地下水對(duì)山嶺隧道施工的影響及防治措施研究.pdf

1、本文結(jié)合國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目“隧道及地下空間工程結(jié)構(gòu)物的穩(wěn)定性與可靠性”(50334060)，以環(huán)山坪大跨度隧道淺埋段為研究背景，在對(duì)環(huán)山坪隧道水文地質(zhì)情況統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ)上，結(jié)合施工過程中所遇到的因地下水造成的危害，采用理論分析和數(shù)值模擬等手段探討了地下水對(duì)山嶺隧道施工的影響情況，利用現(xiàn)場(chǎng)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)和地下水預(yù)測(cè)的成果，提出了符合環(huán)山坪隧道施工特點(diǎn)的地下水防治措施。 本文主要研究?jī)?nèi)容及所獲結(jié)論有以下五點(diǎn)： 1．通過對(duì)水作

2、用后現(xiàn)場(chǎng)巖石試樣的抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度以及巖石試件的滲流特性測(cè)試，得出地下水對(duì)巖石起到了明顯的軟化作用，節(jié)理裂隙的存在明顯地改變了巖石試件的滲流特性。 2．利用RFPA<'ZD>及Rocscience軟件模擬了隧道開挖過程中隧道圍巖漸進(jìn)破壞過程以及山嶺隧道開挖前后隧址區(qū)滲流場(chǎng)的變化過程，結(jié)果表明，隧道開挖破壞了相對(duì)隔水層，隧道施工排水時(shí)，在隧道軸線兩側(cè)形成了水位降落，溝通了幾個(gè)含水系統(tǒng)，導(dǎo)致原始滲流場(chǎng)改變，隧道洞身成為地下水以不同

3、形式向外排泄的地下廊道，從而形成了涌水災(zāi)害。 3．采用狹長(zhǎng)水平廊道法、大氣降水入滲系數(shù)法以及比擬法對(duì)環(huán)山坪隧道沿線的涌水量進(jìn)行了計(jì)算，結(jié)果表明，狹長(zhǎng)水平廊道法計(jì)算結(jié)果最小，由于碳酸鹽巖的富水性極不均勻，抽水試驗(yàn)滲透系數(shù)代表性有限，計(jì)算結(jié)果不予采用，降水入滲法與水文地質(zhì)比擬法計(jì)算的隧道正常涌水量較接近，其正常涌水量為5883m<'3>/d，較為可靠。 4．采用EMS-2三分量多波工程地震儀和SIR-20地質(zhì)雷達(dá)對(duì)特殊地質(zhì)地

4、段的地下涌水進(jìn)行預(yù)測(cè)，得出ZK125+914～+915斷面為泥質(zhì)巖與巖溶角礫巖的分界面，富含水，且在隧道右洞掌子面YK125+990前方巖溶角礫巖發(fā)育，F(xiàn)2、F3、F5三個(gè)走向逆沖斷層及其之間的斷層牽引褶曲發(fā)育帶的含水量較大。 5．根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)、理論分析及數(shù)值模擬結(jié)果，提出針對(duì)環(huán)山坪隧道自身特點(diǎn)的地下水防治措施，即：深孔周邊預(yù)注漿止水，結(jié)合小導(dǎo)管注漿超前支護(hù)，該措施得到了采納，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果較好。本文的創(chuàng)新之處在于針對(duì)環(huán)山坪大跨度