高水压条件下深埋公路隧道二衬结构安全性分析及其监测预警研究
发布时间：2021-06-14 04:32
近年来,随着习近平总书记“一带一路”重大战略思想的提出,内陆地区西北省份（宁夏、青海、甘肃陕西）、西部省份（重庆、四川、云南）等一线中西部省份必将成为连接亚欧各国和国内内陆城市的交通枢纽,承担起更大的交通互联的责任。然而西部山区交通建设面临各种各样复杂的环境约束,如在高水压条件下修建以及运营深埋公路隧道就面临很大的挑战。在这类富水岩溶隧道修建过程中,经常会遇到岩溶暗河、突水突泥等重大施工地质灾害,其中突水突泥因为其突然性,致使工程施工人员往往来不及采取有效的应对措施。而隧道二衬长期处于高水头水压力下很容易会发生渗漏水,对隧道的正常运营也带来了威胁。本文在结合依托工程项目建设实践的基础上,采用现场实际调查和室内综合分析的方法来开展相关研究工作,取得的主要成果如下:（1）通过对工程所在地的地质条件、水文及岩溶段特点的分析。利用四种类比方法对项目突涌水量进行预测。然后结合项目采取的“以堵为主、限量排放”的特点,使用合适的外水压折减系数对衬砌外水压进行初步估算。（2）通过轴对称假设探究地下水渗流基本理论,证明了等效连续介质理论同样适用于块状裂隙岩体渗流问题。用解析解的方式,将计算模型退化为轴对...
【文章来源】：重庆交通大学重庆市
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
拟建隧道位置图
图 2.3 降水量、蒸发量曲线图区属长江水系，长江为区内的最低侵蚀基准面。它们的一般特点是：丰水9月，枯水期为12月到3月，其中水位变幅大，径流途径短且流量小。现将叙述于下：江：测区内标高150～170m。从工作区南侧径流，江面宽350～800m，属低河流，据寸滩水文站资料，多年平均最高水位标高181.00m，平均最低水58.50m，历史最高洪水位标高196.25m（1987年），洪、枯水位变幅30m，多量11308m3/s，50年一遇洪峰流量61100m3/s。江河：油江河源头位于南川县土溪乡，自南向北流入区境增福乡，在两汇河汇流，入梨香溪，后在蔺市镇处汇入长江。全长61.3公里，流域面积366里，落差568米，河口外年平均流量5.57立方米/秒。屑岩区域：受构造控制，碎屑岩区内横向冲沟发育，平面上多属树枝状水系度为200~1000m/条，山脊北西的地表水多数沿季节性冲沟直接汇入长江，表水汇入油江河。
图 2.4 勘查区地貌类型分区图.3 地质构造隧址区位于新华夏系的次级沉降带，作为川东南弧形构造带中垫江弧形一部分。隧址区内桃子荡背斜、丰盛场背斜及其间的向斜是该褶皱束的西东侧石溪向斜为该褶皱束的中部。区内构造带皆为北西凸起为弓形构造，°东至北 15°东，不对称，背斜枢纽呈现出南西高北东低，由南西向北东逐渐倾覆的特点。一般南东翼缓，北西翼陡，轴面经扭摆而弯曲呈反“S没端及轴部出现压扭性断裂，为高角度逆断层，以丰盛场断层规模最大造纲要图 2.5）。①丰盛场背斜丰盛场背斜轴向北北东向，平面上背斜轴线大致沿山脉走向展布，在背斜次级背斜构造交汇，形成局部隆起。隧址段该背斜轴向北东 19°，为北，南东翼缓倾的斜歪狭长背斜，背斜轴面倾向南东，核部出露最老地层为统飞仙关组，两翼依次分布三叠系嘉陵江组、雷口坡组、须家河组及侏罗珠冲组等地层。近背斜轴部倾角较陡，向两翼逐渐稳定并变缓。根据地表
【参考文献】：
期刊论文
[1]大断面富水岩溶隧道二次衬砌受力特征研究[J]. 徐晨,方勇,康海波,陈先国. 公路交通科技. 2016(09)
[2]印度尼西亚和泰国灾害管理体制的建立与发展[J]. 贾群林,宋劲松. 中国应急救援. 2014(01)
[3]面向服务的地质灾害预警预报功能库[J]. 张广平,谢忠,罗显刚,李尚平,张晨晓. 灾害学. 2013(04)
