地下水对隧道的影响以及应对
地下水对隧道施工的影响及处理方法浅析q
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地下⽔对隧道施⼯的影响及处理⽅法浅析q浅析地下⽔对隧道⼯程的影响摘要隧道施⼯与地下⽔环境有着密切联系,作为地下线性建筑物,隧道在修建过程中不可避免地穿越不同⽔⽂地质体,形成集⽔廊道。
在隧道开挖过程中,地下⽔将涌⼊隧道,⼤量隧道涌、突⽔将对隧道造成严重影响。
⽂章分析了地下⽔对隧道⼯程的影响,对如何正确处理隧道中的地下⽔问题做了简要的探讨。
关键词地下⽔隧道施⼯涌⽔Study on the influence of ground water on TunnelengineeringAbstract:Tunnel construction and groundwater environment are closely linked. As a kind of underground lineament building,the tunnel will inevitably pass through different hydrology geology in construction process thus forming a catchment corridor. During the excavation of tunnel, the groundwater floods the tunnel which will be seriously impacted by a lot of gushing water. This paper analyzes the impact of groundwater on the tunnel project and briefly discusses how to handle the groundwater problem properly.Key words: groundwater tunnel construction gushing water1引⾔作为隧道施⼯的⼀个⽼⼤难问题,地下⽔不仅影响隧道的正常施⼯,也会影响隧道的正常使⽤。
隧道施工中的地下水防治技术
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隧道施工中的地下水防治技术地下水是指在地下岩石或土壤中流动或静止的水体。
在隧道施工中,地下水的防治技术起着重要作用,既可以保障工程的安全和顺利进行,又可以避免环境污染和生态破坏。
本文将介绍隧道施工中的地下水防治技术。
一、地下水对隧道施工的影响地下水会对隧道施工产生多方面的影响,主要包括:土壤液化、隧道冒水、地面沉降和引发地质灾害等。
为了保证隧道施工的安全和顺利进行,必须对地下水进行防治。
二、地下水防治技术的选择在隧道施工中,常用的地下水防治技术有:人工降水、地下水封堵、水闸控制、泵井排水和注浆固水等。
1. 人工降水人工降水是指通过人工手段增加地下水位,以达到降低地下水渗透压力的目的。
通常采用的方式包括设置水井、水坑和注水等。
在施工过程中,需要根据地层情况和施工进度合理选择人工降水的方式。
2. 地下水封堵地下水封堵是指采取相应措施,将地下水分隔开,防止其进入施工区域。
常用的方法有地下水壁、重力式隔离帷幕和冻结法等。
地下水封堵技术可以有效降低地下水位,减少水压对隧道施工的影响。
3. 水闸控制水闸控制是指通过设置水闸,调节地下水位的高低,以满足隧道施工的需要。
水闸的选择与施工进度密切相关,需要根据工程特点和水文地质条件进行合理的设计和安装。
4. 泵井排水泵井排水是指通过设置泵井,将地下水抽排出去。
泵井排水适用于地下水位较高的地区,可以有效控制地下水位,减少渗流对隧道施工的影响。
5. 注浆固水注浆固水是指通过注入固化材料,改变地下水的渗透性,从而降低地下水的渗透压力。
常用的注浆材料有水泥浆、树脂浆和聚氨酯浆等。
注浆固水技术可以有效加固地下岩体和土层,提高隧道施工的安全性。
三、地下水防治技术的应用实例以下是我国某隧道施工过程中采用的地下水防治技术实例:1. 人工降水通过在施工区域设置注水井,在施工前进行大量注水,降低地下水位。
同时,采用排水井将注入的地下水抽排出去,保持施工现场的干燥状态。
2. 地下水封堵在施工区域周围设置了地下水壁,利用膨润土、水泥浆等材料封堵地下水。
浅谈隧道施工阶段地下水的处理对策
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浅谈隧道施工阶段地下水的处理对策隧道施工是一项复杂的工程,在进行隧道施工时,地下水是施工阶段中一个重要的问题。
地下水对隧道施工的影响非常大,它可能会导致隧道坍塌、地质灾害和环境污染等问题。
对于地下水的处理对策是非常重要的。
隧道施工过程中的地下水处理,直接关系到施工的安全和工程的质量。
本文将从地下水的特点、隧道施工中地下水处理的现状和存在的问题以及对策措施等方面进行浅谈。
一、地下水的特点地下水在隧道施工过程中具有以下特点:1. 处理难度大:地下水处理受地质条件的限制,地下水来源复杂,处理难度大。
2. 污染风险高:隧道施工过程中,地下水可能受到各种污染因素的影响,如土壤的化学物质、施工废弃物等,导致地下水的污染风险高。
3. 与周边环境关系密切:地下水的处理会直接影响到周边环境,尤其是地表水和地下水之间的关系会对施工和周边生态环境带来影响。
二、隧道施工中地下水处理的现状和存在的问题1. 处理方式单一:传统的地下水处理方式主要是通过抽水排水和简单的处理设施进行处理,缺乏针对性且效果不明显。
2. 处理成本高:传统的地下水处理成本较高,包括运行维护成本和设备投入成本。
3. 对环境影响大:传统的地下水处理方式可能对周边环境造成一定的影响,特别是长期抽水排水对地下水位和地表水位的影响尤为明显。
4. 没有系统的监测与治理:在现有地下水处理流程中,监测和治理工作不到位,难以及时发现和解决地下水治理问题。
为了解决隧道施工中地下水处理的问题,可以采取以下对策:1. 优化地下水处理技术:通过引入先进的地下水处理技术,如地下水膜法处理、地下水生物修复技术等,提高地下水处理效果,降低处理成本。
