高水壓隧道應力場—位移場—滲流場耦合理論及注漿防水研究.pdf

1、隨著地下工程的發(fā)展，地下水幾乎一直伴隨著地下工程左右，地下水的防治問題也一直困擾著工程界。地下工程在有承壓水的情況下，地下水的防治就更加復雜，問題也更加突出。近年來，我國修建了大批山嶺隧道、跨江河隧道、海底隧道、礦山坑道及各種地下工程，多數(shù)隧道都要穿過各種復雜的地質(zhì)構(gòu)造單元，所通過的地層中均存在著或多或少的斷層破碎帶、巖脈侵入帶等不良地層。這些隧道所遇到的地下水大部分都有一定水壓。由于這些地層的巖石破碎、節(jié)理裂隙發(fā)育、透水性能好，當隧道

2、施工時，如若不能很好地控制地下工程所遇到的高壓地下水，將會造成突水、突泥等嚴重事故，嚴重影響到施工人員的生命安全，影響到地下工程的安全運營。因此，為了保證隧道的施工安全，對隧道施工過程中所遇到的高壓地下水必須加以控制與疏導。
　　本文以國家技術(shù)研究發(fā)展計劃（863計劃）項目(編號:2007AA11Z134)為依托，采用理論研究與分析、數(shù)值模擬、現(xiàn)場試驗及現(xiàn)場監(jiān)控相結(jié)合的方法進行研究，提出了水體～巖體相互作用以及裂隙巖體的滲流場、位

3、移場和應力場耦合的數(shù)值模型，在三場耦合研究結(jié)果的基礎(chǔ)上提出高水壓隧道最大涌水量的計算公式，制定出高水壓條件下隧道的止水注漿方案，并以精伊霍鐵路北天山隧道為依托，對不同地層的注漿工藝進行研究，應用數(shù)值模擬計算仿真分析隧道水壓力、涌水量及開挖過程中應力、位移與涌水量的變化，來驗證理論分析結(jié)果的正確性，并以此指導實際工程的施工。研究成果將為我國今后復雜地質(zhì)條件下具有高水壓隧道、礦山坑道以及城市地鐵等地下工程的地下水處治技術(shù)與施工等方面提出了新

4、思路，為工程實際提供具有實踐意義的理論依據(jù)，推動了隧道注漿技術(shù)的基礎(chǔ)理論和施工實踐的進步，促進了隧道科學的發(fā)展，為地下工程的設(shè)計和施工起到了極大地推動作用。同時對我國的重要交通干線跨越長江、黃河以及渤海灣等大江大河與海峽的水底隧道以及長大山嶺隧道都具有重要的指導意義。研究所形成的施工工法將為我國具有高水壓隧道不良地層的注漿施工提供技術(shù)保障，也為我國隧道的防排水系統(tǒng)設(shè)計理論提供依據(jù)。這也為我國修建各種高速公路隧道、高速鐵路隧道以及礦山坑道