[4]隧道超前地质预报中不良地质体的瞬变电磁响应特征[J]. 孟陆波,李天斌,段铮. 中国铁道科学. 2011(06)
[5]基于Virtual Globe的地质灾害监测数据集成及可视化[J]. 李楠楠,张时忠. 地质科技情报. 2011(05)
[6]瞬变电磁法对隧道含水不良地质体的探测规律[J]. 孟陆波,李天斌,段铮,赵晋乾,薛伟. 公路. 2011(05)
[7]高风险岩溶隧道掌子面突水机制研究[J]. 孙谋,刘维宁. 岩土力学. 2011(04)
[8]圆形隧道围岩与衬砌渗透力解析解[J]. 郑波,王建宇. 武汉理工大学学报(交通科学与工程版). 2011(01)
[9]大断面黄土隧道二次衬砌受力特性研究[J]. 李鹏飞,张顶立,赵勇,周烨,房倩,张翾. 岩石力学与工程学报. 2010(08)
[10]跨海峡隧道风化槽围岩衬砌防排水技术研究[J]. 郭小红,陈卫忠,曹俊杰,梁巍,于洪丹. 岩石力学与工程学报. 2010(07)
博士论文
[1]铁路隧道岩溶突水灾害风险识别与预警方法研究[D]. 王成亮.北京交通大学 2015
[2]公路隧道结构安全与健康状态标识系统研究[D]. 李讯.西南交通大学 2014
[3]基于3D WebGIS技术的地质灾害监测预警研究[D]. 黄健.成都理工大学 2012
[4]岩溶隧道涌突水地质灾害破坏机理与预警技术研究[D]. 马士伟.中国铁道科学研究院 2011
[5]西南山区岩溶隧道涌突水灾害危险性评价系统研究[D]. 杨艳娜.成都理工大学 2009
硕士论文
[1]隧道施工监控量测数据分析处理和信息管理系统研究与应用[D]. 张文.兰州交通大学 2015
[2]特长岩溶隧道突水涌泥风险评价与控制研究[D]. 王勇龙.长沙理工大学 2014
[3]基于物联网的既有公路隧道监测技术研究[D]. 乔志超.华南理工大学 2013
[4]基于PGA的地震紧急处置有效预警时间研究[D]. 黄聪.中国地震局工程力学研究所 2013
[5]基于GIS的滑坡地质灾害监测预警系统研究[D]. 白延钊.山东大学 2012
[6]岩溶地区地铁隧道稳定性的数值模拟分析[D]. 易介民.华南理工大学 2011
[7]黄土地区滑坡地质灾害监测预警系统研究[D]. 王东.北京交通大学 2009
[8]三峡库区地质灾害监测系统[D]. 王禄.重庆大学 2009
[9]基于GIS的公路地质灾害区域危险性评价与预测[D]. 谢翠明.中南大学 2008
本文编号：3229075
【文章来源】：重庆交通大学重庆市
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
拟建隧道位置图
图 2.3 降水量、蒸发量曲线图区属长江水系，长江为区内的最低侵蚀基准面。它们的一般特点是：丰水9月，枯水期为12月到3月，其中水位变幅大，径流途径短且流量小。现将叙述于下：江：测区内标高150～170m。从工作区南侧径流，江面宽350～800m，属低河流，据寸滩水文站资料，多年平均最高水位标高181.00m，平均最低水58.50m，历史最高洪水位标高196.25m（1987年），洪、枯水位变幅30m，多量11308m3/s，50年一遇洪峰流量61100m3/s。江河：油江河源头位于南川县土溪乡，自南向北流入区境增福乡，在两汇河汇流，入梨香溪，后在蔺市镇处汇入长江。全长61.3公里，流域面积366里，落差568米，河口外年平均流量5.57立方米/秒。屑岩区域：受构造控制，碎屑岩区内横向冲沟发育，平面上多属树枝状水系度为200~1000m/条，山脊北西的地表水多数沿季节性冲沟直接汇入长江，表水汇入油江河。
