一、分水坳隧道治理洞内漏水的施工实践(论文文献综述)
赵笃坤[1](2021)在《海底隧道典型突涌水类型与突水机理研究》文中研究指明纵观世界隧道与海底隧道施工历史,突水突泥灾害一直是隧道施工建设过程中的常见灾害之一,其发生频率与造成的损害程度在各类隧道施工灾害中均居前列。针对此,本文通过研究海底隧道不良地质特点,总结基于围岩类型的海底隧道突涌水灾害类型;并针对典型的两种海底隧道突涌水灾害,进行围岩特性概化、力学模型简化及最小防突层厚度研究;最后针对突涌水灾害发生后,隧道内泥水混合物的多相流情况进行流动特征分析。全文通过总结归纳、理论分析、数值模拟和工程案例相结合的方式,系统的研究了海底隧道典型突涌水类型与防治机理,结合青岛地铁海底隧道施工,进一步研究了海底隧道突涌水灾害发生的灾变条件和力学机理,对灾害发生后的流动情况进行模拟分析。主要研究内容如下:(1)统计分析了国内外海底隧道突水事故,总结了事故发生段隧道区域地质情况与岩石类型,断层及裂隙的分布情况,整理了区域内水文地质情况,隧道断面设计、埋深以及上覆海水深度,全面总结了突水隧道在突水事故发生过程中的诱发因素,隧道突水特点,并对突水灾害进行评价,从灾变角度分析了海底隧道突水机理,根据突水机理进行了海底隧道突水类型划分。(2)选取了坍塌型断层揭露型两种典型的海底隧道突水类型,针对上部覆岩及掌子面前方围岩厚度,建立了致灾构造概化模型和防突层厚度力学计算模型。结合力学分析与能量法,构建了不同类型的围岩破坏防突层厚度计算理论,确定了典型的海底隧道突水类型防突层最小安全厚度的计算方法,并讨论了防突层最小安全厚度的影响因素与变化规律。(3)根据不同海底隧道开挖方式和掌子面突涌水位置,研究双洞隧道不同掘进施工过程中的常见隧道掌子面突水突泥工况,通过FLUENT模拟软件实现了隧道突水突泥多相流模拟,并分析了海底隧道突水突泥灾害发生后的隧道内流体流动压强、流速及泥水混合物体积分数分布情况,总结了突涌水灾害发生后隧道内流体流动特征,并给出工程实例分析方案应用价值。
曾卫辉[2](2021)在《黄土高原梁峁区隧道渗漏水机理及治理措施研究》文中指出渗漏水是隧道及地下工程的常见病害,对围岩地下水的渗流机理的把握既是病害处置的依据,也是往往是工程实践的难题。黄土高原梁峁区的最大特征是各梁峁之间不存在供给关系,所以其渗流机理和其他的也有不同。论文以穿越孤立山体的隧道为例,探讨了特定地形地貌和地质条件下隧道渗漏水特征与地表降水、围岩含(储)水体和渗流特征之间的关系,分析了围岩渗流路径及机理,应用数值分析方法予以验证,并提出了工程处置建议。本文以牛栏沟隧道为例,对黄土高原梁峁区隧道渗漏水机理进行了研究,再由渗流机理制定了针对性的治理措施。主要内容如下。(1)首先对裂隙岩体渗流基本理论进行了综述,对黄土高原梁峁区地表黄土层性质和渗流进行了讨论,然后对岩体裂隙的几何特性和渗透张量等进行了讨论,明确了关于裂隙岩体渗流的基本方程,对研究区的初始条件和边界条件有了明确定义。(2)通过对神盘公路牛栏沟隧道的现场调研,从地形地貌、水文气象、渗漏水的检测等方面对牛栏沟隧道渗漏水机理进行初步分析,认为牛栏沟隧道渗流的路径是:处于隧址区地表的黄土层有两个较大的汇水区,通过对地表降水的收集汇合,在压力差的作用下以岩体较发育的节理裂隙为通道渗流到隧道结构周围,衬砌背后超挖形成的空洞为渗漏水的存储提供条件,最后通过衬砌裂缝或者施工缝渗入隧道。(3)通过有限元分析软件对牛栏沟隧道降雨后72小时内各岩层的孔隙水压力和渗流速度的分析,得到岩层中的孔隙水压力和渗流速度在24-48小时内某一时间点达到最大值,这与降雨期在牛栏沟隧道的观测记录-隧道北洞口的渗流基本发生在降雨开始后的40小时左右相吻合。(4)从牛栏沟隧道的渗流机理出发,给出了牛栏沟隧道的治理措施。首先从水的来源出发,提出对地表黄土层汇水区进行化块引流的方法;然后是渗流主要通道岩体裂隙提出注浆法;对衬砌裂缝提出堵,修的方法;然后提出井点降水法的治理方法,以此来降低衬砌背后水压力;最后是对隧道内原有排水设施的维修和清理等治理措施。
陆丽丽[3](2021)在《寒区引水隧洞衬砌病害分析及安全状态评价》文中认为我国幅员辽阔,水资源丰富,但是水资源分布极不均衡,南北差异较大,因此我国修建了一系列引调水工程,比如:南水北调工程、引大济湟工程、引黄济青工程等。引水隧洞是引调水工程的重要组成部分,在整个引调水工程发挥着重要作用。但是修建于我国寒区的引水隧洞在长期运营中由于受到寒冷气候和不良地质的影响,隧洞衬砌结构产生了一系列病害问题,危及衬砌结构安全。因此本文通过文献分析、实地勘察、专家咨询等方法,系统分析了隧洞衬砌病害的类型及造成原因,并在此基础上建立寒区引水隧洞衬砌结构安全的评价指标体系,划分衬砌结构安全状态评价等级,构建衬砌结构安全状态评价模型。以位于祁连山的引大入秦工程总干渠1#那威隧洞为例进行评价研究,通过整理除险加固的数据,确定评价因素的重要程度,分析计算理论模型,以计算结果为依据完成寒区引水隧洞衬砌结构安全状态研究,以研究结果为参考判断是否对寒区引水隧洞衬砌结构进行维修加固,以保障引水隧洞安全运行。本文重点分析寒区引水隧洞衬砌病害原因及研究衬砌结构安全状态,主要包括引水隧洞衬砌病害的类型及造成原因、建立寒区引水隧洞衬砌结构安全状态研究的评价指标体系、划分寒区引水隧洞衬砌结构安全状态等级、构建寒区引水隧洞衬砌结构安全评价模型。完成了寒区引水隧洞衬砌结构安全状态研究初步探索,以期为寒区引水隧洞衬砌结构安全管理工作提供少许借鉴。本文主要内容和研究成果如下:(1)通过文献分析法总结出引水隧洞衬砌病害的常见类型及原因分析。修建在寒区的引水隧洞受到寒冷气候和不良地质的共同影响,在长时间的运营过程中会出现如衬砌裂缝、衬砌冲刷磨损、衬砌冻胀破坏等病害问题,本文系统分析了造成衬砌结构病害的原因机理。(2)建立寒区引水隧洞衬砌结构安全状态研究的评价指标体系。在分析寒区引水隧洞衬砌病害机理的基础上,确定引水隧洞衬砌安全状态研究的评价指标,通过层次分析法得到7个一级指标和16个二级指标,查阅相关规范和现有的研究文献列出二级指标定性或者定量的判别标准。(3)建立寒区引水隧洞衬砌结构安全状态研究的评价等级。参考现有的其他交通隧道、水工建筑物的安全状态等级划分,通过比较分析,本文选择四级划分法构建寒区引水隧洞衬砌结构安全状态研究的评价等级,即A级安全(衬砌轻微破坏)、B级基本安全(衬砌一般破坏)、C级不安全(衬砌较严重破坏)、D级极不安全(衬砌严重破坏)四个等级的评价集。(4)建立寒区引水隧洞衬砌结构安全状态研究的评价模型。根据获取信息的模糊性和未确知性等特点,通过分析几种常见的评价模型,采用计算相对准确、操作相对简单的未确知测度理论模型,以指标的实际测量值为基础,通过指标的等级量化值建立单指标未确知测度,并引入改进G2-反熵权-最小信息熵理论相结合的权重计算方法计算多指标综合测度评价向量。最后,结合置信度识别准则判断某一洞段的衬砌结构安全等级。(5)寒区引水隧洞衬砌结构安全的案例评价研究。以引大入秦总干渠中1#那威隧洞为例,整理统计检测得到的数据,将实际数据代入未确知测度理论模型进行评估,通过计算得出:4+362~4+402段结构安全等级为安全,4+757.5~4+797段与4+757.5~4+797段结构安全等级为基本安全,4+247.01~4+281.6段与6+240~6+346.26段结构安全等级为不安全。
