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《川西某高海拔深埋长大隧洞围岩渗透特性及涌突水量预测》是一篇关于高海拔地区深埋隧道工程中围岩渗透特性和涌突水量预测的学术论文。该论文针对川西地区复杂的地质条件,特别是高海拔区域的深埋长大隧洞施工过程中可能遇到的地下水问题进行了深入研究,旨在为类似工程提供理论依据和技术支持。
川西地区地处青藏高原东缘,地形起伏较大,地质构造复杂,地层多为沉积岩和变质岩,且受多种地质作用影响,形成了丰富的裂隙系统和地下水网络。在这样的地质条件下修建深埋长大隧洞,面临的主要挑战之一就是围岩的渗透性问题。围岩的渗透性不仅影响隧洞的稳定性,还直接关系到施工过程中的涌水、突水等灾害的发生概率。
论文首先对川西地区典型隧洞的地质条件进行了详细分析,包括地层岩性、构造特征、地下水分布情况等。通过对现场勘探数据和实验室测试结果的综合分析,作者揭示了不同岩层之间的渗透性差异及其对地下水流动的影响。研究发现,围岩的渗透系数在不同岩性之间存在显著变化,其中砂岩和页岩的渗透性较低,而灰岩和砾岩则表现出较高的渗透性。
在围岩渗透特性研究的基础上,论文进一步探讨了隧洞开挖过程中地下水的运移规律。通过建立渗流场模型,模拟了不同工况下地下水的流动路径和压力变化情况。研究结果表明,在高海拔地区,由于地表水补给充足,地下水位较高,隧洞开挖后容易形成较大的水头差,从而增加涌水风险。
针对涌突水量的预测问题,论文提出了一套基于数值模拟和经验公式的综合预测方法。该方法结合了现场监测数据和地质勘察资料,利用有限元分析软件对隧洞周边的地下水流动进行动态模拟,并根据历史数据和相似工程案例,建立了涌水量预测模型。研究结果表明,该模型能够较为准确地预测不同工况下的涌水量,为施工安全提供了重要参考。
此外,论文还讨论了高海拔地区隧洞施工中常见的涌突水事故类型及其成因。例如,当掘进至含水层时,若支护措施不到位,极易引发突水事故;而在裂隙发育区,地下水的突然释放也可能导致严重的工程灾害。因此,论文强调了在设计和施工阶段应充分考虑围岩的渗透特性,采取有效的防排水措施,以降低涌突水风险。
在实际应用方面,论文通过典型案例分析,验证了所提出方法的可行性。通过对某具体隧洞工程的模拟计算和现场监测数据对比,发现预测结果与实际涌水量基本吻合,说明该方法具有较强的实用性。同时,论文也指出了当前研究中存在的不足,如模型参数的不确定性、地下水补给量的动态变化等因素仍需进一步研究。
总体而言,《川西某高海拔深埋长大隧洞围岩渗透特性及涌突水量预测》是一篇具有重要理论价值和实践意义的学术论文。它不仅丰富了高海拔地区隧道工程的理论体系,也为今后类似工程的设计和施工提供了科学依据和技术支持。随着我国西部大开发战略的推进,这类研究将发挥越来越重要的作用。
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