长江近入海口复杂地质条件下隧道工程风险评价

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近年来,我国隧道及地下工程建设数量不断上升,工程建设的难度持续增加,规模也越来越庞大。但是隧道工程因为所处地质条件的不明确和隐蔽性,与之而来的问题就是建设过程中存在很多风险。这不仅会造成生命和财产的损失,还会造成一定的社会影响。在隧道项目的规划和实施阶段,利用合适的方法对隧道风险分析,不仅可以确定工程建设的风险程度,还可以预判可能产生的风险事故,从而方便我们采取一定的风险控制措施,从而有效减少风险事故造成的损失。本文针对长江近入海口复杂地质条件下的隧道工程进行风险评价。主要以常熟电厂输水盾构隧道为例,针对其复杂的地质水文条件,通过风险因素的分析与稳定性风险分析,提出符合工程实际的方法进行风险评价。主要研究内容及成果如下:(1)结合工程区地质条件和水文条件,分别从隧道特征、管片特征、围岩特征,对常熟电厂输水隧道风险因素进行分析。按照已有的理论,对隧道建设过程中各方面的稳定性判断,并得到了一些结论:底部承压含水层水压较大,如果防水措施不当,在施工过程中承压含水层会造成流土等地质灾害;而且第⑤层土含有沼气、朽木和腐殖质,会对施工过程产生影响。(2)工程场区处于长江与徐六泾河交界处,河流作用会对埋置于河床底部的隧道产生影响。因受到潮流和径流的双重作用,通过分析河床在落潮期间处于冲刷状态。但落潮流所处长江主泓位置位于长江深槽处,距离隧道仍有800m左右,而且深槽坡度只有10%;加之近年来,长江中下游地区水库和护岸工程建设,使得徐六泾河段处于相对稳定的状态,所以在隧道使用期内河势的变化并不会对隧道稳定性产生影响。(3)通过数值模拟的方式分析了隧道开挖对周围土体的扰动,并对其进行风险分析,得出结论认为隧道埋置深度的增加有利于稳定,但是当隧道处于④⑤层土中时,处于最不利情况。还通过建立涌水模型,利用蒙特卡罗来模拟分析隧道涌水与潮位变化的关系,得出了隧道涌水主要受底部承压含水层控制,需要在施工过程中做好防水措施。(4)结合工程实际,提出分区段对隧道风险评价。按地质条件的变化对隧道进行区段划分,建立分区风险评价体系。采用综合风险指数评价方法对隧道风险评价,并对各区段风险因素的重要程度分析。通过本文提出的风险评价体系进行计算,最后得出D段和E段处于中等风险等级,尤其是E段风险指数接近较高风险等级。另外B段和C段处于风险较低等级,A段风险指数最小。分析各段所处的风险等级,提出切合工程实际的防渗,防沼气等风险控制措施,目的在于降低风险,减少损失。
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