杨棚[4](2020)在《云南省农村公路水毁灾害分析及对策研究》文中进行了进一步梳理云南省位于我国西南地区,与缅甸、越南、老挝等东南亚国家接壤,地貌类型以高原山地、丘陵为主,相对平缓的山区只占总面积10%,大面积土地高低差参,纵横起伏,一定范围又有和缓的高原面。云南省内的农村公路受建设经费、地形地貌、水文气象等多种条件的制约,其路线又多是围绕山地、丘陵、河流布置,因此云南地区农村公路多是陡坡急弯、半填半挖路基、等级较低、抗水毁能力差,受降雨量影响大时常发生水毁灾害。云南农村公路抗水灾差的特点,阻碍云南广大农村的发展及运输,农村公路的水毁会给当地居民造成出行不便、交通运输受阻等影响,还会对当地乡镇经济发展造成巨大的障碍;因此保障云南山区农村公路畅通,研究其抗水毁措施,成为发展云南交通事业的当务之急。本文对云南省农村公路水毁展开实地调研并对云南省内近几年的农村公路水毁资料进行统计归类,按照省内农村公路水毁的特征、机理及损毁结构,对云南省农村公路水毁进行分类,即路基水毁、边坡水毁失稳、泥石流灾害、路面水毁、挡土墙水毁、排水设施水毁、桥梁工程水毁、防护工程水毁等八大类。以云南省内较典型、较严重的农村公路水毁案例为背景,并结合云南地区独特的地质地貌、气候、水文状况及云南省农村公路常用建筑构造、材料等,分析云南省内农村公路八类水毁的主要因素及形成水毁灾害的机理。利用现有文献中农村公路水毁研究所取得的成果,收集、整理我国其他省份类似水毁灾害类型的预防及治理措施,如陕西、浙江、西藏等省份抗水灾经验,将其与云南省农村公路实际情况相结合,提出适用于云南省农村公路水毁灾害的防治对策,以此促进云南省内农村公路的发展,增强防护能力减少农村公路水毁对云南省经济社会造成的损失。
王一鸣[5](2020)在《山岭隧道突水模式与注浆堵水限排对策研究》文中研究表明我国是一个多山的国家,随着路网向山区延伸,公路建设不可避免的要穿越各种高山峻岭,山岭隧道也变得越来越广泛。山区地质条件复杂,山岭隧道修建过程中往往需要穿越富水地段,地下水的存在不仅影响隧道施工过程安全性,造成突水灾害的发生,而且很容易造成一系列生态环境问题。富水山岭隧道的安全问题显得尤为突出。本文以春天门富水山岭特长隧道为工程背景,通过FLAC(3D)软件进行数值模拟分析,结合春天门隧道富水段现场注浆堵水试验,研究富水山岭隧道突水致灾构造及其突水模式,分析春天门隧道富水段注浆堵水限排对策,进一步研究高压富水山岭隧道安全性控制措施,提出隧道水压力监测预警系统。本文的主要研究内容及成果如下:(1)总结分析富水山岭隧道突水突泥致灾构造,将其归纳为五种类型:断裂作用形成的破碎带、溶蚀作用形成的富水溶腔、侵蚀作用形成的富水裂隙带、褶皱作用形成的富水向斜、地下水连通作用形成的管道及暗河。(2)将富水山岭隧道突水灾变模式归纳总结成三种划分方式:基于隔水岩盘破坏机理的突水模式、基于灾害发生时间的突水模式以及基于灾害发生空间位置的突水模式。(3)对春天门富水段现场注浆堵水试验进行了分析,得出水泥单浆液凝结时间长、凝结后强度低,而试验制备得到的水泥-水玻璃浆液能够有效地克服单浆液的缺点,并应用于隧道富水断层破碎带地段径向后注浆施工过程。(4)通过轴对称简化的隧道渗流模型,推导了富水山岭隧道排水量计算公式,得到了注浆圈厚度以及注浆圈渗透系数与隧道排水量之间的相互关系曲线。(5)结合春天门富水山岭特长隧道实际工程资料,采用FLAC(3D)数值模拟分析软件,对不同衬砌限排方式、不同注浆圈厚度、不同注浆圈渗透系数进行了分析模拟。数值模拟分析得出衬砌背后水压力、隧道排水量与注浆圈厚度、注浆圈渗透系数k1与围岩渗透系数k2比值大小相关,并得到了隧道从开挖到修筑二次衬砌过程的排水量。(6)结合前文研究的致灾构造类型、灾变模式,提出了高压富水山岭隧道水压力监测预警系统,总结了典型致灾构造情况下高压富水隧道突水灾害的针对性控制对策。
罗莎莎[6](2020)在《基于模糊理论的隧道水文地质类型划分研究 ——以贵黄高速公路谷龙隧道为例》文中研究指明隧道水害是威胁隧道安全的五大灾害之一,隧道施工突水突泥可导致设备损失、人员伤亡、延误工期、增加成本,同时可引起地面塌陷、地下水资源减少和枯竭等环境问题。因而展开隧道水文地质类型划分的研究,对隧道涌水量预测、隧道施工中水害风险的管控具有重要的理论意义,而且对隧道施工排水、隧道施工管理以及隧道超前地质预报等有极高的工程运用价值。论文在查阅、研究前人已有成果和自己在依托项目详细调研的基础上,结合模糊数学的基本原理,通过全面、系统地分析影响隧道水害的因素,综合选定地质条件、水文地质条件、隧道参数及施工技术等3个影响因素作为二级评判因素,综合选定地形地貌、地质构造、地层岩性、岩溶发育特征、水文地质、降水量、地表水文、隧道技术参数、防排水措施、施工管理等10个影响因子,划分为复杂、较复杂、中等、较简单、简单等5个等级为隧道水文地质类型划分等级,构建综合模糊评判模型展开隧道水文地质类型评判,并运用构建的综合模糊评判模型对贵黄高速公路谷龙隧道水文地质类型展开评判。论文研究取得了以下成果:(1)隧道走向与地形地貌的组合关系中山谷正下方平行型地形与横贯河流型地形组合(H3Z3)、山谷正下方平行型地形与盆状地形组合(H3Z4)、山谷侧下平行型地形与横贯河流型地形组合(H4Z3)及山谷侧下平行型地形与盆状地形组合(H4Z4)对隧道的涌水量影响最大;褶皱、断层和节理裂隙均对隧道的涌水量影响较大;碎裂结构及散体结构的岩体易引起隧道大量涌水;隧道山体岩溶洼地、落水洞组合数量大于3个/km2时,隧道涌水量大,发生水害的概率增大;隧道位于地下水的排泄区时,涌水量大且稳定;隧道水害防治工作越完善水害发生的概率和损失也越小。(2)在综合前人研究成果和依托工程详细调研的基础上,选取地质条件、水文地质条件、隧道参数及施工技术为隧道水文地质类型评判二级影响因素,选取地形地貌、地质构造、地层岩性、岩溶发育特征、水文地质、降水量、地表水文、隧道技术参数、防排水措施、施工管理等为隧道水文地质类型评判一级评判因子,通过层次分析法、构造成对比较阵、计算权向量法综合确定二级评判因素的权重值分别为0.35、0.45、0.20,一级评判因子的权重值分别为:0.30、0.24、0.20、0.26、0.45、0.25、0.30、0.30、0.45、0.25;隧道水文地质类型可分为复杂、较复杂、中等、较简单、简单五个等级。综合运用模糊数学的基本原理,构建评判模型的一级模糊计算函数为B1=A1·R,B2=A2·R,B3=A3·R,二级模糊计算函数为B’(28)A’?R’,从而构建了隧道水文地质类型综合模糊评判模型。(3)运用构建的综合模糊评判模型对贵黄高速公路谷龙隧道水文地质类型进行综合模糊评判,得到的类型隶属度B=|0.12 0.25 0.42 0.14 0.08|,说明谷龙隧道水文地质类型以Ⅲ级(中等)为主。
李沣展[7](2019)在《河底浅埋小净距隧道渗流场的边界性状与分布特征研究》文中进行了进一步梳理研究渗流场的变化情况对于确保河底隧道安全施工与正常服役至关重要。河底隧道渗流场包括进水边界、出水边界与场内区域等关键要素。在众多因素的共同作用下,河底隧道渗流场的变化情况比较复杂,相关的研究还需要深入和完善。本文针对矿山法河底浅埋小净距公路隧道这类新型隧道,研究隧道渗流场的进出水边界性状与场内分布特征,并提出相关的工程建议。主要研究内容与成果如下:(1)河底隧道上方的河水位变化性状是决定渗流场进水边界的关键因素。基于河水位的经验计算公式(经过现场观测验证),统计分析了2008~2018年间隧道上方河水位的变化性状,结果表明:浏阳河公路隧道上方的年最高河水位发生在当年的4~8月之间,而年最低河水位通常发生在当年的1~5月或10~12月;相比夏季,秋冬季节隧道上方河水位对于中雨以上降雨的上升响应要慢;也统计得出了浏阳河公路隧道上方的最高河水位、最低河水位、年平均河水位的具体数值。(2)置于隧道边墙脚防水板背后的打孔排水管的工作性状是决定渗流场出水边界的关键因素。通过室内试验,针对6种排水管侧壁开孔方式,分析无侵蚀排水管的承载能力,研究排水管被硫酸盐侵蚀不同时长后的环刚度变化特性,并分析排水管被堵塞的原因。结果表明:排水管峰值荷载超过3.6k N/m时,排水管的环柔性已不能满足要求;被硫酸钠溶液浸泡侵蚀4个月之后,排水管的环刚度都降低而小于设计要求的最低值6.3k Pa;排水管被堵塞的原因可能有本身的受力性能存在缺陷、施工作业存在缺陷、环境的侵蚀作用等。(3)基于施工期全断面注浆后隧道出水边界畅通的情况,并考虑工作面时空变化的影响,建立三维数值模型研究施工期渗流场的分布特征。首先,对比分析了七种河水位分别作用下的隧道渗流场分布,结果表明:河水位每升高约1m,第18天先、后行洞的最大渗水量的增加量相差约0.007m3/d,最大渗流速度的增加量相差约0.03m/d;其次,将施工期实际河水位随时间变化情况用8折线函数近似表示并嵌入到模型中计算,分析渗流场的实时变化性状,结果表明:在上台阶施工期间,双洞上台阶渗水量与渗流速度的最大值均位于上台阶掌子面远离中夹岩一侧拱脚附近;当先行洞上下台阶均开挖并施作初衬后,后行洞下台阶的施工会导致先行洞渗水量增大;双洞的二衬施作完成后,注浆加固圈外的围岩水力梯度最大值位于中夹岩的正上方。将计算结果与现场实测结果进行对比,验证了数值模拟结果的可参考性。(4)基于服役期隧道出水边界可能会被堵塞的情况,建立三维数值模型,对双洞的4根排水管进行精细化模拟,针对排水管系统沿横向逐步堵塞和沿纵向逐步堵塞两大类共14种工况,研究服役期隧道渗流场的分布特征。结果表明:对于沿横向堵塞2根排水管的工况,被堵塞2根排水管处于同一洞内时,初衬背后的水压力最大;排水管堵塞条件下,仰拱最底处有可能是受力与防水的薄弱部位,建议类似河底隧道仰拱二衬比拱墙二衬加厚10cm;服役期仅排水管畅通时比施工期出水边界完全畅通时能够减少约67%的水流失,建议类似城市水下隧道可尝试采用“新意法”的理念进行施工。
