春天門特長隧道地下水保護(hù)與限量排放對策技術(shù)研究.pdf

1、隨著國內(nèi)交通工程事業(yè)的飛速發(fā)展以及西部大開發(fā)戰(zhàn)略，交通工程的建設(shè)由東部沿海向西部地區(qū)轉(zhuǎn)移。西部的地形地貌異常復(fù)雜，巖溶地貌分布廣泛，故巖溶地區(qū)隧道的修建也日益增多，由巖溶引起的工程地質(zhì)災(zāi)害對隧道的建設(shè)運營危害日益增多，其中穿越巖溶富水地區(qū)而遇到的大涌水、高水壓等尤為明顯。因此，對于防排水技術(shù)的研究以及巖溶隧道突涌水地質(zhì)災(zāi)害的治理顯得異常重要。隧道施工過程中，地下水對其的影響非常大。在過去大量的工程應(yīng)用中，經(jīng)常采用“以排為主”的原則對地下

2、水進(jìn)行處理，通過減小襯砌結(jié)構(gòu)的外水壓力來保證結(jié)構(gòu)的安全。但隨著時間的推移，以排為主的處理方法，不僅會降低地下水水位，打破隧址區(qū)水資源的平衡，還會造成隧址區(qū)生態(tài)環(huán)境的破壞，影響周圍居民的生產(chǎn)生活用水。因此，對巖溶富水隧道采用“以堵為主，限量排水”的原則進(jìn)行地下水的處理就顯得異常重要。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴通過注漿理論、材料及工藝等的分析研究，確定了工程具體的注漿材料和工藝。按突水量的大小，對巖溶突水提出了新的YRTF四級分類方

3、案。⑵在前人基礎(chǔ)上對注漿試驗提出了優(yōu)化的方案設(shè)計，并對巖溶突水災(zāi)害合理制定了處治對策。⑶采用MIDAS/GTS對工程中三種不同抗水壓襯砌結(jié)構(gòu)進(jìn)行了數(shù)值模擬，得出了不同抗水壓結(jié)構(gòu)可承受的外水壓力，為后續(xù)研究提供參考依據(jù)。⑷采用有限元軟件MIDAS/GTS，模擬了春天門隧道高壓富水段巖溶突水情況下，襯砌結(jié)構(gòu)最不利位置處不同注漿加固圈厚度下二襯結(jié)構(gòu)的受力分析，確定結(jié)構(gòu)注漿圈厚度的最優(yōu)值。結(jié)果表明，當(dāng)遇1.0MPa突水水壓時，最優(yōu)加固圈厚度為1

4、.5m;當(dāng)遇1.5MPa突水水壓時，最優(yōu)加固圈厚度為2.0m;當(dāng)遇2.0MPa突水水壓時，最優(yōu)加固圈厚度為2.5m;當(dāng)遇2.5MPa突水水壓時，最優(yōu)加固圈厚度為3.0m。⑸通過基礎(chǔ)理論推導(dǎo)出了注漿圈厚度、襯砌外水壓力、排水量及圍巖和注漿圈滲透系數(shù)等參數(shù)間的相互關(guān)系曲線。結(jié)合工程實際情況及以往的工程經(jīng)驗，進(jìn)行了春天門隧道的排水量設(shè)計，研究得出工程的設(shè)計排水量為5 m3/(m·d)。通過基礎(chǔ)理論研究，確定了春天門隧道采用的限量排放設(shè)計與施工