2. 结合地质环境进行处理:地下水的特点和地质环境密切相关,可以结合地质环境的特点,采取针对性的地下水处理策略,有效降低处理难度。
3. 加强监测与治理:建立完善的地下水监测体系,及时监测地下水的水质和水位变化,做好地下水的治理工作。
加强隧道施工过程中的环境监测,确保地下水处理对周边环境的影响减到最低。
隧道工程施工中的地下水防治
![隧道工程施工中的地下水防治](https://img.taocdn.com/s3/m/227df624974bcf84b9d528ea81c758f5f61f293d.png)
隧道工程施工中的地下水防治地下水防治在隧道工程施工中扮演着至关重要的角色。
隧道工程施工涉及到地下水的排泄、支护和处理,如果没有科学合理的地下水防治措施,将会给施工过程带来诸多难题和安全风险。
下面将从地下水源、地下水的影响、地下水防治的方法和案例分析等方面探讨隧道工程施工中的地下水防治。
地下水是隧道工程施工中常见的水源之一,一方面,地下水的存在对施工有一定的帮助,可以提供一定的供水和排水条件;另一方面,地下水的存在也会给施工带来一定影响。
首先,地下水的涌入会增加隧道施工现场的湿度,增加了施工环境的复杂性;此外,隧道工程施工中需要进行土方开挖和岩体钻爆等工作,这些作业会使地下水难以自然排放,导致水位上升,可能引发冒水事故。
因此,在隧道工程施工过程中,地下水防治显得尤为重要。
地下水防治的主要目标是将施工现场的地下水位降至安全范围内,确保施工过程的顺利进行。
其中,减少地下水的涌入是地下水防治的重要手段之一。
采用适当的支护措施,如注浆、喷射混凝土和锚索等,可以有效地减少地下水的涌入。
此外,在对隧道进行岩体钻爆的过程中,也可以采取湿式和干式炮眼钻法,以减少地下水涌入,同时提高施工作业的安全性。
在地下水防治中,控制地下水位的变化也是关键。
通过施工沉井和井廊等结构,可以将地下水进行有效的排泄和控制。
此外,还可以采用地下水抽排、防渗、排水和清理沉积物等手段,控制地下水位的上升,并确保施工现场的干燥。
在实际的隧道工程施工中,地下水防治已经得到了广泛的应用。
例如,在某地的隧道工程施工中,为了解决地下水渗流过大的问题,工程师采用了降低洞室渗水量和控制地下水位的措施。
通过加固地下水排水管网,有效降低了地下水位,从而保证了施工过程的顺利进行。
总之,隧道工程施工中的地下水防治至关重要。
科学合理的地下水防治措施可以保证施工过程的安全和顺利进行。
在实际的施工中,不同地区和不同类型的隧道需要采用相应的地下水防治方法,并结合实际情况进行优化和调整。
隧道工程和地下水环境相互影响分析
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隧道 工 程 和 地 下水 环 境 相 互 影 响分 析
李 圆 浩
( 重庆 交通 大 学交通运 输 学院 , 重庆 4 0 0 0 7 4 )
摘 要: 本 文分析 了隧道 工程中产生水 害的原因 以 及 地下水受到破 坏的机 理 , 并提 出了相关建议措施。 关键词 : 隧道 ; 地 下水 ; 涌水 ; 沉降
造成 隧道内部环境潮 湿 , 使洞 内供 电 、 照 明及通信 设备等发 生
锈蚀 , 降低这些设 备 的使 用效率和 使用寿命 , 严重 恶化 隧道 运
营环境 , 降低服务质量 , 增 加隧道 的维护运营费用 。 隧道 内的渗
透水还会形成路面积水 , 造成车辆打滑 , 危及行车安全 。
3 隧 道 建 设 对 地 下 水 环 境 的影 响
段, 这样 既能封堵地下水 , 也 能加 固围岩。在条件允许 时采用排 供结合模式 ,能有效 降低 隧道持续排水造成 的不 良地质效应 , 减少水资源的浪费。隧道排水 回灌方法能够减小地下水位下降 幅度 , 减轻 隧道 对环境 的破 坏 , 适 用于干旱半 干旱缺水地 区的
隧道排 水会 引起 地下水渗 流场的变化 ,造 成地下水位 下 降, 饱 和岩土层 中的孔隙水压力 下降 , 围岩承受 的有效应力增 加。其次 , 由于地下水动力场 的改变 , 地下水流方 向改变为向隧
山体 内部 岩体本 身处于一定的应力场 中, 同时还存在地下 水渗流场 , 它们互相作用 , 构成了一 种特定 的动态平衡体系 。 隧 道 的开挖 使岩体 的地下水渗 流场与地应 力场 的平衡状态遭 到
崩解 , 涌水突泥灾害 。 而处于松散岩土 、 岩溶裂隙发育或断裂破 碎带等不 良地质环境 的隧道 , 围岩 中饱含地下水 。渗 流场的改 变引起 围岩裂 隙水压力增 大 , 增加 了围岩 的 自重 荷载 , 更加剧
浅谈隧道施工中水的危害及防控措施
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浅谈隧道施工中水的危害及防控措施
隧道施工中的水是一个常见但危险的因素。
隧道施工过程中,水的渗漏可能会导致施工质量下降、设备损坏以及安全事故发生。
及早有效地控制和防止隧道施工中的水对工程造成的危害,对于确保工程质量和施工安全至关重要。
隧道施工过程中水的危害表现主要有以下几点:
1. 影响施工质量:隧道施工过程中如果水渗漏严重,可能导致土体松动或坍塌,进而影响隧道工程的稳定性和强度。
2. 损坏施工设备:水渗漏会对设备和机械造成腐蚀和损坏,增加施工成本和工期。
3. 影响工人安全:隧道工程中的水渗漏可能导致工人滑倒、坠落以及触电等事故,严重威胁工人的生命安全。
为了防止和控制隧道施工中的水,需要采取一系列的防控措施:
1. 地表水的排水措施:利用泵站和排水系统将地表水及时有效地排出施工区域,防止水渗漏至隧道内部。
2. 隧道周边水源的封堵:对周边地表水源进行有效的封堵和隔离措施,防止水渗漏至施工区域。
3. 噪音防治措施:如果施工过程中需要进行钻探、爆破等作业,需要采取相应的防控措施,防止施工过程中引发地下水源的涌入。
4. 隧道工程的防水设计:在隧道的设计阶段就提前考虑防水措施,利用涂层、防水板等防水材料对整个隧道进行防水处理,以减少隧道施工中的水渗漏。
5. 施工工艺的调整:针对不同隧道地质条件和地下水情况,采用不同的施工工艺,如地下注浆、搅拌桩灌浆等技术手段,加固地质结构,减少水渗漏。
6. 定期监测和检查:在施工过程中,定期对施工区域进行水位监测和检查,及时发现和处理水渗漏问题,以避免隐患的扩大。