谢锋[8](2019)在《立交隧道地层敏感度及结构适用性研究》文中研究表明随着“城市提升行动计划”的实施,城市建设用地日益紧张,但城市人口数量不断增加,加之国内大都市轿车普及趋势不可阻挡,道路交通拥堵状况越加严重,城市交通拥堵已成为当今社会急需解决的一个焦点。因此,应大力推进交通强国战略。在此背景下,城市轨道、道路等基础设施不断增加,地下立交隧道也随之而出现。目前,关于地下立交等近接隧道的研究较少,尤其是针对新旧洞室相互作用的研究成果报道极少。为此,本文以导师蒋树屏重庆市科技人才培养计划(领军人才)项目“城市地下道路地层敏感度及结构适应性研究”为依托,利用数值分析、模型试验及现场监测,对岩体上下交叉隧道基于不同的埋深、围岩级别、隧道间距、施工顺序的立交隧道结构响应和施工力学问题开展研究,取得以下主要创新性成果。(1)利用三维有限元法对立交隧道进行计算,分析了既有隧道衬砌的应力增量和变形规律,根据应力增量控制标准,确定了立交隧道的相互影响范围、控制断面和控制点;(2)根据空间散点拟合原理,得出既有隧道衬砌应力增量与隧道埋深、围岩级别、隧道净距的函数表达式,并计算出不同的埋深、围岩级别、施工顺序的强、弱影响间距;(3)利用极限平衡法推导出立交隧道敏感性分析解析解,对不同的埋深、围岩级别、隧道净距进行敏感度单因素分析,给出了敏感度变化规律,指出了围岩级别>隧道净距>隧道埋深的敏感度影响顺序;(4)通过物理模型试验,对既有隧道衬砌应力增量变化规律及影响因素分析,指出了既有隧道衬砌破坏模式,同时验证了数值计算结果的正确性;(5)利用数值计算,对新建隧道加固、中间地层加固、既有隧道加固分别进行了分析,指出了加固措施对立交隧道影响的改善度与优先对策;(6)针对“零”隧道间距,提出了相应的施工关键技术与适应性结构,可用于超近间距立交隧道设计与施工;(7)将影响间距、地层敏感区结构参数运用于依托工程,通过现场实测,既有隧道应力增量变化规律、影响度与拟合公式计算结果相符,验证了本文地层敏感区支护结构参数可用于实践。
刘强[9](2016)在《大断面临海隧道结构防排水技术研究》文中研究指明在临海隧道修建过程中,隧道防排水是制约隧道修建和运营安全的关键因素,由于临海隧道有其自身的特点和难点,隧道防排水技术越来越引起工程界的关注。本文以拱北隧道工程为背景,基于理论分析和大量室内试验,详细研究临海隧道防排水理论和技术,取得的主要研究成果如下:(1)基于地下水水力学理论和复变函数方法,建立了临海隧道渗流场分析的解析模型,推导了均质围岩中临海隧道水压力分布和涌水量的解析公式。以拱北隧道暗挖段为工程背景,对临海隧道渗流场进行了分析。结果表明:注浆圈和初期支护的厚度和渗透系数对隧道周围水压力和渗流量、结构安全性影响较大。(2)基于模型试验相似理论,推导了相似准则,以拱北隧道为工程背景,进行了水土压共同作用下的隧道模型试验。表明:全封堵情况下,衬砌须承受全部静水压力,不能折减;在限制排放的情况下,排水系统对隧道周围水压力分布和大小影响很大,隧道周围水压力和隧道控制排水量成反比例线性关系,距离排水口越近,水压力折减效果越明显。随着外水头的增大,变形缝应变呈线性增加,变形缝设置成排水后,能有效减小所受水压力。(3)分析了临海隧道衬砌混凝土自防水性能的影响因素,基于系统化的混凝土配合设计方法。开展了不同水胶比和掺和料掺量的混凝土自防水性能优化设计试验,研究结果表明,在基准配合比基础上单掺质量分数20%的粉煤灰、复掺质量分数20%的粉煤灰和10%的矿渣能够满足工程质量要求,相对较优。然后,通过混凝土在临海侵蚀环境下的自防水性能试验,结果表明,复掺质量分数20%的粉煤灰和10%的矿渣混凝土的自防水性能最好。研究所得结果可为拱北隧道衬砌结构混凝土配合比提供参考。(4)运用理论分析和室内试验方法对临海隧道细部防水构造进行了优化,研制了新型背贴式可排水止水带和中埋式可排水止水带结构,为有效提高止水带的耐化学腐蚀性能,可在止水带三元乙丙材料中添加质量分数5%的石墨。由止水带耐水压试验发现,新型背贴式止水带和中埋式止水带耐水压极限值分别为1.2MPa和1.8MPa,满足临海隧道工程需要。依据研究成果,对拱北隧道变形缝防水结构进行了优化,通过在边墙采用背贴式可排水止水带和底板设置中埋式可排水止水带,对边墙和底板的渗漏水进行有效排导。(5)临海隧道变形缝是防水的薄弱环节,运用理论分析和数值计算方法对拱北隧道明挖段变形缝间距进行了优化,研究结果表明,明挖段变形缝的设置间距应调整为100m,优化后变形缝为70个,减少42个,占比37.5%。
石少帅[10](2014)在《深长隧道充填型致灾构造渗透失稳突涌水机理与风险控制及工程应用》文中提出我国是世界上隧道与地下工程建设规模、数量和难度最大的国家,交通、水电等国家基础设施建设重心正向地质条件极端复杂的山区和岩溶地区转移,施工中遭遇的“强突发、高水压、大流量、多类型”突涌水灾害治理堪称世界级工程难题。本文以三峡库区翻坝高速公路、宜巴高速公路等深长隧道为依托工程,通过理论分析、数值模拟、室内实验、大型流固耦合模型试验、软件开发和现场试验等手段,深入研究充填型致灾构造的突涌水机理和风险控制,取得了一系列有理论价值和工程意义的研究成果,主要研究成果如下:(1)通过大量国内外突水突泥案例资料的系统收集与整理分析,划分了四种典型突水突泥灾害类型,提出了突水突泥灾害的典型地质模式:灾害源、突水通道和阻水隔泥构造,揭示了典型突涌水灾害源的赋存特征,建立了突涌水灾害源孕灾性判识指标体系和属性识别模型。(2)通过引入充填体内部可动颗粒转化为移动颗粒的源汇项概念,根据阿基米德原理与达西定律,建立了充填体颗粒渗流基本模型,推导了充填体内部可动颗粒流失量的表达式,揭示了孔隙流速与孔隙率和渗透系数的表征关系;研制了大直径充填型致灾构造固流耦合试验装置,通过试验揭示了充填物不同加载速率情况下渗透流速、颗粒流失速量等参数变化规律。(3)基于充填介质内部泥水两相混合体的非牛顿流体特性,建立了宾汉型泥水混合流体的本构方程,揭示了其在管道内流速分布规律和压降流量关系;基于基于赫斯特罗姆(Hedstrom)准数推导了泥水两相混合流体的临界流速,建立了泥水混合流体从层流向过渡的流态判别准则。(4)针对季家坡隧道高陡倾充填型裂隙突涌水灾害,开展了隧道围岩和充填物基本物理力学性质测试,并基于测试结果研制了流固耦合围岩相似材料和充填物相似材料,采用研制的三维可视化突水突泥模型试验系统开展了充填型裂隙蓄水构造渗透失稳模型试验,揭示了充填物渗透失稳的灾变演化机制,真实模拟了充填物渗透失稳诱发突水突泥灾害的全过程。(5)通过对我国近50年百余例岩溶隧道突涌水案例资料的系统收集与整理,分析了隧道突涌水的孕险环境和致险因子,遴选出突涌水的典型影响因素,建立了贯穿勘察、施工前和施工阶段的全过程渐进式风险动态评估模型与方法,充分利用施工过程实时信息对突涌水风险进行动态修正。(6)开发了界面友好、操作简单、人机交互的全过程渐进式风险动态评估专家系统,提出了一种全新的风险管理运行机制—施工许可机制,充分发挥建设单位、施工单位、监理单位、勘察单位、预报单位和工程专家等各方面的作用,进行风险动态调控、及时反馈现场信息,针对高风险段落全程信息化许可施工。(7)提出了深长岩溶隧道突水防治技术体系,其基本原则为“岩溶地质观测与分析,风险动态评估与控制,含水构造定位与定量,质量方案优选与保质”;主要包括区域岩溶发育特征,岩溶水补给条件,风险动态评估,含导水构造探测,治理方案优选,治理质量控制等六方面内容,研究成果在鸡公岭隧道、季家坡隧道等三峡库区典型深长岩溶隧道中得到成功应用。
