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成兰铁路龙门山段水文地质条件及其对隧道工程的影响研究

作　者: 庞练
导　师: 李晓
学　校: 成都理工大学
专　业: 环境工程
关键词: 龙门山段 邓家坪隧道 水文地质条件 岩溶水系统 涌水量预测
分类号: U452.11
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


隧道涌突水是岩溶隧道工程中最典型、最重大的地质灾害形式之一,隧道的涌突水与隧道区的水文地质条件密切相关,对隧道区的水文地质条件研究历来受到重视,而隧道涌水量的计算和预测是隧道水文地质研究的重要内容。本论文以成兰铁路龙门山段为研究背景,在广泛收集前人研究成果的基础上,结合野外地质-水文地质调查,运用水化学及同位素分析的方法,重点讨论了隧址区岩溶水文地质条件,划分了研究区岩溶水系统,并以邓家坪隧道为例,分析了隧道的涌水段位及涌水来源,对隧道的涌水量进行了预测和分段评价。通过各种方法综合分析,得出主要成果和认识如下:(1)成兰铁路龙门山段位于龙门山构造带中段,构造复杂,碳酸盐岩地层发育。在构造作用下,地表岩溶以洼地、漏斗、落水洞为主,地下则有溶洞、暗河等存在。岩溶地下水受地质构造的控制,沿断裂带及其交汇部位、构造复合带、褶皱核部及岩溶管道系统形成地下水富集带。(2)研究区地下水类型以碳酸盐岩裂隙溶洞水为主,含水介质按富水性可以分为强含水层、中等含水层及弱含水层。岩溶水化学类型主要为HCO3·SO4型和HCO3型,矿化度大都小于0.5 g/L。地下水同位素分析表明区内地下水接受大气降水及地表水混合补给。(3)F8张性导水断裂对区内地下水有控制作用。区内各流域水量存在不均衡,各流域之间通过F8断裂存在水力联系。根据水化学和同位素特征,并结合地质条件分析认为,区内几个岩溶大泉是F8断裂与岩溶系统综合作用形成的。以地表分水岭、断裂带、隔水地层及河流为边界,研究区岩溶地下水系统可划分为15个二级子系统,文章着重研究了与邓家坪隧道相关的4个二级水系统的特征。(4)分析研究表明,邓家坪隧道涌突水以断裂带涌突水和岩溶涌突水两类为主,涌水来源主要是岩溶地下水以及地表雎水河水。针对邓家坪隧道特征,选用了地下径流模数法、降雨入渗系数法、地下水动力学法及评分法对隧道涌水量的进行了预测。通过所选用预测方法的预测结果比较,选择出了恰当的预测涌水量,并对隧道涌水进行了分段评价。

全文目录


摘要  4-6
Abstract  6-10
第1章 前言  10-20
  1.1 选题依据及研究意义  10-12
  1.2 国内外研究现状  12-18
    1.2.1 隧道涌突水研究  12-15
    1.2.2 岩溶地下水系统研究  15-18
  1.3 研究内容及技术路线  18-20
    1.3.1 研究内容  18-19
    1.3.2 技术路线  19-20
第2章 研究区地质背景  20-32
  2.1 自然地理特征  20-22
    2.1.1 地形地貌  20
    2.1.2 气象水文  20-22
  2.2 地层岩性  22-25
    2.2.1 概述  22-23
    2.2.2 碳酸盐岩特征  23-25
  2.3 地质构造  25-29
    2.3.1 区域地质构造  25-27
    2.3.2 隧址区断裂特征  27-29
  2.4 新构造运动及地震  29-30
  2.5 区域水文地质条件  30-32
    2.5.1 区域地下水类型及含水层  30
    2.5.2 区域水化学特征  30-32
第3章 岩溶水文地质  32-42
  3.1 岩溶发育特征  32-38
    3.1.1 岩溶形态  32-33
    3.1.2 岩溶发育的控制因素  33-38
  3.2 岩溶含水层（岩组）特征  38-41
    3.2.1 岩溶裂隙发育的强含水层（岩组）  39-40
    3.2.2 岩溶裂隙较发育的中等含水层（岩组）  40
    3.2.3 岩溶裂隙弱发育的弱含水层（岩组）  40-41
  3.3 岩溶水补给、径流、排泄条件及动态  41-42
第4章 岩溶水化学及同位素特征  42-57
  4.1 岩溶水化学特征  42-54
    4.1.1 岩溶水化学基本特征  42-46
    4.1.2 各类水水化学特征  46-49
    4.1.3 水化学组分相关关系聚类分析  49-50
    4.1.4 岩溶地下水某些水化学参数  50-54
  4.2 氢氧稳定同位素特征  54-57
    4.2.1 同位素分布特征  54-55
    4.2.2 地下水补给高程  55-57
第5章 岩溶水系统划分  57-71
  5.1 流域水均衡分析  57-59
  5.2 几个岩溶泉成因分析  59-65
  5.3 岩溶水系统划分  65-67
  5.4 岩溶水动力分带  67-71
第6章 邓家坪隧道岩溶涌突水预测及评价  71-88
  6.1 隧道工程概况  71-72
  6.2 隧道涌水段分布特征及涌水来源  72-77
  6.3 隧道涌水量预测  77-85
  6.4 隧道涌水分段评价  85-86
  6.5 隧址区地下水疏干、地表井泉枯竭、袭夺地表河水问题  86-88
结论  88-90
致谢  90-91
参考文献  91-96
攻读学位期间取得学术成果  96

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中图分类: > 交通运输 > 公路运输 > 隧道工程 > 勘测、设计与计算 > 勘测 > 隧道工程地质与水文地质勘测
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