7. 应急预案的制定:制定完善的应急预案,明确隧道施工中水渗漏事故应急的处理措施和流程,确保施工人员的安全。
解决隧道积水方案
![解决隧道积水方案](https://img.taocdn.com/s3/m/e3d087e60129bd64783e0912a216147917117e16.png)
解决隧道积水方案引言隧道积水是隧道工程中常见的问题之一。
积水不仅会影响隧道的使用和维护,还可能导致安全隐患。
因此,解决隧道积水问题是隧道工程中非常重要的一项任务。
本文将介绍一些常见的隧道积水问题以及相应的解决方案。
问题分析在隧道工程中,积水问题通常会出现在以下几个方面:1.地下水位较高:隧道位于地下,当地下水位较高时,就容易导致隧道积水。
2.雨水进入:隧道通常会穿越山脉或地势较高的区域,当降雨时,雨水会进入隧道内导致积水。
3.地质环境复杂:某些地质环境复杂的隧道,如穿越河流、湖泊等,会更容易出现积水问题。
解决方案针对上述问题,我们可以采取以下一些解决方案:1. 设计合理的排水系统合理的排水系统是解决隧道积水问题的关键。
在设计隧道时,应对排水系统进行合理规划,确保能够及时有效地排除积水。
•首先,要设计合适的排水通道,包括主排水通道和副排水通道。
主排水通道一般位于隧道底部,用于排除大量积水。
副排水通道应位于隧道两侧,用于排除较小的积水。
•其次,要设置合适的排水设备。
包括排水泵、排水沟、排水管道等。
排水泵可以提高排水效率,排水沟和管道则能够将积水快速排出隧道。
2. 加强防水措施为了防止雨水和地下水进入隧道,我们可以采取以下几种防水措施:•使用防水材料:在隧道内壁和顶部使用防水材料进行覆盖,有效阻止水分渗透。
•加固地基:对于地下水位较高的地区,可以采取加固地基的措施,减少地下水的渗透。
3. 加大排水设备的维护力度为了保证排水设备的正常工作,需要定期进行维护和清理。
•定期检查设备:定期检查排水泵、排水沟和排水管道,确保其正常运行。
•清理积水:及时清理隧道内的积水,避免长时间停留导致堵塞。
4. 提高隧道的抗水能力为了提高隧道的抗水能力,可以从以下几个方面进行改进:•选择合适的隧道施工方法:对于地质环境复杂的隧道,应根据具体情况选择合适的施工方法,提高隧道的抗水能力。
•优化隧道结构:在设计隧道结构时,要考虑水流的流向和压力,合理设计隧道断面和梁柱结构。
浅谈隧道施工中水的危害及防控措施
![浅谈隧道施工中水的危害及防控措施](https://img.taocdn.com/s3/m/7a741275b80d6c85ec3a87c24028915f804d84fb.png)
浅谈隧道施工中水的危害及防控措施隧道施工是一项复杂的工程项目,涉及到地下水、地质条件、施工设备等多个方面,其中水的危害是施工过程中需要重点关注和防控的问题之一。
本文将就隧道施工中水的危害及防控措施进行浅谈。
一、水的危害1. 地下水涌入地下水是隧道施工中常见的一种水的来源,当隧道进入地下水位附近时,地下水就会涌入隧道内部,造成隧道工程的水浸问题。
地下水的涌入会给施工现场带来很大的麻烦,不仅影响了施工进度,也会对施工安全造成一定的威胁。
2. 地表径流在地表水丰富的地区,隧道施工中地表径流也是一种常见的水的来源。
地表径流的持续涌入会导致隧道内部水位不断上升,影响施工作业的正常进行,同时也会对隧道结构和设备造成损坏。
3. 地下水位变化隧道施工过程中,地下水位的变化也会对施工造成一定的影响。
地下水位的上升或下降都会影响隧道内部的水位,从而对施工进度和隧道结构造成一定的危害。
二、水的防控措施1. 提前调查在进行隧道施工前,需要对施工区域的地下水情况进行详细调查,包括地下水位、水质、水流方向等,从而为后续的施工工作提供可靠的数据支持。
2. 设计合理在隧道设计阶段就需要充分考虑地下水的影响,合理设计隧道结构和排水系统,确保地下水在施工过程中能够得到有效的控制和排除。
3. 排水处理在隧道施工中,需要根据地下水情况采取适当的排水工程措施,将地下水排除出隧道工程范围。
为此,可以采取抽水、排水沟、排水管道等方法,有效控制地下水的涌入。
4. 采取加固措施对于地下水位高、水土条件较差的区域,需要在隧道施工中采取加固措施,以提高隧道结构的抗水能力,确保施工安全。
5. 监测系统在隧道施工过程中,需要建立完善的地下水位监测系统,实时监测地下水位的变化情况,及时采取措施应对,避免地下水对隧道施工造成不利影响。
6. 建立应急预案针对地下水问题,需要建立健全的应急预案,一旦发生地下水涌入的突发情况,能够立即采取有效措施进行应对,保证施工安全。
隧道施工中的地下水处理方案
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隧道施工中的地下水处理方案地下水是隧道施工中常遇到的问题之一,其处理方案对保证隧道施工的进展和质量至关重要。
本文将就隧道施工中的地下水处理方案进行探讨。
一、地下水处理方案的重要性地下水在隧道施工中的主要影响因素包括水位高度、水流速度和水质。
如果地下水处理方案不当,可能对隧道施工造成以下不良影响:1. 施工安全风险增加:未经处理的地下水可能会增加隧道工作面的涌水风险,导致施工工人的安全受到威胁。
2. 渗漏水影响隧道结构:地下水渗漏进入隧道内部会导致地质结构的破坏,加速隧道的老化和损坏。
3. 施工进度延误:未能妥善处理地下水会导致施工周期延长,进而影响整个项目的进度。
因此,制定合理的地下水处理方案具有关键意义。
二、地下水处理方案的选择针对隧道施工中的地下水问题,通常有以下几种主要的处理方案:1. 降低水位:通过采取排水井、管道等设施的方式降低地下水位,减少隧道工作面的涌水风险。
2. 施工降水:在隧道施工过程中,采用井点降水或壁面降水来控制地下水位,减少水压对隧道结构的影响。
3. 地层加固:对易涌水的地层,采用注浆、灌浆等方法进行地层加固,降低地下水渗流对施工的不利影响。
4. 深层冻结法:对于固结性较差的土层,采取深层冻结的方法,提高土层的稳定性,减少地下水渗漏。
5. 管道泵送:对于较高水位和水流速度较快的地下水,可以设置管道进行泵送,并通过泵站将地下水排入外部河流。