二、分水坳隧道治理洞内漏水的施工实践(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、分水坳隧道治理洞内漏水的施工实践(论文提纲范文)
(1)海底隧道典型突涌水类型与突水机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 选题背景及意义 |
1.1.1 选题背景 |
1.1.2 选题意义 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 针对海底隧道突涌水灾害类型的研究 |
1.2.2 针对海底隧道防突层厚度的研究 |
1.2.3 针对海底隧道突涌水灾害的数值模拟研究 |
1.3 研究内容 |
1.4 技术路线图 |
1.5 主要创新点 |
第二章 海底隧道突涌水灾害特征及类型划分 |
2.1 海底隧道典型不良地质类型 |
2.2 海底隧道突涌水自然因素分析 |
2.2.1 不良地质条件 |
2.2.2 高水压力 |
2.2.3 沼气地带 |
2.3 海底隧道突涌水社会因素分析 |
2.3.1 工程特征 |
2.3.2 最小覆岩厚度 |
2.3.3 勘探技术 |
2.3.4 开挖施工方式 |
2.3.5 加固措施 |
2.4 海底隧道突涌水类型 |
2.4.1 突涌水事故案例 |
2.4.2 突水类型划分 |
2.4.3 案例判断 |
2.5 本章小结 |
附表 |
第三章 考虑海水压作用下的海底隧道最小防突厚度研究 |
3.1 海水对围岩性质的影响 |
3.1.1 海水对围岩性质的物理影响 |
3.1.2 海水对围岩性质的化学影响 |
3.1.3 海水对围岩性质的力学影响 |
3.1.4 海水对围岩性质的生物影响 |
3.2 坍塌型围岩最小防突层厚度研究 |
3.2.1 坍塌型围岩特性概化模型 |
3.2.2 上覆岩板防突层力学机理研究 |
3.2.3 上覆岩板防突层厚度影响因素分析与讨论 |
3.3 断层型围岩最小防突层厚度研究 |
3.3.1 断层揭露型围岩特性概化模型 |
3.3.2 掌子面前方防突层力学机理研究 |
3.3.3 掌子面前方防突层厚度影响因素分析与讨论 |
3.4 案例研究与工程应用 |
3.4.1 案例1 |
3.4.2 案例2 |
3.5 本章小结 |
第四章 海底隧道掌子面突水突泥流动特征研究 |
4.1 数值模型与模拟工况 |
4.1.1 模型参数 |
4.1.2 模拟工况 |
4.1.3 模拟方法 |
4.2 工况1数值分析(正向开挖,前方突水) |
4.2.1 数值模拟结果 |
4.2.2 隧道左洞流动特征 |
4.2.3 横通道流动特征 |
4.2.4 隧道右洞流动特征 |
4.2.5 特征小结及逃生路线 |
4.3 工况2数值分析(反向开挖,前方突水) |
4.3.1 数值模拟结果 |
4.3.2 隧道左洞流动特征 |
4.3.3 横通道流动特征 |
4.3.4 隧道右洞流动特征 |
4.3.5 特征小结及逃生路线 |
4.4 工况3数值分析(反向开挖,后方突水) |
4.4.1 数值模拟结果 |
4.4.2 隧道左洞流动特征 |
4.4.3 横通道及隧道右洞流动特征 |
4.4.4 特征小结及逃生路线 |
4.5 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间参与的科研项目及发表的学术论文 |
学位论文评阅及答辩情况表 |
(2)黄土高原梁峁区隧道渗漏水机理及治理措施研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究的目的和意义 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 裂隙岩体渗流理论研究现状 |
1.2.2 黄土裂隙渗流研究现状 |
1.2.3 隧道渗漏水机理研究现状 |
1.2.4 运营期隧道渗漏水治理研究现状 |
1.3 本文主要研究内容、研究方法和技术路线 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 研究方法 |
1.3.3 技术路线 |
第二章 渗流基本理论 |
2.1 裂隙岩体渗流理论 |
2.2 黄土高原梁峁区渗流水的来源 |
2.3 黄土的工程性质 |
2.4 岩体裂隙的几何特性 |
2.4.1 裂隙的类型 |
2.4.2 裂隙面的产状、规模与形态 |
2.4.3 裂隙面的间距和密度 |
2.5 裂隙岩体的渗透张量 |
2.5.1 渗透张量的基本概念及其计算 |
2.5.2 渗透张量的确定方法 |
2.6 裂隙岩体渗流的基本方程 |
2.7 边界条件和初始条件 |
2.7.1 边界条件 |
2.7.2 初始条件 |
2.8 岩层的渗透系数 |
2.9 本章小结 |
第三章 工程应用 |
3.1 工程概况 |
3.1.1 气象 |
3.1.2 地形地貌特征 |
3.1.3 水文地质特征 |
3.1.4 裂隙面产状 |
3.1.5 牛栏沟隧道围岩分级 |
3.2 牛栏沟隧道渗漏水病害的检测 |
3.2.1 衬砌裂缝开裂检测 |
3.2.2 牛栏沟隧道渗漏水检测 |
3.3 渗漏水对牛栏沟隧道的影响 |
3.3.1 渗漏水对牛栏沟隧道运营环境的影响 |
3.3.2 渗漏水对牛栏沟隧道围岩稳定性的影响 |
3.3.3 渗漏水对牛栏沟隧道运营成本的影响 |
3.4 牛栏沟隧道漏水地质调査及分析 |
3.5 牛栏沟隧道渗流类型 |
3.5.1 北洞口渗流(离散裂隙渗流) |
3.5.2 南洞口渗流(连续介质渗流) |
3.5.3 牛栏沟隧道各岩层渗透系数 |
3.5.4 盘塘洞口渗流计算 |
3.6 对牛栏沟隧道出现两种不同渗流的分析 |
3.7 本章小结 |
第四章 数值模拟 |
4.1 ABAQUS介绍 |
4.1.1 ABAQUS简介 |
4.1.2 ABAQUS有限元分析原理 |
4.2 盘塘洞口渗流数值模拟 |
4.2.1 模型建立 |
4.2.2 参数选取 |
4.3 数值模拟分析 |
4.3.1 水压力变化分析 |
4.3.2 渗流速度变化分析 |
4.3.3 黄土层水压力分析 |
4.3.4 泥页岩水压力分析 |
4.3.5 隧道结构水压力分析 |
4.4 整体水压力变化分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 依托隧道工程渗漏水治理 |
5.1 牛栏沟隧道渗漏水分析 |
5.1.1 主要渗漏水病害 |
5.1.2 牛栏沟隧道渗漏水原因分析 |
5.1.3 衬砌开裂分析 |
5.1.4 牛栏沟隧道隧址区地表降水渗流分析 |
5.2 渗漏水的处置原则 |
5.3 牛栏沟隧道渗漏水治理研究 |
5.3.1 从水的来源治理 |
5.3.2 围岩的渗漏水治理 |
5.3.3 衬砌的渗漏水治理 |
5.4 牛栏沟隧道排水设施治理措施 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
(3)寒区引水隧洞衬砌病害分析及安全状态评价(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 隧道及隧洞病害成因的现状 |
1.2.2 国内外安全评价理论及方法的发展现状 |
1.2.3 国内外研究不足 |
1.3 研究内容和思路 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 研究思路 |
2 寒区隧洞工程衬砌病害分类及原因分析 |
2.1 寒区隧洞工程特点 |
2.1.1 我国寒区的划分 |
2.1.2 寒区隧洞工程分区 |
2.1.3 寒区隧洞工程分类 |
2.1.4 寒区隧洞工程特点 |
2.2 隧洞衬砌的类型 |
2.2.1 平整衬砌 |
2.2.2 受力衬砌 |
2.3 引水隧洞衬砌病害分类 |
2.3.1 衬砌裂缝类病害 |
2.3.2 隧洞衬砌厚度不足及背后空洞类病害 |
2.3.3 隧洞衬砌剥落类病害 |
