本文選題：海東隧洞 + 水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)��； 參考：《成都理工大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：海東隧洞是滇中引水工程大理段引水線路中長(zhǎng)大隧洞之一,位于洱海東岸,隧洞線路大面積穿越巖溶地區(qū)。由于研究區(qū)是經(jīng)向構(gòu)造體系和青、藏、滇、緬、印尼“歹”字型構(gòu)造體系的復(fù)合部位,構(gòu)造強(qiáng)烈,含水巖體被切割破碎,不同滲透性質(zhì)的含水介質(zhì)進(jìn)行組合,形成不同的水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)。隧洞施工將穿越不同的水文地質(zhì)結(jié)構(gòu),對(duì)水文地質(zhì)條件的改變存在差異,易發(fā)生涌突水災(zāi)害。目前對(duì)隧洞涌水量的預(yù)測(cè),大多建立在均勻介質(zhì)無(wú)限邊界的地質(zhì)體基礎(chǔ)之上,不適用于含水介質(zhì)具有強(qiáng)烈非均質(zhì)性和各向異性的巖溶地區(qū)。因此,本文通過(guò)研究隧址區(qū)水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征,分析隧洞穿越各水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)時(shí)隧洞涌水模式,以地下水動(dòng)力學(xué)方法為基礎(chǔ),對(duì)其適用條件進(jìn)行延伸,與實(shí)際情況相配合,從而提高涌突水預(yù)測(cè)的精度。本文通過(guò)結(jié)合研究區(qū)區(qū)域地質(zhì)條件和水文地質(zhì)條件,分析隧址區(qū)巖體滲透性特征和含水介質(zhì)特征,掌握隧址區(qū)不同滲透性能的含水介質(zhì)的組合情況,總結(jié)隧址區(qū)的水文地質(zhì)結(jié)構(gòu),分析隧洞線路在穿越不同的水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)單元時(shí)對(duì)水動(dòng)力條件的改變及隧洞涌水特征,從而概化出隧址區(qū)隧洞涌水模型,利用已有地下水動(dòng)力法,分析各方法的地質(zhì)原型及適用條件,針對(duì)不同的隧洞涌水模式對(duì)方法的適用條件進(jìn)行延伸,以適用于隧址區(qū)的實(shí)際情況,并得出以下主要結(jié)論:(1)海東隧洞全線構(gòu)造極為復(fù)雜,長(zhǎng)育村—大成村段主要構(gòu)造形跡呈近東西向發(fā)育,斷裂發(fā)育少,洞線與主構(gòu)造線近正交穿越;大成村—高興村段屬挖色帚狀構(gòu)造之花崗巖砥柱部位,斷裂不發(fā)育;高興村—引洱入賓出口斷裂構(gòu)造極為發(fā)育,斷塊眾多,構(gòu)造形跡以NW-SE向?yàn)橹�、NE-SW向次之,斷裂帶規(guī)模大小不一,在構(gòu)造斷塊沉積巖中產(chǎn)狀較凌亂、多有方向各異、形態(tài)多樣的小型揉褶發(fā)育,而在斷塊中也多有完整性較好的各期侵入巖體呈巖墻狀、巖株?duì)罘植?洞線平行于主構(gòu)形跡在大小不一的構(gòu)造斷塊中穿行,隧洞直接穿越的大小斷層達(dá)15條以上之多;(2)研究區(qū)地下水類型主要包括裂隙水和巖溶水,地下水主要補(bǔ)給來(lái)源為大氣降雨,巖溶負(fù)地形和導(dǎo)水?dāng)鄬訛榈叵滤畠?yōu)勢(shì)補(bǔ)給通道,構(gòu)造對(duì)地下水的賦存和運(yùn)動(dòng)起到控制性作用。根據(jù)區(qū)域分水嶺和小型河流流域及富水性構(gòu)造為劃分依據(jù),將隧址區(qū)劃分為兩個(gè)一級(jí)水文地質(zhì)單元,五個(gè)二級(jí)水文地質(zhì)單元,隧洞穿越野豬山-挖色水文地質(zhì)單元(I-1)和黑家營(yíng)水文地質(zhì)單元(Ⅱ-3);(3)隧址區(qū)含水介質(zhì)的滲透性能從宏觀上劃分為強(qiáng)、中、弱三個(gè)等級(jí),滲透性能強(qiáng)的含水介質(zhì)主要包括巖溶發(fā)育程度高的二疊系純灰?guī)r(P1)、石炭系石灰?guī)r(C2+3)、泥盆系白云巖(D1q)和斷層規(guī)模足夠大的張性斷層,其次為滲透性能中等的含水介質(zhì),主要包括泥盆系白云質(zhì)灰?guī)r及白云巖(D1k)和中等規(guī)模的張性斷層,滲透性能弱的含水介質(zhì)包括巖溶不甚發(fā)育的泥盆系泥質(zhì)灰?guī)r(D1l)、非可溶巖、侵入巖和壓性斷層;(4)根據(jù)隧址區(qū)含水介質(zhì)的不同組合形式,結(jié)合巖體滲透性特征,隧址區(qū)主要的水