三、地下水处理方案的实施地下水处理方案的实施需要考虑以下几个方面:1. 地下水监测:在施工前后和施工中,需要对地下水的水位、水流速度和水质进行监测,及时了解地下水的变化情况,为后续处理提供数据支持。
2. 工程设施建设:根据地下水处理方案的选择,合理设置排水井、管道、泵站等工程设施,并确保设施的正常运行。
3. 施工技术操作:根据地下水处理方案的要求,合理组织施工人员进行降水、加固等工艺操作,确保施工的顺利进行。
4. 质量控制与监督:对地下水处理方案的实施过程进行质量控制和监督,确保每个环节按照规定要求进行操作,避免出现质量问题。
地下水对工程建设的不利影响及防治措施
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详细描述
在北京地铁施工过程中,隧道穿越含水层时 经常遇到涌水现象,影响施工进度和安全。 同时,在地铁运营过程中,地下水的活动也 可能导致隧道结构发生变形,甚至引发塌陷 等事故。为了应对这些问题,北京地铁建设 采取了多种措施,如加强地质勘查、合理设
计隧道结构、采用合适的施工方法等。
上海某大型建筑工程中的地下水问题及处理措施
广州某高层建筑基础工程中的地下水问题及处理措施
要点一
总结词
要点二
详细描述
广州某高层建筑基础工程中,地下水问题表现为对基础承 载力和稳定性要求的影响。
在广州地区,由于地质条件复杂,高层建筑基础工程经常 面临地下水的挑战。为了确保高层建筑的稳定性和安全性 ,必须采取有效的处理措施应对地下水问题。常见的处理 措施包括桩基、止水帷幕、排水降水等。这些措施能够有 效地提高基础承载力和稳定性,确保高层建筑的安全使用 。
02
地下水对工程建设的具体影响
施工难度增加
土壤液化
地下水位的波动会使土壤变得疏松,导致土壤液化,影响地基稳定性,进而增加 施工难度。
地下管线干扰
在施工过程中,地下水可能与其他地下管线产生冲突,需要额外的时间和资源进 行管线迁移或保护。
施工进度受阻
降水需求
为了降低地下水位,需要进行降水作 业,这会延长施工周期。
土壤侵蚀
土壤侵蚀
地下水的流动和压力可能导致土壤侵蚀,影响工程安全和稳 定性。
预防措施
在施工前进行详细的地质勘察和评估,了解土壤结构和地下 水情况,采取适当的工程措施,如土壤加固、排水降水等。
地下管线腐蚀
地下管线腐蚀
地下水可能对地下管线造成腐蚀,影响管线使用寿命和安全性。
预防措施
浅谈隧道施工中水的危害及防控措施
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浅谈隧道施工中水的危害及防控措施隧道施工是一项复杂的工程, 在施工过程中需要面对各种各样的挑战, 其中之一就是水的问题。
隧道工程中的水问题可能会给施工带来各种隐患和危害,因此对水的防控尤为重要。
本文将从水对隧道施工的危害以及防控措施两个方面展开讨论。
一、水对隧道施工的危害1. 地下水渗漏导致地质灾害隧道施工中,地下水渗漏会导致地质灾害的发生,比如地层涌水、滑坡、塌方等地质灾害。
地层涌水会影响隧道基础稳定性,导致隧道结构受损;而滑坡、塌方等灾害则会对施工区域造成严重破坏,威胁施工人员的生命安全。
2. 导致隧道结构受损地下水渗漏还会导致隧道结构受损,进而影响隧道的使用功能和安全性。
地下水长时间的冲击会导致隧道支护结构的腐蚀和破坏,如果不及时加以控制,可能会导致隧道坍塌或渗水严重,严重危及行车和使用安全。
3. 影响施工进度和质量地下水的渗漏会对隧道施工的进度和质量造成严重影响。
地下水的不断涌入会导致工程场地积水,影响机械设备的正常使用,延长施工周期;水会使得施工面土质软化,影响掌握的准确性和施工质量。
二、水的防控措施1. 提前进行水文地质勘察在隧道施工前,需要进行充分的水文地质勘察,了解地下水情况和地质条件。
通过水文地质勘察,可以掌握地下水的水文地质条件,为后续的施工工作提供科学依据。
2. 采取合理的排水措施针对地下水渗漏问题,需要采取合理的排水措施进行防控。
可以采用水井、抽水井等设备进行排水,将地下水有效地控制在一定的范围内,避免对施工造成影响。
3. 加强支护措施对于地下水渗漏导致的隧道结构受损问题,需要加强支护措施,保证隧道结构的安全。
可以采用防水材料对隧道结构进行加固,增强隧道的抗渗能力,从根本上解决地下水渗漏的问题。
4. 控制施工过程中的水的影响在施工过程中,需要加强对水的控制,避免水对施工造成影响。
可以采取合理的隔水措施,进行蓄水和排水,保证施工场地的干燥,保证施工机械设备的正常使用。
5. 加强监测与检测隧道施工中,需要加强对地下水渗漏情况的监测和检测。
地下水对隧道的影响以及应对
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地下水对隧道的影响以及应对摘要:隧道建设与地下水环境有着密切联系,隧道开挖过程中地下水将涌入隧道,大量隧道涌、突水将对隧道造成严重影响,隧道运营阶段地下水的渗漏则对结构稳定、洞内设施运转等造成影响,文章就地下水对围岩的作用机理做了深入浅出的分析探讨,对正确处理隧道中的地下水问题有一定的参考价值。
关键词:地下水、作用、腐蚀、隧道1、引言:隧道建设与地下水环境有着密切的联系。
一方面由于地下水渗流影响,隧道开挖过程中地下水将涌人隧道。
少量的涌水对隧道施工影响不大,但是大量的隧道涌、突水将对隧道建设造成严重影响,甚至掩埋施工人员和机具。
隧道运营阶段,地下水的渗漏则对隧道结构稳定、洞内设施运转、行车安全等,产生诸多不良影响甚至威胁。
另一方面地下水对隧道产生影响的同时,隧道建设及运营也会给地下水环境造成严重影响。
隧道的长期排水将引起地下水疏干导致地下水位下降进而引起地面沉降、重要水源断流等,形成环境灾害。
2、研究现状2.1、隧道建设阶段地下水影响研究现状在隧道建设过程中涌水灾害的研究方面,主要集中在如何准确的预测涌水量、涌水位置和关键的水文参数.渗透系数的研究方面。
最早的涌突水预测是从定性开始的,随着技术水平和施工要求的提高,基于定性分析的隧道涌水量预测研究发展成为隧道涌水的定量计算。
国外已有许多学者根据地下水动力学中以裘布依公式(1 875)为代表的稳定流理论和以泰斯公式(1 935)为代表的非稳定流理论,提出了许多隧道涌水量预测的经验量化公式,比较常见的有:日本的左藤邦明公式、落合敏朗公式;前苏联的科斯嘉可夫(A?H?KOCT,IKOB)公式、吉林斯基(H?K?FHpHHCKHfi)公式、福希海默(Forcheimer?F)公式等。
