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五指山隧道岩溶水文地质特征及涌水原因研究

作　者: 李扬红
导　师: 邓英尔
学　校: 成都理工大学
专　业: 地质工程
关键词: 五指山隧道 岩溶 水文地质特征 隧道施工 特大涌水
分类号: U452.11
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


水文地质条件复杂的长大隧道,施工过程可能导致隧址区地质灾害,包括地表塌陷、涌泥、岩溶水害及地表水源枯竭等,影响隧道正常施工及周边群众的日常生产、生活。国道213线沐新路的五指山隧道全长3911m,水文地质条件极为复杂,在施工过程中多次出现特大涌水。2004年开工后的施工过程揭露了7个涌突水含水带,出口段于2005年7月下旬在K30+911、进口段于2005年8月6日在K29+542处出现特大涌水,给隧道修建造成了极大困难。因此,对五指山隧道岩溶水文地质特征及涌水原因进行研究具有重要意义。本文主要调查了五指山隧道隧址区的自然地理条件、地层岩性、地质构造、岩溶水文地质特征,研究了五指山隧道施工涌突水特征,分析了涌突水原因。论文主要研究成果如下:⑴调查发现五指山隧道隧址区存在F1和F2断层。⑵隧址区发育的岩溶形态为:地表岩溶形态以石芽、漏斗、溶蚀洼地、溶沟、峰丛、槽谷为主,地下岩溶形态以溶隙、竖井、落水洞、溶洞为主。⑶调查发现五指山隧道揭露的膏溶角砾岩层。⑷五指山隧址区地下水补径排条件为:地下水主要靠大气降水补给,排泄区分布于五指山两侧,分水岭北东坡一侧为岩溶地下水的主要径流区。⑸分析了五指山隧道施工涌水量变化,结果表明隧道涌水量动态变化非常强烈。依据涌水量变化曲线,确定了隧道主要涌突水点位置。为隧道实际涌水的计算提供了依据。⑹查明了五指山隧道出口端膏溶角砾岩的涌突水成因:出口端K30+912～K29+566段为灰岩、白云岩夹膏溶角砾岩及石膏层,其中,K30+817～K30+912及K30+686～K30+750揭露上膏溶角砾岩及下膏溶角砾岩,K30+566～K30+610揭露正在溶蚀的石膏层。上下膏溶角砾岩段是主要涌水段。⑺查明了五指山隧道“8﹒6”坍方突水的成因:突水发生于T1t砂岩内、发育宽度约100米的F2断层破碎带,处于水文地质的压力循环带,由于该破碎带充水,静水压力大,而发生突水并引起坍塌。⑻分析了五指山隧道涌水化学组分,确定了地下水中浅埋藏地带及深埋藏地带的地下水水化学特征,为隧道涌水起源的判断提供了依据。

全文目录


摘要  4-6
Abstract  6-10
第1章 前言  10-16
  1.1 选题依据及研究意义  10
  1.2 隧道岩溶涌水的研究现状  10-14
    1.2.1 岩溶区隧道涌水地质条件研究现状  10-11
    1.2.2 岩溶区隧道涌水量预测研究现状  11-13
    1.2.3 岩溶隧道涌水的地质超前预报技术研究现状  13
    1.2.4 岩溶隧道涌水防治研究现状  13-14
  1.3 研究内容及技术路线  14-16
第2章 隧址区的地质概况  16-25
  2.1 自然地理概况  16
  2.2 地层岩性  16-19
    2.2.1 地层  16-19
    2.2.2 膏溶角砾岩  19
  2.3 隧址区地质构造  19-25
    2.3.1 褶皱  20
    2.3.2 断裂  20-25
第3章 岩溶水文地质特征  25-38
  3.1 隧址区岩溶  25-31
    3.1.1 岩溶的形态  25-28
    3.1.2 岩溶的演化  28-29
    3.1.3 石膏岩岩溶  29-31
  3.2 地表水系和岩溶水文地质单元  31-33
  3.3 岩溶含水层及含水构造  33-36
  3.4 补给径流排泄条件  36-38
第4章 隧道施工涌突水特征及涌突水原因分析  38-61
  4.1 隧道涌突水特征  38-39
  4.2 涌水水源分析  39-48
    4.2.1 样品采集与分析  40
    4.2.2 结果与讨论  40-48
    4.2.3 小结  48
  4.3 特殊涌突水段分析  48-56
    4.3.1 进口段“8·6”断层突水  48-50
    4.3.2 “8?6”涌水的原因分析  50-53
    4.3.3 出口段膏溶角砾岩溶涌突水情况  53
    4.3.4 膏溶角砾岩溶涌突水原因分析  53-56
  4.4 隧道涌水机制分析  56-61
    4.4.1 隧道贯通前，进出口涌水量动态变化的原因  56-59
    4.4.2 隧道贯通后总涌水量剧增的原因  59-61
结论  61-62
致谢  62-63
参考文献  63-66
攻读学位期间取得学术成果  66

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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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