2.3.4 衬砌变形病害 |
2.3.5 材料劣化类病害 |
2.3.6 隧洞渗漏及溶蚀病害 |
2.3.7 衬砌冻融破坏 |
2.3.8 淤积病害 |
3 寒区引水隧洞衬砌结构安全状态评价指标体系的建立 |
3.1 寒区评价指标体系 |
3.1.1 寒区评价指标体系的建立原则 |
3.1.2 建立寒区评价指标体系 |
3.2 引水隧洞衬砌结构安全评价等级划分 |
3.2.1 不同类型建筑物状态等级划分法 |
3.2.2 寒区引水隧洞衬砌结构安全状态评价等级确定的依据 |
3.2.3 寒区引水隧洞衬砌结构安全状态等级划分 |
3.3 引水隧洞衬砌结构安全状态的判断标准 |
4 寒区引水隧洞指标权重及评价模型的确定 |
4.1 指标权重确定方法的分析选择 |
4.1.1 主观权重 |
4.1.2 客观赋权法 |
4.1.3 组合权重的确定方法 |
4.2 常用的评价模型 |
4.2.1 模糊综合评价法 |
4.2.2 BP神经网络法 |
4.2.3 TOPSIS法 |
4.2.4 未确知测度理论 |
4.3 基于改进G2-反熵权-最小信息熵的权重确定 |
4.3.1 改进G2 法确定主观权重 |
4.3.2 反熵权法确定客观权重 |
4.3.3 组合权重 |
4.4 未确知测度评价模型 |
4.4.1 未确知测度的定义 |
4.4.2 单指标的未确知测度 |
4.4.3 多指标综合测度评价矩阵 |
4.4.4 置信度识别准则 |
5 寒区引水隧洞安全状态评价模型的应用 |
5.1 引大入秦工程概况 |
5.1.1 工程设计概况 |
5.1.2 工程气候条件 |
5.1.3 工程水文地质条件 |
5.2 引大入秦工程引水隧洞现状 |
5.2.1 那威隧洞运行状况 |
5.2.2 那威隧洞各洞段衬砌病害检测结果 |
5.2.3 检测数据统计与整理 |
5.3 引水隧洞安全状态评价 |
5.3.1 基于改进G2-反熵权法确定指标权重 |
5.3.2 基于未确知测度理论的评价过程 |
5.4 引水隧洞病害结果分析与处理 |
5.4.1 评价结果分析 |
5.4.2 对策措施建议 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 A 寒区引水隧洞衬砌病害分析及安全状态评价影响因主观赋权的调查 |
攻读学位期间的研究成果 |
(4)云南省农村公路水毁灾害分析及对策研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 本文研究目的、内容及分析导图 |
1.4 本文创新之处 |
第二章 云南省自然环境条件及其农村公路水毁调查 |
2.1 云南省自然环境条件 |
2.2 云南省自然环境条件对农村公路稳定性的影响 |
2.3 云南省农村公路水毁调查 |
2.4 红河州农村公路水毁调查 |
2.5 大理市农村公路水毁调查 |
2.6 丽江市农村公路水毁调查 |
2.7 文山州农村公路水毁调查 |
2.8 怒江州农村公路水毁调查 |
2.9 本章小结 |
第三章 云南省农村公路水毁灾害机理分析 |
3.1 路基水毁灾害机理分析 |
3.2 边坡水毁灾害机理分析 |
3.3 泥石流灾害 |
3.4 路面水毁灾害机理分析 |
3.5 挡土墙水毁灾害机理分析 |
3.6 排水设施水毁灾害机理分析 |
3.7 桥梁水毁灾害机理分析 |
3.8 防护工程水毁机理 |
3.9 本章小结 |
第四章 云南省农村公路水毁灾害评价 |
4.1 云南省农村公路宏观水毁因子分析及其量化研究 |
4.2 基于灰色关联理论的云南省农村公路水毁评价模型研究 |
4.3 模型评价等级划分研究 |
4.4 评价实例 |
4.5 本章小结 |
第五章 云南省农村公路水毁灾害防治对策研究 |
5.1 路基水毁防治对策 |
5.2 边坡水毁防治对策 |
5.3 泥石流防治对策 |
5.4 路面水毁防治对策 |
5.5 挡土墙水毁防治对策 |
5.6 排水设施水毁防治对策 |
5.7 桥梁工程水毁防治对策 |
5.8 防护工程水毁防治对策 |
5.9 本章小结 |
第六章 水毁防治工程应用实例 |
6.1 文山州农村公路水毁治理 |
6.2 大理市农村公路水毁治理 |
6.3 怒江州农村公路水毁治理 |
6.4 丽江市农村公路水毁治理 |
6.5 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 A(攻读学位其间发表论文与参加课题目录) |
(5)山岭隧道突水模式与注浆堵水限排对策研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 选题依据及研究目的、意义 |
1.1.1 选题依据 |
1.1.2 研究目的、意义 |
1.2 相关专题国内外研究现状 |
1.2.1 隧道突水模式研究现状 |
1.2.2 隧道注浆堵水研究现状 |
1.2.3 隧道地下水限排对策研究现状 |
1.3 本文研究内容、主要创新点与技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 主要创新点 |
1.3.3 研究技术路线 |
第二章 依托工程春天门富水山岭特长隧道 |
2.1 工程概况 |
2.1.1 地理位置 |
2.1.2 技术标准 |
2.1.3 工程特点 |
2.2 工程地质条件 |
2.2.1 地形地貌 |
2.2.2 地层岩性 |
2.2.3 地质构造 |
2.2.4 水文、气象 |
2.2.5 生态环境条件 |
2.3 本章小结 |
第三章 富水山岭隧道突水模式综合研究 |
3.1 富水山岭隧道突水致灾构造及典型案例分析 |
3.1.1 富水山岭隧道突水致灾构造 |
3.1.2 国内外典型富水山岭隧道突水案例分析 |
3.2 富水山岭隧道突水灾变模式 |
3.2.1 基于隔水岩盘破坏机理的突水模式 |
3.2.2 基于灾害发生时间的突水模式 |
3.2.3 基于灾害发生空间位置的突水模式 |
3.2.4 富水山岭隧道突水灾变模式理论分析 |
3.3 断裂作用形成的破碎带突水模式数值模拟分析 |
3.3.1 FLAC(3D)数值模拟分析软件简介 |
3.3.2 数值模拟计算模型建立 |
3.3.3 边界条件及计算模型参数 |
3.3.4 孔隙水压力场分析 |
3.3.5 位移场分析 |
3.3.6 渗流速度场及涌水量分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 依托工程富水段注浆堵水限排技术与数值模拟分析研究 |
4.1 富水岩溶注浆扩散及加固机理 |
4.1.1 富水岩溶填充介质类别 |
4.1.2 注浆扩散机理 |
4.1.3 注浆加固机理 |
4.2 注浆材料分类及注浆材料的选取 |
4.2.1 注浆材料分类及适用范围 |
4.2.2 春天门隧道富水段注浆材料的选取 |
4.3 春天门隧道富水段现场径向后注浆堵水试验 |
4.3.1 注浆浆液制备 |
4.3.2 径向后注浆堵水试验施工工艺 |
4.3.3 注浆堵水试验成果 |
4.4 春天门隧道富水段注浆堵水限排对策 |
4.4.1 帷幕注浆堵水对策 |
4.4.2 后注浆堵水对策 |
4.4.3 局部断面注浆堵水对策 |
4.4.4 隧道防排水对策 |
4.4.5 春天门隧道富水段限量排放标准 |
4.5 富水山岭隧道排水量理论计算 |
4.5.1 富水山岭隧道排水量理论推导 |
4.5.2 春天门隧道富水段排水量计算 |
4.6 春天门隧道富水段堵水限排数值模拟分析 |
4.6.1 计算模型的建立 |
4.6.2 模型参数的选取 |
4.6.3 计算边界及模拟工况 |
4.6.4 隧道修建前后排水量变化分析 |
4.6.5 不同衬砌限排方式影响分析 |
4.6.6 不同注浆圈厚度影响分析 |
4.6.7 不同注浆圈渗透系数影响分析 |
4.7 本章小结 |
第五章 高压富水山岭隧道监测预警系统及安全性控制对策研究 |
5.1 高压富水山岭隧道突水灾害监测预警方法 |
5.1.1 隧道突水灾害监测对象 |
5.1.2 隧道突水灾害监测方法 |
5.2 高压富水山岭隧道水压力监测预警系统 |