2.2、隧道运营阶段地下水影响研究现状对运营隧道渗漏水防治这一领域,日本曾在1996年对隧道渗漏水情况做过统计,发现总长4870KM的隧道,隧道总数的58%出现渗漏,其中49%的隧道出现在拱部,23%的隧道出现在边墙,28%的施工缝及变形缝出现渗漏水,国外研究者还开发了相应的监测软件来共同维护隧道质量,如日本在对病害现象和造成病害原因进行分类的基础上,开发了专门的隧道管理软件(TMS),通过实际检测和软件来共同监控、维护隧道的质量状况,结合软件的理论推测和实际经验,可以更好的解释衬砌背后许多不可见的缺陷如空洞、土的坍塌、积水等的部位,在此基础上,还可以分析出其它缺陷产生的原因,如表面裂缝的产生、塌方后危险程度的评估和应该采取的修补措施。
地下水对隧道的危害
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对隧道围岩稳定性的影响
支护结构腐蚀
地下水含有多种化学物质,如酸性和碱性物质,这些物质会对隧道支护结构的材料产生腐蚀作用,导致结构破坏。
支护结构位移和变形
地下水的流动可能会引起支护结构的位移和变形,从而影响隧道的稳定性。
对隧道支护结构稳定性的影响
施工期间涌水风险
在隧道施工过程中,地下水的涌现可能会给施工带来极大的不稳定因素,甚至会导致施工事故。
这种冲刷和掏空作用会导致隧道结构的破坏和变形,特别是在隧道的底部,因为底部是承受冲刷和掏空作用的主要部位。
冲刷和掏空
03
地下水对隧道稳定性的影响
地下水在围岩中不断流动,可能会导致围岩的物理性质发生变化,如软化和弱化,从而降低围岩的稳定性。
地下水渗流导致围岩软化
围岩中的地下水可能会导致围岩的力学性能下降,如降低抗压、抗拉和抗剪切强度,从而影响隧道的稳定性。
渗透侵蚀
在地下水位较高的地区,特别是在滨海相和海相沉积的黏性土和砂土地层中,隧道结构往往会受到地下水的浮力作用。
当隧道结构受到的浮力超过其承受能力时,会造成隧道结构的破坏,特别是在隧道结构的顶部和底部,这些部位更容易受到浮力的影响。
浮力破坏
在一些高流速的地下水地段,地下水会对隧道结构产生强烈的冲刷和掏空作用。
xx年xx月xx日
地下水对隧道的危害
CATALOGUE
目录
地下水的基本概念及对隧道的危害概述地下水对隧道结构的直接危害地下水对隧道稳定性的影响隧道地下水防治措施工程实例分析结论与展望
01
地下水的基本概念及对隧道的危害概述
地下水是指存在于地壳岩石和土壤空隙中的水,根据埋藏条件可分为上层滞水、下层滞水、潜水和承压水四种类型。
浅谈隧道施工阶段地下水的处理对策
![浅谈隧道施工阶段地下水的处理对策](https://img.taocdn.com/s3/m/8fb3507242323968011ca300a6c30c225901f0d8.png)
浅谈隧道施工阶段地下水的处理对策隧道施工是一个复杂而又具有挑战性的工程项目,其中地下水处理是一个非常重要的环节。
地下水对隧道的施工会产生许多不利影响,因此需要采取相应的对策进行处理。
本文将从地下水的成因、对隧道施工的影响和处理对策等方面进行探讨。
一、地下水的成因地下水的成因主要有两种:一是大气降水渗入地下,形成地下水;二是地表水、河流、湖泊等水体渗入地下,也形成地下水。
当地下水位较高时,对隧道的施工会带来不利影响。
二、地下水对隧道施工的影响1. 土层稳定性:地下水的涌入会导致土层变得松软,使得隧道开挖困难,甚至引发塌方危险。
2. 地下水渗漏:地下水会随着土层的松软而渗漏进入隧道,导致工作面积的水淹,增加施工难度和安全风险。
3. 地下水压力:地下水的压力会增大隧道的支护难度,同时对支护结构造成一定的影响。
三、地下水处理对策1. 预测和排水:对地下水的流向和水位进行预测,提前进行排水处理,减少地下水对施工的影响。
可以通过井眼排水、管道引水等方式来降低地下水位。
2. 支护措施:根据地下水的情况,采取相应的支护措施,减少地下水的侵扰。
例如采用水封墙、注浆加固等方式。
3. 抽水处理:在施工过程中,通过抽水设备将地下水抽走,减少地下水对施工的影响。
4. 灌浆处理:在地下水入侵的地方进行灌浆处理,提高土层的稳定性,减少水流到达开挖表面。
5. 实施管网处理:对地下水进行统一管理,通过设置管网进行抽排、引路、排渗等处理。
6. 采用隔离布设施工:在地下水位较高的区域实行隔离布设施工,减少地下水的影响。
四、总结地下水处理对策是隧道施工阶段的重要环节,有效的地下水处理对策能够减少施工中地下水带来的不利影响,保障工程施工的顺利进行。
在隧道施工前,需要进行细致的地下水勘测和分析,提前做好地下水处理对策的规划和准备工作。
在隧道施工过程中,需要不断对地下水的情况进行监测和调整,确保施工安全和工程质量。
希望本文的内容能为相关从业人员提供一些参考和帮助。
浅谈隧道施工中水的危害及防控措施
![浅谈隧道施工中水的危害及防控措施](https://img.taocdn.com/s3/m/02d55b73ff4733687e21af45b307e87100f6f856.png)
浅谈隧道施工中水的危害及防控措施隧道施工中的水是指在隧道开挖或施工过程中因地下水位较高或地下水涌入而导致的水。
隧道施工中的水对工程施工和工人的安全都会带来很大的危害,因此需要采取相应的防控措施来确保施工的顺利进行。
隧道施工中的水会对地下隧道的稳定性造成影响。
开挖过程中,地下水会进入隧道施工工地,增加了围岩的湿度,使得岩体的稳定性降低,容易发生滑坡、塌方等事故。
水压的存在会使围岩下陷,增大隧道的变形和沉降风险。
隧道施工中的水会对工程设备和施工机械造成损坏。
施工机械和设备在水中运行会引起电气故障、机械故障等问题,影响施工进度和质量。
施工机械和设备暴露在水中易生锈腐蚀,导致使用寿命缩短。
隧道施工中水的存在也会对工人的安全构成威胁。
施工现场的积水会对工人的身体健康产生不良影响,例如引起感冒、湿疹、风寒等疾病。
水中存在着溺水的风险,一旦发生溺水事故,不仅会造成人员伤亡,还会对施工进度和工程质量产生严重影响。
应对水源进行合理的排水处理。
在施工前应进行水文地质勘查,确定地下水情况和水位变化规律,制定相应的排水方案。
