隧道涌水量的预测方式及阻碍因素研究

1、隧道涌水量的预测方式及阻碍因素研究摘要：现代进展中，隧道涌水过量会产生地质灾害，使地质环境、生态环境和水环境等发生专门大转变，乃至造成极大人员伤亡和经济损失，严峻阻碍经济可持续进展。本文对隧道涌水量的预测方式进行分析，对隧道涌水量的阻碍因素进行探讨，以为提高隧道涌水量预测准确性提供可参考依据，减少地质灾害发生。关键词：隧道涌水量；预测方式；阻碍因素；地质灾害依照有关资料和数据分析显示，隧道涌水量与隧道防排水设计、衬砌水压力和生态环境等都有紧密关系，对隧道涌水量的预测方式及阻碍因素进行研究，找出相关数据和有效预测方式，降低环境对隧道涌水量预测结果的阻碍，关于提高隧道涌水预测结果的靠得住性具有重要

2、意义。一、隧道涌水量的预测方式到目前为止，隧道涌水量的计算一直是个难题，不管采纳哪一种预测方式，计算结果和隧道的实际涌水量总会存在较大不同，因此，必需依照隧道的实际情形来选择最适合的预测方式。对相关资料、实验和计算结果进行分析和总结可知，隧道涌水量的预测方式要紧有如下几种：（一）数值分析法采纳数值分析法进行隧道涌水量的预测，不用考虑隧道支护结构、应力场、渗流场和位移场等因素，在不受以上因素阻碍的情形下，能够用于边界条件较复杂的隧道涌水量计算，从而大大提高预测结果的准确性和靠得住性。与此同时，由于不受隧道边界手否规那么、初始水是不是水平、承压与无压含水层是不是共层和含水层是不是均质等条件的阻碍，

3、因此，在地下水渗流的计算中具有专门大的优势。依照有关资料和数据显示，隧道涌水量预测中，数值分析法要紧有离散单元法、有限差分法、有限单元法和边界单元法等。（二）理论解析法在隧道涌水量的预测中，相关解析公式都是以地下水动力学理论为基础，采纳简化地质模型的方式进行计算的，依照隧道的直径、隧道中心点距离地下水位的距离、隧道所处的含水层厚度、含水地层的渗透系数和隧道的半径，能够计算出隧道涌水量的预测结果；与此同时，依照有关学者的推导公式和计算结果，在隧道围岩含水层厚度、隧道洞周和无穷远边界等因素的阻碍下，计算隧道的涌水量，以对深埋高水头圆形洞室的涌水量进行计算，能够大大减小预测结果与实际结果的误差，可是

4、，其中某些计算公式不适用于浅埋隧道涌水量的计算。另外，采纳理论解析法还发觉，隧道涌水量的预测结果受注浆圈和衬砌断面半径等因素的阻碍，在注浆圈和衬砌渗透系数与围岩的数值相同的情形下，可采纳学者王建宇推导出来的计算公式。（三）体会公式法在我国铁路工程水文地质勘探标准中，与隧道涌水量相关的预测方式是，运用中隧道初期可能形成的最大涌水量预测公式，以计算隧道涌水量的预测结果。二、隧道涌水量的阻碍因素依照隧道的环境可知，隧道涌水量受到围岩渗透系数、地下水高度、隧道含水层厚度和洞室大小等因素的阻碍，通过采纳相关计算公式、预测方式和计算软件等进行预测结果计算总结出，隧道涌水量的要紧阻碍因素有以下几个：（一）衬

5、砌和注浆圈的渗透性运用相关计算公式和依照有关数据，对衬砌和注浆圈给隧道涌水量带来的阻碍进行计算，并将预测结果和数值解的结果进行对照，从取用不同数值的结果可知，当注浆圈的厚度一按时，隧道涌水量会随着注浆圈渗透性降低而减少，在注浆圈与围岩渗透系数之比达到必然数值时，隧道用水量的转变会趋于平稳状态；与此同时，当注浆圈的渗透系数一按时，随着注浆圈厚度不断增大，隧道涌水量会减小，在必然数值时隧道涌水量的转变趋于稳固状态。同理，假设衬砌的与围岩系数之比在某一个特定值时，隧道涌水量的转变会趋于稳固状态，在实际应用中，将衬砌和注浆圈结合在一路利用，可起到更好降低隧道涌水量的作用，具有较高经济性。（二）地下水位

6、高度依照有关计算公式和预测结果可知，隧道涌水量的预测值会随着隧道埋深的大小转变，因此，隧道存在一个最小涌水量的隧道埋深，关于确信水底隧道的顶板厚度和富水地域隧道的埋深具有指导意义。与此同时，依照有关数据和图形显示，针对不同隧道深埋情形进行隧道涌水量预测时，必需依如实际情形选择最适合的预测方式，才能保证预测结果的准确性。（三）洞室大小形状依照隧道实际涌水情形可知，隧道涌水量随着隧道半径的转变而转变，而且随着半径增大，运用学者王建宇的计算公式进行计算，预测结果不同性会愈来愈大，其它预测方式那么会趋于平稳状态。表】洞室形状对涌水量的影响T«h+1Inilurnrrn|rflvrty尸onI

7、hrwatirrinJIiutlitlIotunn-rlk洞型形状葡水量最大淮源速度/（TiWS网制iTin55.75物四展L.U343方超.警22.25如表一、依照洞室不同形状进行计算，由计算结果可知，面积必然的情形下，圆形隧道的涌水量最小，方形隧道最大。因此，在水源比较丰硕地域采取圆形隧道，能够提高衬砌的抗压性，使隧道涌水量取得不断减少，有利于减小地质灾害带来危害。（四）围岩渗透系数在整个隧道涌水量预测中，围岩渗透系数是阻碍预测结果的重要阻碍因素，依照有关数据得出，隧道涌水量与围岩渗透系数成正比，随着围岩渗透系数不断增大，隧道涌水量也会相应增加。在进行渗透系数相同的预测时，依照有关公式、数

8、据和预测方式可知，采纳我国铁路工程水文地质勘探标准中的计算公式进行预测，预测结果要比其它方式大很多，而在实际采纳佐藤邦明公式进行计算，预测值与实际值相较偏小，因此，必需依如实际隧道情形，采纳最适合的预测方式，才能保证预测结果的准确性。（五）含水层厚度依照有关数据和图表，对含水层厚度给隧道涌水量带来的阻碍进行分析可知，随着不透水层距离隧道拱底的距离慢慢增大，隧道用水量会慢慢增多，幅度会慢慢变小，当不透水层与隧道拱底的距离在必然数值时，隧道涌水量会趋于平稳。终止语：综上所述，采纳不同预测方式进行隧道涌水量的预测，要依照隧道的实际情形和各类阻碍因素进行综合分析，以选择最适合的预测方式，确保预测结果准确性不断提高，给隧道修建提供靠得住参考依据。参考文献：1 王国斌.沪蓉西高速公路乌池坝岩溶隧道涌水成灾机理研究D.中国地质大学,2021.2 邬强.齐岳山隧道涌水量预测的研究D.西南交