基于限量排放思想的隧道防排水理論技術(shù)研究.pdf

1、隧道滲漏水是已建隧道中普遍存在的病害。滲漏水使路面濕滑，威脅行車安全;滲漏水增加洞內(nèi)濕度，降低洞內(nèi)設(shè)施的工作效率;在寒區(qū)滲漏水還會引發(fā)各種凍害，進一步惡化隧道運營環(huán)境。隧道滲漏水是隧道設(shè)計、施工和運營中要解決的突出問題，隧道防排水和滲漏治理已經(jīng)成為隧道工程建設(shè)的一大關(guān)鍵課題。目前，隧道建設(shè)已慢慢摒棄“以排為主”的理念，開始推行“以堵為主，限量排放”的新型防排水原則。
　　本文以京廣線大瑤山1號隧道為工程背景，主要對隧道限量排水技術(shù)

2、進行以下方面的研究工作:
　?、賻r體的力學(xué)特性和滲流特性不同于一般的均勻介質(zhì)。巖體賦存于一定地質(zhì)環(huán)境中，經(jīng)過漫長的地質(zhì)構(gòu)造作用，形成連續(xù)性狀的巖石材料和非連續(xù)性狀的各種地質(zhì)結(jié)構(gòu)面組成的復(fù)雜地質(zhì)體。本文在分析研究各類裂隙巖體滲流理論及其基本方程的基礎(chǔ)上，綜合論述了裂隙巖體的滲流特征、結(jié)構(gòu)特征以及滲流理論的發(fā)展與演變;
　　②在調(diào)研了流固耦合相關(guān)理論及其基本方程的基礎(chǔ)上，介紹了裂隙巖體數(shù)值模擬常用的三類模型，綜合論述了地下水對巖

3、體的作用效應(yīng)，主要包括地下水對巖體的力學(xué)作用、地下水對巖石強度的弱化作用、滲流對圍巖應(yīng)力場的影響等。
　?、弁ㄟ^采用COMSOL多物理場耦合分析軟件進行數(shù)值模擬分析，介紹了大瑤山1號隧道分析模型的建立過程，討論了各參數(shù)取值及邊界條件。研究地下水位、注漿與否、注漿厚度等滲流場控制因素對滲流場、圍巖應(yīng)力和位移分布的影響規(guī)律，為實際隧道堵水限排時的應(yīng)力與變形控制提供相應(yīng)的理論依據(jù)。
　?、芡ㄟ^數(shù)值模擬得知:圍巖的地下水位對滲流場影

4、響較大，注漿與否對圍巖的滲流場與應(yīng)力場的影響均很大，如注漿前tresca應(yīng)力值約比注漿后應(yīng)力值大35％，而注漿厚度、系數(shù)的改變可以明顯的從各場的數(shù)值變化判斷注漿堵水的效果，從而選取最合理的注漿方案，如K=1E-5m/d提升到K=1E-4m/d，z向正位移減小0.61％;負位移增大1.34％。
　　全文內(nèi)容的研究重點在于對京廣線大瑤山1號隧道近地表水庫注漿工程用數(shù)值模擬進行工程實例模擬，為實際工程施工選取合理方案，對該工程的施工具有