5.2.1 隧道水压力监测预警系统的意义 |
5.2.2 监测预警系统的组成 |
5.2.3 监测仪器的选取及布置 |
5.2.4 监测预警系统的工作原理及功能 |
5.3 春天门隧道现场水压力监测数据分析 |
5.4 高压富水山岭隧道安全性控制措施 |
5.4.1 断裂作用形成的破碎带安全性控制措施 |
5.4.2 溶蚀作用形成的富水溶腔安全性控制措施 |
5.4.3 侵蚀作用形成的富水裂隙带安全性控制措施 |
5.4.4 地下水连通作用形成的管道及暗河安全性控制措施 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
(6)基于模糊理论的隧道水文地质类型划分研究 ——以贵黄高速公路谷龙隧道为例(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 选题背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 隧道施工水害特征研究现状 |
1.2.2 隧道施工水害危险性评价研究现状 |
1.2.3 水文地质类型划分研究现状 |
1.3 研究内容及技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
第二章 隧道水文地质类型划分影响因素研究 |
2.1 地质条件因素 |
2.1.1 地形地貌因子 |
2.1.2 地质构造因子 |
2.1.3 地层岩性因子 |
2.1.4 岩溶发育特征因子 |
2.2 水文地质条件因素 |
2.2.1 水文地质因子 |
2.2.2 降水量因子 |
2.2.3 地表水文因子 |
2.3 隧道参数及施工技术因素 |
2.3.1 隧道技术参数因子 |
2.3.2 防排水措施因子 |
2.3.3 施工管理因子 |
2.4 小结 |
第三章 隧道水文地质类型评判模型研究 |
3.1 概述 |
3.2 模糊评判原理 |
3.2.1 数学原理 |
3.2.2 模糊评判模型 |
3.3 隧道水文地质类型评判模型 |
3.3.1 影响因子及其权重 |
3.3.2 构建评判集 |
3.3.3 单因子隶属度 |
3.3.4 综合模糊评判模型 |
3.4 小结 |
第四章 谷龙隧道水文地质类型划分研究 |
4.1 工程地质概况 |
4.1.1 自然地理条件 |
4.1.2 施工方法 |
4.1.3 支护方法 |
4.1.4 超前地质预报情况 |
4.2 谷龙隧道水文地质类型划分研究 |
4.2.1 影响因子及其权重 |
4.2.2 影响因子隶属度 |
4.2.3 综合评判 |
4.3 小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录A.攻读硕士学位期间发表的论文 |
附录B.攻读硕士学位期间参与的项目 |
(7)河底浅埋小净距隧道渗流场的边界性状与分布特征研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 隧道上方河水位变化特性统计分析的相关研究现状 |
1.2.2 隧道排水管室内试验的相关研究现状 |
1.2.3 隧道渗流场分布特征数值模拟的相关研究现状 |
1.3 工程概况 |
1.4 本文的主要研究内容 |
1.5 技术路线图 |
第2章 渗流场进水边界河水位的变化性状研究 |
2.1 浏阳河隧道上方河水位经验计算公式的验证 |
2.2 浏阳河隧道上方河水位的变化特征 |
2.3 浏阳河隧道上方河水位的变化原因 |
2.4 本章小结 |
第3章 渗流场出水边界打孔排水管的工作性状研究 |
3.1 打孔排水管的具体情况与室内试验依据说明 |
3.2 打孔排水管的室内试验过程 |
3.2.1 试验目的 |
3.2.2 主要的试验材料及仪器设备 |
3.2.3 主要的试验过程 |
3.3 打孔排水管的室内试验结果分析 |
3.3.1 无侵蚀打孔排水管承载能力的室内试验结果分析 |
3.3.2 被硫酸盐侵蚀的打孔排水管的室内试验结果分析 |
3.3.3 结合室内试验结果分析打孔排水管被堵塞的原因 |
3.4 本章小结 |
第4章 出水边界畅通情况下的施工期渗流场的分布特征 |
4.1 施工期间浏阳河隧道的出水边界 |
4.2 计算模型概况 |
4.2.1 计算模型的建立 |
4.2.2 工作面随时空变化的描述和出水边界的设定 |
4.3 施工期七种固定河水位作用下的河底隧道渗流场模拟分析 |
4.3.1 七种河水位工况进水边界的设置 |
4.3.2 比较七种河水位作用下的初衬背后水压力 |
4.3.3 比较七种河水位作用下的渗水量 |
4.3.4 比较七种河水位作用下的渗流速度 |
4.3.5 比较七种河水位作用下的水力梯度 |
4.4 施工期实际变化河水位作用下的河底隧道渗流场模拟分析 |
4.4.1 实际变化河水位的进水边界设置 |
4.4.2 实际变化河水位作用下初衬背后的水压力 |
4.4.3 实际变化河水位作用下的渗水量 |
4.4.4 实际变化河水位作用下的渗流速度 |
4.4.5 实际变化河水位作用下的水力梯度 |
4.4.6 通过现场实测验证计算模型 |
4.5 本章小结 |
第5章 出水边界不同堵塞情况下的服役期渗流场分布特征 |
5.1 服役期浏阳河公路隧道的出水边界 |
5.2 计算模型的建立 |
5.3 计算工况的设定 |
5.4 排水管系统沿横向逐步堵塞时的渗流场分布特征 |
5.4.1 排水管系统沿横向逐步堵塞时初衬背后的水压力 |
5.4.2 排水管系统沿横向逐步堵塞时的渗水量 |
5.4.3 排水管系统沿横向逐步堵塞时的水力梯度 |
5.5 排水管系统沿纵向逐步堵塞时的渗流场分布特征 |
5.5.1 排水管系统沿纵向逐步堵塞时的初衬背后水压力 |
5.5.2 排水管系统沿纵向逐步堵塞时的渗水量 |
5.5.3 排水管系统沿纵向逐步堵塞时注浆加固圈外水力梯度分布 |
5.6 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
附录 A 攻读学位期间发表的论文与科研成果清单 |
致谢 |
(8)立交隧道地层敏感度及结构适用性研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究目的及意义 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 立交隧道国内外典型工程 |
1.3.2 国内外上下交叉隧道研究现状 |
1.3.3 岩石力学敏感度研究 |
1.4 本文研究的主要内容及方法 |
1.4.1 研究的主要内容 |
1.4.2 技术路线 |
第二章 立交隧道施工力学计算分析 |
2.1 计算模型和计算工况的确定 |
2.2 下穿既有隧道计算分析 |
2.2.1 影响最不利断面的确定 |
2.2.2 位移增量分析 |
2.2.3 应力增量分析 |
2.3 上穿既有隧道计算分析 |
2.3.1 影响最不利断面的确定 |
2.3.2 位移增量分析 |
2.3.3 应力增量分析 |
2.4 本章小结 |
第三章 立交隧道影响因素及影响间距研究 |
3.1 判别准则的确定 |
3.2 立交隧道影响程度研究 |
3.2.1 下穿隧道对既有隧道的影响 |
3.2.2 上穿隧道对既有隧道的影响 |
3.3 影响间距的确定 |
3.3.1 下穿既有隧道最大应力增量数据回归 |
3.3.2 上穿既有隧道最大应力增量解析解 |
3.4 本章小结 |
第四章 立交隧道敏感度分析 |
4.1 立交隧道受力特性 |
4.1.1 初始地应力场 |
4.1.2 洞室施工各阶段的应力场 |
4.1.3 立交隧道应力分析 |
4.2 单因素敏感度分析原理 |
4.3 下穿既有隧道敏感度分析 |
4.3.1 不同隧道间距对既有隧道敏感度影响分析 |
4.3.2 不同隧道埋深对既有隧道敏感度影响分析 |
4.3.3 影响敏感度因素优先顺序 |
4.4 上穿既有隧道敏感度分析 |
4.4.1 不同隧道间距对既有隧道敏感度影响分析 |
4.4.2 不同隧道埋深对既有隧道敏感度影响分析 |
4.4.3 影响敏感度因素优先顺序 |
4.5 本章小结 |
第五章 立交隧道物理模型试验研究 |
