大相岭隧道断层地段地下水作用研究

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地下水的存在对隧道工程来讲是一个非常不利的地质条件。在岩体较破碎、节理裂隙发育且具有一定的张开度的地段,若隔水层的强度不够,而地下水又具有较高的水头压力的情况下,极易发生涌突水事故,并诱发塌方等其他地质灾害。这些灾害一旦发生,后期处理非常困难,要浪费大量的人力物力,影响施工进度。本文首先概括了隧址区的基本工程地质条件,通过对渗流场的模拟,得出如下结论:(1)隧道埋深浅的部位,断层水头低,埋深大的部位虽然具有高水头,但随着埋深的增加,近隧道处,地下水水头损失将剧增,两种情况下都不利于在隧道上方形成高水头,故在隧道中形成高压突水的可能较小;(2)各断层前缘所需的安全隔水层厚度为0.31~0.91m,在施工中若需要进行导管环向注浆等隔水措施,需要有一定的厚度,保证隔水层的有效性;(3)隧道岩体形成Ⅰ型裂纹扩展模式所需的临界水头压力都大于23.5Mpa,形成Ⅱ型裂纹扩展模式的水力劈裂临界水头为15.8Mpa,而个断层处水头远远低于所需水头,隧道水不会对隧道围岩产生劈裂作用。通过对现场开挖的模拟,得出如下结论:(1)水头产生的静水压力对于隧道本身的应变影响不大,地下水对于隧道围岩的作用,主要还是通过软化和潜蚀作用,改变岩体本身的性质;(2)采用CD法开挖,可以有效控制围岩变形,同时能起到探测前方地质情况的作用,便于处理左侧岩体可能出现的不良状况,但是,一定要注意做好开挖后的初期支护工作。
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