通过井探、井施工或者安装泵等手段降低地下水位,保持施工现场的干燥。
应加强现场施工管理和工艺措施。
隧道开挖时应逐段施工,施工过程中要及时断开进水源,加强防水工程,确保施工现场干燥。
在施工现场设置围护措施,防止水汇集和渗入施工区域。
应加强对施工现场的检查和监控。
定期进行施工现场水位监测,发现异常情况及时处置,避免水位过高或突然上升造成的安全事故。
加强施工人员的安全教育和培训,提高他们对水危害的认识和防范意识。
隧道施工中水的危害不容忽视,需要采取相应的防控措施来确保施工安全和工程质量。
通过合理的排水处理、加强现场施工管理和工艺措施以及加强现场检查和监控,可以有效地减少水对施工过程和工人安全造成的危害。
地下水对隧道的危害
![地下水对隧道的危害](https://img.taocdn.com/s3/m/05ea212a001ca300a6c30c22590102020640f24b.png)
实例三
研究背景
针对地下水对隧道结构的腐 蚀问题,某工程团队开展了 耐蚀材料在隧道工程中的应 用研究。
材料选择
经过多次试验与筛选,最终 选用了一种具有优良耐蚀性 能和机械性能的特种混凝土 。
施工方法
在隧道结构关键部位采用特 种混凝土进行加固,提高隧 道结构抵抗地下水腐蚀的能 力。
工程效果
经过长期观测,采用特种混 凝土的隧道部位未发现明显 腐蚀现象,有效延长了隧道 的使用寿命。
03
地下水危害的防控措施
地下水危害的防控措施
• 地下水对隧道的危害主要表现为隧道渗漏水、涌水、泥砂流失 等问题,这些问题可能导致隧道结构破坏、设备损坏、运营安 全受到威胁等严重后果。为了有效防控地下水对隧道的危害, 需要采取一系列的防控措施。
04
工程实例分析
实例一:某隧道地下水渗透事故分析
事故概述
酸碱腐蚀:地下水的酸碱度对隧道结构材料具有腐蚀作用,酸性水会加 速金属材料的氧化反应,碱性水则可能导致混凝土碱骨料反应,破坏混
凝土结构的完整性。
综上所述,地下水对隧道具有渗透压力、地下水位变化和地下水化学腐 蚀等多方面的危害。在隧道设计和施工过程中,需要充分考虑地下水的 影响因素,采取相应的工程措施,确保隧道的稳定性和安全性。
地下水对隧道的 危害
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目录
• 引言 • 地下水对隧道的影响 • 地下水危害的防控措施 • 工程实例分析 • 总结与展望
01
引言
地下水与隧道关系概述
共生关系
隧道通常穿越地下岩层,而地下水是这些岩层中的一部分,因此二者存在共生 关系。
相互影响
隧道的建设和运营会改变地下水的流动路径和水位,而地下水的动态变化也会 对隧道结构产生影响。
地下水对地铁工程的影响及防治对策研究
![地下水对地铁工程的影响及防治对策研究](https://img.taocdn.com/s3/m/4afe96229a6648d7c1c708a1284ac850ad020424.png)
地下水对地铁工程的影响及防治对策研究随着城市化进程的加快,地铁工程作为城市轨道交通的重要组成部分,其建设和运营对城市交通的发展起着至关重要的作用。
地下水对地铁工程的影响是不可忽视的。
地下水的存在和变化会对地铁的设计、施工和运营带来一系列挑战,因此需要对其进行深入研究并制定相应的防治对策。
一、地下水对地铁工程的影响1. 地下水位变化对地铁隧道安全的影响地下水位的变化会直接影响地铁隧道的安全。
地下水位上升可能导致隧道内部的渗水加剧,增加隧道工程的运维成本。
而地下水位下降则可能导致地下隧道结构受到不均匀的压力,造成隧道的变形和破坏,从而影响地铁的正常运营。
2. 地下水对地铁车站和其他地面设施的影响地下水的存在会对地铁车站和其他地面设施产生腐蚀作用,加速混凝土和钢结构的老化和损坏。
这些损坏不仅会增加地铁建设的维护成本,还可能对地铁工程的安全性产生影响。
3. 地下水引发的地质灾害对地铁运营的影响地下水的存在会增加地质灾害的风险,如滑坡、泥石流等,这些灾害可能对地铁线路和车站的安全产生严重影响,甚至导致严重的事故发生。
1. 地下水位监测与预测对地下水位进行实时监测,并建立预测模型,及时掌握地下水位的变化趋势,为地铁工程的设计、施工和运营提供参考依据。
2. 地铁隧道和车站的防水处理在地铁隧道和车站的设计和施工中,应采用适当的防水技术,如防水材料、防水涂料等,提高地铁隧道和车站的抗渗能力,减少地下水的渗透和侵蚀。
3. 地下水动态管理与治理对地下水动态进行管理与治理,采取灌溉、降水、调蓄等措施,调节地下水位,减轻地下水对地铁工程的不利影响。
4. 加强地质灾害监测与风险评估加强对地质灾害的监测和风险评估,及时发现隐患并采取相应的防范措施,确保地铁工程的安全运营。
5. 积极开展科学研究与技术创新加强科学研究与技术创新,开发新型的地铁工程防治技术和设备,提高地铁工程对地下水的适应能力,降低地下水对地铁工程的影响。
三、结语地下水对地铁工程产生了不可忽视的影响,尤其是在城市地铁建设如火如荼的今天。
浅谈隧道施工中水的危害及防控措施
![浅谈隧道施工中水的危害及防控措施](https://img.taocdn.com/s3/m/12b5ef692e60ddccda38376baf1ffc4fff47e27e.png)
浅谈隧道施工中水的危害及防控措施1. 引言1.1 背景介绍隧道施工中水的危害是一个备受关注的问题,随着隧道工程的不断发展,水的存在给施工工作带来了许多挑战和隐患。
水的渗入会导致隧道工程的稳定性受到影响,可能引发地质灾害,甚至造成施工事故。
对于隧道施工中水的危害必须引起足够重视。
在隧道施工中,水的来源有很多种可能性,比如地下水、降雨水、地表水等。
这些水源如果不加以控制,就会给施工带来不利影响。
在隧道施工过程中,如何有效地防控水的渗入就显得尤为重要。
为了应对隧道施工中水的危害,施工方需要采取相应的防控措施。
这包括及时排水、加固隧道围岩、采取防渗措施等。
只有在做好充分的准备和防范工作,才能有效地防止水的危害对隧道施工过程造成损失。
隧道施工中水的危害是一个需要引起重视的问题,只有加强防控和应对措施,才能确保隧道施工的顺利进行。
在未来的工作中,我们需要进一步完善相关的预防工作,以提高隧道施工的安全性和效率。
