(xué)綜合評(píng)判評(píng)價(jià)隧道各段涌水的危險(xiǎn)性,其中K363+880~K364+370段評(píng)價(jià)等級(jí)最高,為Ⅴ級(jí),涌水等級(jí)極高,涌水量10~4 m~3/d,K364+740~K364+835段評(píng)價(jià)等級(jí)最低,為Ⅰ級(jí),涌水等級(jí)極低,涌水量10 m~3/d,其余各段評(píng)價(jià)等級(jí)均為Ⅳ級(jí),涌水等級(jí)較高,涌水量10~3~10~4 m~3/d。(4)分別使用降水入滲法、地下水動(dòng)力學(xué)法和數(shù)值模擬法計(jì)算隧道各段涌水量。經(jīng)對(duì)比分析,并參考層次分析-模糊數(shù)學(xué)綜合評(píng)判對(duì)隧道危險(xiǎn)性的評(píng)價(jià)結(jié)果,確定隧道各段涌水量。在隧道各段中,涌水量最大的是K363+880~K364+370段,涌水量為15646.27m~3/d,K364+740~K364+835段不涌水,其余各段涌水量為2935.57~9890.97 m~3/d不等,單位長(zhǎng)度涌水量最大的是K363+800~K363+880段,單位長(zhǎng)度涌水量為49.79m~3/d,K364+740~K364+835段不涌水,其余各段單位長(zhǎng)度涌水量為5~31.93 m~3/d不等。
【圖文】：

技術(shù)路線圖

源出于云南馬雄山，稱南盤(pán)江，向南流至開(kāi)遠(yuǎn)然后往東徑流，到望謨縣和自北向南流的北盤(pán)江相匯，始稱紅水河。紅水河在都安縣內(nèi)流程 95.0 公里，多年平均水位為 112.47 米；年最大流量為 18700 m3/s，年最小流量 203m3/s，多年平均流量 2032m3/s。2.1.2 地形地貌本區(qū)域處于廣西西部地區(qū)的都陽(yáng)山山脈南端及西南翼，以巖溶峰叢洼地地貌和剝蝕侵蝕丘陵地貌為主，巖溶峰叢谷地地貌、河流階地地貌呈條帶狀穿插其中。巖溶峰叢洼地谷地地貌：為本區(qū)域內(nèi)最主要的地貌類型之一，分布在都安縣全境、大化縣除中西部以外地區(qū)、巴馬縣北部和南部局部區(qū)域等。地勢(shì)總體是北西高、南東低。見(jiàn)圖 2-2。剝蝕侵蝕低山丘陵地貌：主要分布在大化縣中西部及巴馬縣南部的大部分區(qū)域。山體寬大，連綿起伏，自然斜坡多為 20~40 度，峰頂海拔多為 400~600 米，，最高峰為巴馬縣城西南方的云盤(pán)山，海拔 1048 米。見(jiàn)圖 2-3。
【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】：2018
【分類號(hào)】：U452.11

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 華福才;;基于地下水動(dòng)力學(xué)的地鐵隧道裂隙水預(yù)測(cè)分析[J];現(xiàn)代隧道技術(shù);2015年02期

2 薛曉飛;張永波;;截滲墻對(duì)地下水影響的數(shù)學(xué)模型與評(píng)價(jià)[J];水力發(fā)電;2015年01期

3 李振柏;張建識(shí);周雄菊;;廣西大化七百弄高峰叢深洼地的特征及形成演化過(guò)程[J];廣西科學(xué)院學(xué)報(bào);2013年02期

4 賀玉龍;張光明;楊立中;;鐵路巖溶隧道涌水量預(yù)測(cè)常用方法的比較[J];鐵道建筑;2012年04期

5 高東東;吳勇;姜麗麗;古廣華;;德陽(yáng)市城區(qū)地下水位動(dòng)態(tài)特征及成因分析[J];四川地質(zhì)學(xué)報(bào);2012年01期

6 李鵬飛;張頂立;周燁;;隧道涌水量的預(yù)測(cè)方法及影響因素研究[J];北京交通大學(xué)學(xué)報(bào);2010年04期

7 王振宇;陳銀魯;劉國(guó)華;梁旭;;隧道涌水量預(yù)測(cè)計(jì)算方法研究[J];水利水電技術(shù);2009年07期

8 李守巨;劉迎曦;馮文文;霍趁方;;巖體裂隙中滲流場(chǎng)有限元隨機(jī)模擬分析[J];巖土力學(xué);2009年07期

9 王慶永;賈忠華;劉曉峰;石峰;;Visual MODFLOW及其在地下水模擬中的應(yīng)用[J];水資源與水工程學(xué)報(bào);2007年05期

10 張雷;趙劍;張和平;;隧道涌水量預(yù)測(cè)的計(jì)算方法研究[J];公路交通技術(shù);2007年01期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 郭佳奇;巖溶隧道防突厚度及突水機(jī)制研究[D];北京交通大學(xué);2011年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 賀小勇;西南典型巖溶越嶺隧道涌水歷程解析及應(yīng)用研究[D];成都理工大學(xué);2017年

2 崔亞豐;地蘇地下河系地下水污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)及典型污染物識(shí)別探究[D];中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京);2016年

3 白連福;西成客專某隧道區(qū)巖溶水發(fā)育特征及危害性評(píng)價(jià)[D];西南交通大學(xué);2015年

4 郭曉亮;某特長(zhǎng)鐵路隧道斷層涌水研究[D];天津大學(xué);2014年

5 陳英姿;大坳隧道隧址區(qū)滲流場(chǎng)與隧道涌水量數(shù)值模擬及預(yù)測(cè)[D];成都理工大學(xué);2014年

6 肖斌;復(fù)雜巖溶山區(qū)空間多尺度水文地質(zhì)模型[D];成都理工大學(xué);2014年

7 代承勇;富水區(qū)大埋深高滲壓隧洞涌水預(yù)測(cè)技術(shù)研究[D];西南交通大學(xué);2013年

8 蔣歡歡;錦屏二級(jí)水電站隧道涌水三維數(shù)值模擬研究[D];成都理工大學(xué);2012年

9 左乾坤;達(dá)陜高速公路隧道涌突水機(jī)制及防治措施研究[D];成都理工大學(xué);2011年

10 蔡磊;水庫(kù)蓄水對(duì)庫(kù)區(qū)地下水滲流的影響三維數(shù)值模擬[D];成都理工大學(xué);2011年

本文編號(hào)：2594313