5.1 试验方案 |
5.2 物理模型试验选取及依据 |
5.2.1 相似材料 |
5.2.2 相似材料实验工况的制定 |
5.2.3 实验准备 |
5.2.4 弹性模量与抗压强度值测定实验 |
5.2.5 泊松比测定实验 |
5.2.6 材料直剪试验 |
5.2.7 .配合比实验数据分析及处理 |
5.3 相似材料配合比参数 |
5.4 多净距立交隧道模型试验平台的设计及搭建 |
5.4.1 实验系统的构成 |
5.4.2 可变净距立交隧道模型箱 |
5.4.3 开挖方式模拟 |
5.4.4 .立交隧道净距的调节系统 |
5.4.5 传感器及数据采集系统 |
5.4.6 测试断面及仪器布置 |
5.5 模型试验开展步骤 |
5.5.1 材料的拌和 |
5.5.2 模型实验系统的组装 |
5.5.3 实验材料填充及及压力盒的布设 |
5.5.4 开挖模拟及数据采集 |
5.6 新建隧道下穿既有隧道施工力学效应分析 |
5.6.1 新建隧道开挖对既有隧道衬砌应力的影响 |
5.6.2 不同隧道间距对既有隧道衬砌应力影响 |
5.7 新建隧道上穿既有隧道施工力学效应分析 |
5.7.1 新建隧道开挖对既有隧道衬砌应力的影响 |
5.7.2 不同隧道间距对既有隧道衬砌应力影响 |
5.8 本章小结 |
第六章 立交隧道地层敏感区结构适应性研究 |
6.1 研究的意义 |
6.2 现有结构适应性对策 |
6.3 数值计算模型 |
6.4 数值计算结果分析 |
6.5 影响强弱区结构适应性分析 |
6.5.1 弱影响区结构适应性措施 |
6.5.2 强影响区结构适应性措施(常规) |
6.5.3 强影响区结构适应性措施(隧道间距小于5 米) |
6.6 典型案例 |
6.6.1 下穿既有隧道交叉段梁拱结构法案例 |
6.6.2 上穿既有隧道交叉段托梁法案例 |
6.7 本章小结 |
第七章 立交隧道现场施工监测 |
7.1 项目概况 |
7.1.1 基本概况 |
7.1.2 地质情况 |
7.1.3 拟建隧道与既有隧道位置关系 |
7.2 监控量测方案 |
7.2.1 监控量测的项目 |
7.2.2 监测断面布置 |
7.3 监测管理 |
7.3.1 测量精度 |
7.3.2 预警值 |
7.3.3 监测频率 |
7.4 下穿既有隧道典型监测断面数据分析 |
7.4.1 新建隧道下穿轨道交通一号线区间段概况 |
7.4.2 监测数据分析 |
7.5 上穿既有隧道典型监测断面数据分析 |
7.5.1 新建隧道上穿轨道交通十号线区间段概况 |
7.5.2 监测数据分析 |
7.6 本章小结 |
第八章 结论和展望 |
8.1 主要研究结论 |
8.2 主要创新点 |
8.3 下一步研究展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 AIV级围岩隧道设计参数表 |
附录 BV级围岩隧道设计参数表 |
攻读博士学位期间发表的论文与研究成果 |
(9)大断面临海隧道结构防排水技术研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 选题依据及研究意义 |
1.1.1 问题的提出 |
1.1.2 依托工程背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 隧道防排水技术研究现状 |
1.2.2 隧道渗流场理论研究现状 |
1.2.3 隧道结构防排水试验研究 |
1.2.4 衬砌混凝土自防水性能研究现状 |
1.2.5 隧道细部结构防水研究现状 |
1.3 本文研究思路、内容 |
1.4 本文创新点 |
2 临海隧道结构防排水系统研究 |
2.1 概述 |
2.2 隧道防排水方法 |
2.2.1 城市地铁隧道防排水经验 |
2.2.2 越江隧道防排水经验 |
2.2.3 海底隧道防排水经验 |
2.3 影响临海隧道结构防排水的因素 |
2.3.1 水压影响 |
2.3.2 工程地质因素 |
2.3.3 施工方法 |
2.3.4 断面形式和尺寸 |
2.3.5 结构防排水方式 |
2.4 临海隧道防排水理念 |
2.5 大断面临海隧道防排水体系 |
2.6 本章小结 |
3 临海隧道渗流场分布理论研究 |
3.1 概述 |
3.2 临海隧道渗流场解析解 |
3.2.1 基本假定及计算模型 |
3.2.2 围岩内的渗流场 |
3.2.3 注浆圈及衬砌内的渗流场 |
3.2.4 渗流场解析解结果 |
3.3 拱北隧道渗流场分布规律 |
3.3.1 注浆圈参数影响 |
3.3.2 初期支护参数的影响 |
3.3.3 二次衬砌参数的影响 |
3.4 本章小结 |
4 临海隧道结构防排水试验研究 |
4.1 概述 |
4.2 相似常数推导 |
4.2.1 相似定理 |
4.2.2 相似常数推导 |
4.3 试验设计 |
4.3.1 试验目的 |
4.3.2 主要试验设备 |
4.3.3 试验数据采集 |
4.3.4 相似材料 |
4.3.5 试验荷载 |
4.3.6 主要试验步骤 |
4.4 不同防排水方式下隧道渗流场分布及结构内力特征 |
4.4.1 不同排量水压分布规律 |
4.4.2 衬砌结构安全性分析 |
4.4.3 衬砌结构受力特征 |
4.5 全包与半包防水板对衬砌结构受力影响的对比试验 |
4.5.1 全封堵条件下水压分布规律 |
4.5.2 限排条件下水压分布规律 |
4.5.3 衬砌结构安全性分析 |
4.5.4 全包段与半包段结构变形规律 |
4.6 变形缝处结构应变研究 |
4.6.1 应力场中变形缝应变 |
4.6.2 变水头过程中变形缝应变 |
4.6.3 不同排量下变形缝水压分布 |
4.7 本章小结 |
5 临海隧道衬砌混凝土结构自防水性能试验研究 |
5.1 概述 |
5.2 混凝土自防水性能的影响因素 |
5.3 混凝土结构环境条件及控制指标 |
5.3.1 拱北隧道环境条件 |
5.3.2 地下水对结构的腐蚀性 |
5.3.3 环境类别及环境作用等级 |
5.3.4 混凝土控制指标 |
5.4 衬砌混凝土基于自防水性能试验研究 |
5.4.1 防水混凝土配合比及优化设计 |
5.4.2 初步建议配合比 |
5.5 临海环境对混凝土自防水性能的影响研究 |
5.5.1 碳化作用 |
5.5.2 硫酸盐侵蚀作用 |
5.5.3 碳化和硫酸盐侵蚀耦合作用 |
5.5.4 建议配合比 |
5.6 提高衬砌混凝土防水性能的措施 |
5.7 本章小结 |
6 细部结构防水研究 |
6.1 概述 |
6.2 细部结构防水失效机理分析 |
6.3 止水带优化研究 |
6.3.1 止水带结构形式优化 |
6.3.2 止水带结构力学分析 |
6.3.3 止水带耐腐蚀性研究 |
6.3.4 止水带耐水压试验研究 |
6.4 细部结构防水构造优化设计 |
6.4.1 拱北隧道工程既有防水设计 |
6.4.2 变形缝防水构造调研 |
6.4.3 变形缝防水构造优化设计 |
6.5 变形缝间距优化研究 |
6.5.1 变形缝设置现状分析 |
6.5.2 变形缝设置机理 |
6.5.3 明挖段变形缝间距优化 |
6.6 施工缝防水构造研究 |
6.7 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
学位论文数据集 |
(10)深长隧道充填型致灾构造渗透失稳突涌水机理与风险控制及工程应用(论文提纲范文)
目录 |
Contents |
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景概述 |
1.1.1 研究背景及意义 |
1.1.2 选题依据与目的 |
1.1.3 问题的提出 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 在突涌水致灾构造赋存规律及地质识别方面 |
1.2.2 在充填型突涌水致灾构造渗透失稳机理方面 |
1.2.3 突涌水风险动态评估与风险管理研究方面 |
1.2.4 在充填型致灾构造渗透失稳室内试验方面 |
1.2.5 在充填物渗透失稳相似模型试验方面 |
1.2.6 研究现状发展趋势与存在问题 |