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)包括四種:1)近水平均勻無(wú)邊界型(Ⅰ);2)近水平層狀無(wú)邊界型(Ⅱ);3)近水平均勻有邊界型(Ⅲ),包括壓性斷層(Ⅲ-1)、張性斷層(Ⅲ-2)和侵入巖體(Ⅲ-3)三類邊界條件;4)陡傾層狀有邊界型(Ⅳ),根據(jù)隧洞穿越不同滲透性能的含水介質(zhì),可分為穿越滲透性能中等~強(qiáng)含水介質(zhì)(Ⅳ-1)和滲透性能弱(Ⅳ-2)兩個(gè)亞類;(5)隧洞開(kāi)挖改變了隧址區(qū)地下水排泄條件,將隧洞穿越不同水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)時(shí)的涌突水特征概化為三種模式:1)均質(zhì)型(Ⅰ):穿越近水平均質(zhì)水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)時(shí),地下水運(yùn)動(dòng)不受水文地質(zhì)邊界條件限制;2)水平層狀模式(Ⅱ):隧洞穿越近水平層狀水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)時(shí),上覆為隔水層或相對(duì)隔水層,下伏含水層地下水具有承壓性;3)垂直層狀模式(Ⅲ):將近水平均質(zhì)有界型和陡傾層狀有界型水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)均概化為此種涌水模式,分為Ⅲ-1和Ⅲ-2兩個(gè)亞類,Ⅲ-1為隧洞穿越滲透性能強(qiáng)的含水介質(zhì),將滲透性能弱的含水介質(zhì)概化為相對(duì)隔水層,Ⅲ-2為隧洞穿越滲透性能弱的含水介質(zhì),將強(qiáng)滲透性含水介質(zhì)概化為補(bǔ)給邊界;(6)根據(jù)概化后的水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)隧道涌突水模式,以地下水動(dòng)力學(xué)法預(yù)測(cè)涌水量計(jì)算為基礎(chǔ),選取穩(wěn)定流計(jì)算方法裘布依理論公式、科斯嘉科夫公式和落合敏郎公式增加邊界條件的限制,同時(shí)選擇適宜于承壓含水層的計(jì)算方法,分別對(duì)隧洞穿越各水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)的含水介質(zhì)涌水量在選取適宜的計(jì)算方法和參數(shù)后,分段進(jìn)行計(jì)算,在隔水邊界控制下,計(jì)算結(jié)果小于無(wú)邊界條件下計(jì)算結(jié)果,與補(bǔ)給邊界相反,承壓含水層的計(jì)算結(jié)果小于潛水含水層的計(jì)算結(jié)果。(7)通過(guò)常規(guī)地下水動(dòng)力學(xué)法計(jì)算得出隧道總體的最大涌水量為308371~418321m3/d,隧道正常涌水量為26539~218233m3/d,通過(guò)對(duì)公式加上邊界條件的限制,正常涌水量預(yù)測(cè)范圍改變?yōu)?2477~186599m3/d,在采用地下水動(dòng)力學(xué)法進(jìn)行涌水量計(jì)算時(shí),需考慮邊界條件對(duì)隧洞涌突水災(zāi)害的影響,從而獲取更加合理更能匹配實(shí)際情況的計(jì)算結(jié)果。
[Abstract]:This paper analyzes the characteristics of water - bearing medium in tunnel area and analyzes the characteristics of water - containing medium with different permeability in tunnel area . The water - containing medium in the study area is divided into two primary hydrogeological units ( P1 ) , Carboniferous limestone ( C2 + 3 ) , mud basin series dolomite ( 1 - 1 ) and medium - sized extensional fault , and the water - containing medium with strong permeability is mainly composed of two - stage hydrogeologic units , five secondary hydrogeologic units , tunnel crossing wild boar mountain - excavated color hydrogeologic units ( I - 1 ) and intrusive rock mass ( 鈪，

本文編號(hào)：1932908