【字数:269】1.2 问题意义隧道施工中水的危害及防控措施是一个重要的问题,因为水的存在会给隧道施工带来诸多隐患和风险。
水会增加隧道施工中的安全风险,可能导致坍塌、水灾等意外事件的发生,威胁施工人员的生命安全。
水会对隧道结构造成损坏和影响,降低隧道的使用寿命和安全性。
水还可能导致隧道内部环境恶化,给后续运行和维护带来困难。
了解隧道施工中水的危害及有效防控措施对于确保隧道施工质量和安全至关重要。
通过研究水的危害和来源,制定相应的防控措施,及时应对和预防可能出现的问题,可以有效降低隧道施工中水的危害,保障施工工作的顺利进行,并最终确保隧道的安全运营。
【问题意义】在于强调隧道施工中水的危害及防控措施的重要性和紧迫性,促使相关单位和个人认识到这一问题的严重性,采取有效措施加以预防和应对。
2. 正文2.1 水的危害水在隧道施工中可能会引发多种危害,需要引起工程人员的高度重视。
水会造成隧道的渗水问题,导致隧道内部湿度增大,影响后续的施工进度和质量。
地铁隧道施工中的地下水控制技术
![地铁隧道施工中的地下水控制技术](https://img.taocdn.com/s3/m/c52a5ceb85254b35eefdc8d376eeaeaad1f3160f.png)
地铁隧道施工中的地下水控制技术地下水对地铁隧道的施工是一个常见的问题,因为隧道施工需要穿越地下水层。
地下水的存在会给施工带来很多不确定性和困扰,而地下水控制技术的应用则成为了解决这个问题的关键。
一、地下水控制的重要性隧道施工中的地下水控制是一个非常重要的环节。
首先,地下水的渗透对隧道施工的稳定性和安全性有很大的影响。
如果地下水的渗透受到控制,可以减少隧道内部的涌水量,保证施工过程中的稳定性,并降低工作人员的安全风险。
其次,地下水的控制还可以减少施工对周边环境的影响,避免地面塌陷等问题的产生。
因此,地下水控制技术对于地铁隧道施工的成功与否是至关重要的。
二、地下水控制技术的种类1. 减缓渗透技术减缓渗透技术是地下水控制的一种常见方法。
施工时,可以通过注入适量的高流动力黏土以改变地下水的渗透速度,从而减缓地下水的渗透压力。
这种方法可以降低隧道内的涌水量,为施工人员提供安全的工作环境。
2. 地下水抽排技术地下水抽排技术是另一种常用的地下水控制方法。
通过安装井点,在井点处设置水泵抽取地下水,降低地下水位,以减少地下水对隧道施工的干扰。
同时,通过控制抽水量和抽排速度,可以有效控制地下水的渗透压力和涌水量,并减少对周边环境的影响。
3. 地下水隔离技术地下水隔离技术是一种较为复杂的地下水控制方法。
它通过在地下水层中注入隔离液体或高流动力土壤,形成一个水平的隔离层,有效阻止地下水与隧道施工区域的接触。
地下水隔离技术能够消除地下水渗透的可能性,保证施工的顺利进行。
三、地下水控制技术的应用案例广州地铁三号线的施工中,地下水控制技术得到了成功应用。
由于该地区的地下水层深厚,地下水位较高,隧道施工面临着很大的困难。
为了解决这个问题,施工团队采用了多种地下水控制技术。
首先,在施工区域的上方,充分利用天然屏障,通过注浆技术加固地下空隙,形成有效的隔水层。
其次,在施工区域的周围,设置了抽水井点,并配合地下水抽排技术,有效降低了地下水位。
隧道工程中的地下水处理技术
![隧道工程中的地下水处理技术](https://img.taocdn.com/s3/m/c74bb026793e0912a21614791711cc7931b778f5.png)
隧道工程中的地下水处理技术随着城市化进程的推进,越来越多的地下工程被兴建,其中隧道工程是其中重要的一部分。
然而,在隧道施工过程中,地下水问题常常成为不可忽视的难题。
本文将重点探讨隧道工程中的地下水处理技术。
一、地下水与隧道工程地下水是指地下的水体,包括地下湖、井水、蓄水层等形态。
在隧道工程中,地下水是指隧道所处地层中的水体。
地下水对隧道工程的影响非常大,可能导致隧道失稳、洞口塌方等问题,因此处理地下水问题是隧道工程中至关重要的一环。
二、地下水处理的原则1. 减少水位:为了降低地下水的压力,需要采取措施减少地下水位。
常用的方法有抽水排放和井房排水。
通过地下水位控制,可以减少地下水对隧道的影响。
2. 抑制渗流:渗流是指地下水从地层中通过孔隙、裂缝等通道渗透到隧道中。
为了抑制渗流,可以采取注浆、降水抽放等措施。
注浆是指将浆液注入到地下层的孔隙和裂缝中,形成固结体,从而减少渗流量。
3. 防治涌水:涌水是指隧道施工过程中,因地下水位下降或其他原因导致的快速大量涌入隧道内部的现象。
为了防治涌水,可以采取预喷混凝土、钢板桩等措施,增加地层的稳定性。
4. 沉降控制:由于隧道施工,地下水位的变化可能导致地层沉降。
为了控制沉降,可以通过开挖顺序、注浆等方式来保持地表稳定。
三、地下水处理技术的应用1. 抽水和排放技术:这是一种常用的地下水处理技术。
通过井筒等设施进行抽水,将地下水排放到外部环境中,从而降低地下水位。
这种技术适用于隧道施工前期和施工过程中的水位控制。
2. 注浆技术:注浆是指将浆液通过孔隙和裂缝注入地下层,形成固结体,从而减少地下水的渗流量。
注浆技术能够有效控制渗流并提高地层的稳定性。
3. 钢板桩技术:钢板桩是一种钢制挡墙,通过将钢板桩插入地下形成护壁,阻挡地下水的涌入。
这种技术适用于需要长期对地下水进行控制的情况。
4. 喷射混凝土技术:喷射混凝土是一种将混凝土喷射到地下形成稳定体的技术。
通过喷射混凝土形成的墙体能够有效防治地下水的涌入。
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地下水对隧道的影响以及应对
摘要:隧道建设与地下水环境有着密切联系,隧道开挖过程中地下水将涌入隧道,大量隧道涌、突水将对隧道造成严重影响,隧道运营阶段地下水的渗漏则对结构稳定、洞内设施运转等造成影响,文章就地下水对围岩的作用机理做了深入浅出的分析探讨,对正确处理隧道中的地下水问题有一定的参考价值。
关键词:地下水、作用、腐蚀、隧道
1、引言:
隧道建设与地下水环境有着密切的联系。
一方面由于地下水渗流影响,隧道开挖过程中地下水将涌人隧道。
少量的涌水对隧道施工影响不大,但是大量的隧道涌、突水将对隧道建设造成严重影响,甚至掩埋施工人员和机具。
