未成岩富水地层洞内超前综合降水研究与应用

摘要

随着我国经济的快速发展，城市建筑及地下建筑规模越来越大，深埋隧道、水下隧道也随之显现出来，然而由于地下水的存在引发的事故也在不断增多，所以，如何快速、有效的降低地下水位已成为隧洞施工中一项重要的研究内容。当隧洞埋深较浅时，可在洞外地表设井点管，用水泵抽水。当隧洞埋深较大时，为解决隧道施工中地下水问题，可设各种井点降水。当隧洞整个开挖面都位于水位面以下,开挖上台阶时，降水效果很难满足无水状态。尤其是在未成岩富水粉细砂层，渗透系数较小、降水深度较大，并且隧道埋深也非常大时，洞内一般的降水方法不足以满足隧道施工降水要求。为解决此类难题，本文提出一种新的隧洞内降水方法——超前综合降水。
　　本文结合兰渝铁路桃树坪隧道施工降水，采用洞内水平真空降水与轻型井点降水相结合的超前综合降水方法。在桃树坪隧道出口制作一个5 m×3 m×2 m（长×宽×高）的矩形模型，进行水平真空降水试验。通过现场矩形砂槽模型水平真空降水试验，对不同水平真空降水管管径和不同真空降水泵功率条件下降水效果和规律进行比较、分析优化，得到最优的水平真空降水管管径、真空抽水泵功率。然后采用FLAC3 D软件，对水平真空降水模型试验降水过程以及不同管径降水效果进行数值模拟分析，模拟结果与模型试验结果基本一致。
　　最后将超前综合降水方法应用于桃树坪隧道施工降水过程中，解决了未成岩富水粉细砂层隧道施工降水难题，这也为今后同类工程的降水提供了参考，具有重要的实际工程意义。

目录

封面

声明

致谢

中文摘要

英文摘要

目录

1 绪论

1.1 引言

1.2 地下水运动研究的发展历史

1.3 常用的降水方法

1.4 水平井技术研究现状

1.5 本文主要研究内容

2 渗流基本理论

2.1 渗流基本定律—Darcy定律

2.2 地下水渗流连续性方程

2.3 潜水非稳定运动的基本微分方程

3 真空降水模型试验研究

3.1 试验目的

3.2 试验准备

3.3 试验过程

3.4 模型制作和试验过程中遇到的问题及解决方案

3.5 试验结果

4 数值模拟

4.1 FLAC3D程序简介

4.2 模型试验数值模拟

4.3 数值计算结果分析

5 超前综合降水在隧道中的应用

5.1 工程概况

5.2 桃树坪隧道综合降水方案

5.3 超前综合降水施工技术

5.4 孔隙水压力计的施工及埋设

5.5 现场观测及结果分析

5.6 本章小结

6 结论和展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

作者简历

学位论文数据集