图 2.4 勘查区地貌类型分区图.3 地质构造隧址区位于新华夏系的次级沉降带，作为川东南弧形构造带中垫江弧形一部分。隧址区内桃子荡背斜、丰盛场背斜及其间的向斜是该褶皱束的西东侧石溪向斜为该褶皱束的中部。区内构造带皆为北西凸起为弓形构造，°东至北 15°东，不对称，背斜枢纽呈现出南西高北东低，由南西向北东逐渐倾覆的特点。一般南东翼缓，北西翼陡，轴面经扭摆而弯曲呈反“S没端及轴部出现压扭性断裂，为高角度逆断层，以丰盛场断层规模最大造纲要图 2.5）。①丰盛场背斜丰盛场背斜轴向北北东向，平面上背斜轴线大致沿山脉走向展布，在背斜次级背斜构造交汇，形成局部隆起。隧址段该背斜轴向北东 19°，为北，南东翼缓倾的斜歪狭长背斜，背斜轴面倾向南东，核部出露最老地层为统飞仙关组，两翼依次分布三叠系嘉陵江组、雷口坡组、须家河组及侏罗珠冲组等地层。近背斜轴部倾角较陡，向两翼逐渐稳定并变缓。根据地表
【参考文献】：
期刊论文
[1]大断面富水岩溶隧道二次衬砌受力特征研究[J]. 徐晨,方勇,康海波,陈先国. 公路交通科技. 2016(09)
[2]印度尼西亚和泰国灾害管理体制的建立与发展[J]. 贾群林,宋劲松. 中国应急救援. 2014(01)
[3]面向服务的地质灾害预警预报功能库[J]. 张广平,谢忠,罗显刚,李尚平,张晨晓. 灾害学. 2013(04)
[4]隧道超前地质预报中不良地质体的瞬变电磁响应特征[J]. 孟陆波,李天斌,段铮. 中国铁道科学. 2011(06)
[5]基于Virtual Globe的地质灾害监测数据集成及可视化[J]. 李楠楠,张时忠. 地质科技情报. 2011(05)
[6]瞬变电磁法对隧道含水不良地质体的探测规律[J]. 孟陆波,李天斌,段铮,赵晋乾,薛伟. 公路. 2011(05)
[7]高风险岩溶隧道掌子面突水机制研究[J]. 孙谋,刘维宁. 岩土力学. 2011(04)
[8]圆形隧道围岩与衬砌渗透力解析解[J]. 郑波,王建宇. 武汉理工大学学报(交通科学与工程版). 2011(01)
[9]大断面黄土隧道二次衬砌受力特性研究[J]. 李鹏飞,张顶立,赵勇,周烨,房倩,张翾. 岩石力学与工程学报. 2010(08)
[10]跨海峡隧道风化槽围岩衬砌防排水技术研究[J]. 郭小红,陈卫忠,曹俊杰,梁巍,于洪丹. 岩石力学与工程学报. 2010(07)
博士论文
[1]铁路隧道岩溶突水灾害风险识别与预警方法研究[D]. 王成亮.北京交通大学 2015
[2]公路隧道结构安全与健康状态标识系统研究[D]. 李讯.西南交通大学 2014
[3]基于3D WebGIS技术的地质灾害监测预警研究[D]. 黄健.成都理工大学 2012
[4]岩溶隧道涌突水地质灾害破坏机理与预警技术研究[D]. 马士伟.中国铁道科学研究院 2011
[5]西南山区岩溶隧道涌突水灾害危险性评价系统研究[D]. 杨艳娜.成都理工大学 2009
硕士论文
[1]隧道施工监控量测数据分析处理和信息管理系统研究与应用[D]. 张文.兰州交通大学 2015
[2]特长岩溶隧道突水涌泥风险评价与控制研究[D]. 王勇龙.长沙理工大学 2014
[3]基于物联网的既有公路隧道监测技术研究[D]. 乔志超.华南理工大学 2013
[4]基于PGA的地震紧急处置有效预警时间研究[D]. 黄聪.中国地震局工程力学研究所 2013
[5]基于GIS的滑坡地质灾害监测预警系统研究[D]. 白延钊.山东大学 2012
[6]岩溶地区地铁隧道稳定性的数值模拟分析[D]. 易介民.华南理工大学 2011
[7]黄土地区滑坡地质灾害监测预警系统研究[D]. 王东.北京交通大学 2009
[8]三峡库区地质灾害监测系统[D]. 王禄.重庆大学 2009
[9]基于GIS的公路地质灾害区域危险性评价与预测[D]. 谢翠明.中南大学 2008
本文编号：3229075
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