隧道运营阶段,地下水的渗漏则对隧道结构稳定、洞内设施运转、行车安全等,产生诸多不良影响甚至威胁。
另一方面地下水对隧道产生影响的同时,隧道建设及运营也会给地下水环境造成严重影响。
隧道的长期排水将引起地下水疏干导致地下水位下降进而引起地面沉降、重要水源断流等,形成环境灾害。
2、研究现状
2.1、隧道建设阶段地下水影响研究现状
在隧道建设过程中涌水灾害的研究方面,主要集中在如
何准确的预测涌水量、涌水位置和关键的水文参数.渗透系数的研究方面。
最早的涌突水预测是从定性开始的,随着技术水平和施工要求的提高,基于定性分析的隧道涌水量预测研究发展成为隧道涌水的定量计算。
国外已有许多学者根据地下水动力学中以裘布依公式(1 875)为代表的稳定流理论和以泰斯公式(1 935)为代表的非稳定流理论,提出了许多隧道涌水量预测的经验量化公式,比较常见的有:日本的左藤邦明公式、落合敏朗公式;前苏联的科斯嘉可夫
(A?H?KOCT,IKOB)公式、吉林斯基(H?K?FHpHHCKHfi)公式、福希海默(Forcheimer?F)公式等。
2.2、隧道运营阶段地下水影响研究现状
对运营隧道渗漏水防治这一领域,日本曾在1996年对隧道渗漏水情况做过统计,发现总长4870KM的隧道,隧道总数的58%出现渗漏,其中49%的隧道出现在拱部,23%的隧道出现在边墙,28%的施工缝及变形缝出现渗漏水,国外研究者还开发了相应的监测软件来共同维护隧道质量,如日本在对病害现象和造成病害原因进行分类的基础上,开发了专门的隧道管理软件(TMS),通过实际检测和软件来共同监控、维护隧道的质量状况,结合软件的理论推测和实际经验,可以更好的解释衬砌背后许多不可见的缺陷如空洞、土的坍塌、积水等的部位,在此基础上,还可以分析出其它缺陷产生的原因,如表面裂缝的产生、塌方后危险程度的评估
和应该采取的修补措施。
3、地下水对围岩的作用
山岭隧道施工中,地下水的问题是老大难问题,为了保证施工质量,处理好地下水就成了不可回避的问题。
因此,十分有必要对地下水对岩石的作用机理有个清楚的认识。
3.1、地下水对隧道围岩的物理作用
地下水对隧道围岩的物理作用主要是软化、分割、润滑、泥化、崩解、冻融和热融等,一般表现为地下水对岩土的综合软化效应。
3.1.1、软化作用
当岩石受水浸湿后,水分子改变了岩石的物理状态,使岩石内部颗粒问的表面发生了变化,导致强度降低,加剧岩层移动过程。
由试验得知,当水份增至4%时,砂岩强度可降低50%,本来支撑力不大的砂砾土可完全失去支撑力。
特别对于一些粘土矿物,由于颗粒细、亲水性强,水会在粘土矿物之间形成极化的水分子层,而这些水分子层又可以不断地吸水扩层;同时水分予还可以进入矿物晶胞层间,形成矿物的内部层间水层。
这两种水层中,前者导致粘土矿物外部膨胀,后者导致内部膨胀。
这种膨胀就导致了岩石的强度降低,即软化作用。
软化作用还与岩石胶结成分和胶结强度有密切关系。
具有高强度的结晶岩,水对其的软化作用很小,而硅质胶结、泥质胶结、铁质胶结和有机质胶结的软岩受水
的软化作用很大。
软化程度可以用软化系数α表示即:一般软岩的软化系数在0.6以下,有的甚至在0.3以下,如软弱糜棱岩的软化数为0.14。
软化作用对一些软岩尤为重要,特别是某些特殊的软岩,在天然状态下较为完整、坚硬,力学性能良好,遇水后短时间内迅速膨胀、崩解和软化,造成力学性质快速大幅度下降。
3.1.2、分割作用
水能分隔岩石的节理,而承压水又可减小岩石表面之间的有效法向应力,因而减小了由磨擦而可能产生的潜在抗剪力,导致最终减小岩体的抗压抗剪切力强度这一后果。
所以节理极为发达岩层为水的浸入创造条件。
3.1.3、润滑作用
水对岩土体的润滑作用主要表现在两个方面:一是充满水的裂隙面上的摩阻力减小,二是水压力导致裂隙面上正应力降低,使岩石的抗剪强度降低。
据报道,地下水的上浮力使岩石摩擦阻力的降低可以超过37%或更多。
3.2、围岩与地下水的力学作用
岩土体应力应由于渗流场的变化而产生了变化。
首先,由于隧道大量疏干地下水,造成地下水位下降,饱和岩土层中孔隙水压力降低,不饱和区域负孔隙水压力区随之扩大。
在总应力不变的情况下有效应力上升。
其次,由于渗流场被隧道改变,地下水的渗流方向全部改变为新水力梯度下的向
隧道中心点流动,其方向是向下的。
这样随着渗流方向的改变地下水渗流力亦随之改变,增大了竖直向下的应力,总应力上升。
在孔隙水压力减小的情况下更增大了岩土体有效应力。
随着有效应力上升土体发生新的沉降直至达到新的动态平衡。
水一岩的力学作用主要表现为地下水对岩土体骨架产
生的两种压力,即孔隙水压力和渗透压力。
3.2.1、孔隙水压力
当岩土孔隙被重力水饱和时,水对固体骨架产生一种正应力,其矢量指向孔隙壁面,这个力就是孔隙水压力。
孔隙水压力的值由水头值决定,孔隙水压力pw为pw = ρw * g *h ,根据有效应力原理,孔隙水压力的增大会导致有效应力的减小角。
因此可知,孔隙水压力增大,岩土体抗剪强度降低。
通过做莫尔一库仑强度包线图,可以得到同样的结论。
由于σl和σ3都减去Pw,所以莫尔圆的直径不变,但是会向左侧移动。
当移动超过一定距离(即孔隙水压力Pw超过某一值)时,莫尔圆将会与强度包线相切甚至相交,即表示岩土体破坏。
3.2.2、渗透压力
渗透压力就是岩土体中的水在渗透过程作用在土粒骨
架上的力,其方向与渗流方向一致,大小取决于水力梯度的大小,其表达式为
f-渗透压力;J-水力梯度;γw一水的重度。
因为渗透压力是渗流所遇到的阻力的反力,所以它对岩土体有一种拉曳作用。
由于这种作用,在土体渗流出口附近容易产生管涌或流土的渗透破坏。
当岩土体内出现管涌或流土时,土体中的小颗粒随着水流不断地排到土体外,在土体内形成“空腔”。
当“空腔”达到一定程度时,“空腔”上部岩土在重力作用下发生垮塌。
4、结论
隧道建设是一项系统工程,在建设施工和运营过程中会受到诸多自然环境影响,地质条件、气象因素是隧道突水、突泥的主要影响因素。
同时自然生态环境也会因为隧道建设而发生一定的恶化,引起水资源流失、地层破坏等环境灾害。
处理好隧道建设与地下水环境的关系是可持续发展的要求
也是工程建设服务社会的需要。
参考文献:
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