1.3 主要工作与创新点 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
1.3.3 创新点 |
第二章 突涌水灾害源赋存特征与孕灾性识别 |
2.1 突涌水灾害源类型 |
2.1.1 重大突涌水案例统计 |
2.1.2 重大突涌水灾害源基本类型 |
2.2 典型突涌水案例及地质分析 |
2.2.1 裂隙型突涌水典型案例 |
2.2.2 断层型突涌水典型案例 |
2.2.3 溶洞溶腔型突涌水典型案例 |
2.2.4 管道及地下河型突涌水典型案例 |
2.3 隧道突涌水灾害地质结构模式 |
2.3.1 灾害源 |
2.3.2 突水通道 |
2.3.3 隔水阻泥结构 |
2.4 隧道突涌水灾害源赋存特征 |
2.4.1 裂隙型突涌水灾害源赋存特征 |
2.4.2 断层型突涌水灾害源赋存特征 |
2.4.3 溶洞溶腔型突涌水灾害源赋存特征 |
2.4.4 管道及地下河型突涌水灾害源赋存特征 |
2.5 岩溶区突涌水灾害源的孕灾性评判 |
2.5.1 突涌水灾害源孕灾评判方法 |
2.5.2 突涌水灾害源孕灾性评判指标及分级标准 |
2.5.3 突涌水灾害源孕灾评判模型 |
2.5.4 突涌水灾害源孕灾性识别实例分析 |
2.6 本章小结 |
第三章 隧道突涌水致灾模式及充填体渗透失稳机理 |
3.1 突涌水灾害致灾模式 |
3.2 致灾构造内充填体颗粒流失机制 |
3.3 泥水混合两相流体圆管中的流动机制 |
3.3.1 基本假定 |
3.3.2 流体基本方程 |
3.3.3 泥水混合两相流体在圆管中的层流 |
3.3.4 泥水混合两相流体在管道内流速分布 |
3.3.5 泥水混合两相流体流量特征 |
3.3.6 充填物渗透失稳的渗流转换机制 |
3.4 大直径固流耦合充填介质渗透失稳过程试验装置 |
3.4.1 试验装置总体设计 |
3.4.2 轴压加载系统 |
3.4.3 围压加载系统 |
3.4.4 渗压加载系统 |
3.4.5 数据实时采集监测系统 |
3.4.6 大直径试件的制备 |
3.5 试验过程及结果分析 |
3.5.1 充填物基本性质 |
3.5.2 试验设计及流程 |
3.5.3 试验结果分析 |
3.6 本章小结 |
第四章 充填型裂隙蓄水构造突涌水模型试验 |
4.1 工程概况 |
4.1.1 依托工程概况 |
4.1.2 高陡倾充填型岩溶裂隙致灾构造突水情况 |
4.1.3 高陡倾岩溶裂隙蓄水构造形式及充填物分析 |
4.2 基本力学参数测试 |
4.2.1 测试依据 |
4.2.2 试块的制作 |
4.2.3 单轴压缩试验 |
4.2.4 巴西劈裂试验 |
4.2.5 三轴压缩试验 |
4.2.6 试验结果分析 |
4.3 新型流固耦合相似材料研制 |
4.3.1 流-固耦合相似理论 |
4.3.2 裂隙充填物相似材料的研制 |
4.3.3 围岩相似材料的研制 |
4.4 三维可视化组合式突水突泥模型试验系统 |
4.4.1 可视化组合式钢结构台架 |
4.4.2 伺服液压加载系统 |
4.4.3 多元信息监测系统 |
4.4.4 水压加载系统 |
4.4.5 涌水涌泥量实时监测系统 |
4.4.6 实时视频监测系统 |
4.5 模型试验的设计及其实施 |
4.5.1 模型试验设计 |
4.5.2 监测方案设计 |
4.5.3 模型填筑及元件埋设 |
4.5.4 充填裂隙的填筑与元件埋设 |
4.5.5 模型的开挖与支护方案 |
4.5.6 试验结果与分析 |
4.6 充填型裂隙突水突泥施工过程的三维数值模拟 |
4.6.1 计算模型和模拟过程 |
4.6.2 计算结果分析 |
4.6.3 试验与计算结果对比分析 |
4.7 本章小结 |
第五章 岩溶隧道突水突泥全过程渐进式风险动态评估模型与方法 |
5.1 突水突泥影响因素分析 |
5.1.1 风险辨识 |
5.1.2 孕险环境 |
5.1.3 致险因子 |
5.2 基于层次分析法的隧道突水突泥预评估 |
5.2.1 预评估风险评价指标 |
5.2.2 预评估定性评估模型 |
5.2.3 鸡公岭隧道实例分析 |
5.3 基于模糊综合评判的隧道突水突泥再评估 |
5.3.1 再评估风险评价指标 |
5.3.2 再评估半定量评估模型 |
5.3.3 鸡公岭隧道实例分析 |
5.4 基于可拓综合评判的隧道突水突泥动态评估 |
5.4.1 动态评估风险评价指标体系 |
5.4.2 动态评估物元可拓评判模型 |
5.4.3 风险动态评估指标量化方法 |
5.4.4 隧道围岩等级指标量化方法 |
5.4.5 鸡公岭隧道突涌水风险定量评估 |
5.5 三峡库区岩溶隧道渐进式风险动态评估 |
5.5.1 三峡库区隧址区地质灾害风险诱因 |
5.5.2 基于动态评价的风险规避机制 |
5.6 本章小结 |
第六章 基于突水突泥全过程渐进式风险动态评估的专家系统及施工许可机制 |
6.1 风险评价软件系统的工程应用意义 |
6.2 深长隧道突涌水渐进式动态风险评价系统概述 |
6.2.1 系统的设计目标 |
6.2.2 系统的开发 |
6.2.3 系统的功能概述 |
6.3 深长隧道突涌水渐进式动态风险评价系统的结构与功能 |
6.3.1 深长隧道突涌水渐进式动态风险评价系统的结构体系 |
6.3.2 深长隧道突涌水渐进式动态风险评价系统的功能 |
6.3.3 深长隧道突涌水渐进式动态风险评价系统参数的选取及其量化分析 |
6.3.4 深长隧道突涌水渐进式动态风险评价系统的人机交互界面 |
6.4 岩溶隧道突涌水风险动态评估专家系统的算例应用 |
6.4.1 算例取值确定 |
6.4.2 系统评价应用过程 |
6.5 风险动态规避机制----施工许可机制 |
6.5.1 许可机制概念 |
6.5.2 施工许可依据 |
6.5.3 施工许可流程 |
6.5.4 施工许可机制实施方法 |
6.6 本章小结 |
第七章 工程应用 |
7.1 鸡公岭隧道突涌水灾害防治工程应用 |
7.1.1 典型岩溶隧道突水防治体系 |
7.1.2 三峡库区鸡公岭隧道岩溶发育规律 |
7.1.3 基于风险评估的超前地质预报优选 |
7.1.4 隧道含导水构造定位定量探测 |
7.1.5 隧道突水灾害治理 |
7.2 季家坡隧道突涌水灾害防治实践 |
7.2.1 岩溶发育特征 |
7.2.2 水源与灾害成因分析 |
7.2.3 力学成因 |
7.2.4 水害成因与防治对策 |
7.2.5 衬砌压裂突水灾害治理 |
7.3 本章小结 |
第八章 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读博士期间参与的科研项目 |
攻读博士期间发表的论文 |
攻读博士期间申请的专利 |
攻读博士期间授权的软件着作权 |
攻读博士期间参与编写工作的标准、规范 |
攻读博士期间获得的奖励 |
学位论文评阅及答辩情况表 |
四、分水坳隧道治理洞内漏水的施工实践(论文参考文献)
- [1]海底隧道典型突涌水类型与突水机理研究[D]. 赵笃坤. 山东大学, 2021(12)
- [2]黄土高原梁峁区隧道渗漏水机理及治理措施研究[D]. 曾卫辉. 长安大学, 2021
- [3]寒区引水隧洞衬砌病害分析及安全状态评价[D]. 陆丽丽. 兰州交通大学, 2021(02)
- [4]云南省农村公路水毁灾害分析及对策研究[D]. 杨棚. 昆明理工大学, 2020(05)
- [5]山岭隧道突水模式与注浆堵水限排对策研究[D]. 王一鸣. 重庆交通大学, 2020(01)
- [6]基于模糊理论的隧道水文地质类型划分研究 ——以贵黄高速公路谷龙隧道为例[D]. 罗莎莎. 昆明理工大学, 2020(04)
- [7]河底浅埋小净距隧道渗流场的边界性状与分布特征研究[D]. 李沣展. 湖南科技大学, 2019(05)
- [8]立交隧道地层敏感度及结构适用性研究[D]. 谢锋. 重庆交通大学, 2019(06)
- [9]大断面临海隧道结构防排水技术研究[D]. 刘强. 北京交通大学, 2016(10)
- [10]深长隧道充填型致灾构造渗透失稳突涌水机理与风险控制及工程应用[D]. 石少帅. 山东大学, 2014(10)