某岩溶区隧道开挖过程中涌水量预测分析开题报告

 2021-08-14 02:08

1. 研究目的与意义(文献综述)

目的和意义:系统安全工程中灾害风险性评价是根据系统的目标要求,从系统整体最优的观点出发,利用模型和有关资料数据,从技术和经济两个方面对危险源导致事故发生、造成人员伤亡或财产损失的危险程度进行评价,权衡利弊,选出技术上先进、经济上合理的最优方案,为安全决策提供必要的科学依据。香港土力工程处则将风险分析看作是用有效信息评估灾害对个体(或群体)、财产和环境影响的风险性。国外对系统安全分析评价的研究工作已有很长的历史,早期的灾害风险研究是在保险风险分析和评价的基础上发展起来的,随着社会经济的发展,其它企业与政府为了制定减灾规划、实施防治工程也需要掌握灾害风险,使灾害风险研究蓬勃兴起并迅速发展。如果采取有效的防治办法,生命伤亡可减少90%,经济损失也可以明显减少。此后随着灾害对社会经济影响的日益严重和国际灾害研究的迅速发展,许多学者注意把风险分析研究成果应用到大型的岩土工程项目中,目前风险评价已成为灾害科学研究的热点之一,也是灾害预测预报和减灾防灾工作中的重要内容。隧道与道路建设与运营很大程度上受复杂环境地质和岩溶水文地质条件制约,岩溶发育分布的复杂性和隧道线状工程地质勘察的特点,造成隧道施工和运营中的岩溶突水、突泥、翻浆冒泥、塌方等地下水灾害频频发生。隧道岩溶涌突水灾害轻则冲毁施工设施,堵塞坑道,造成施工中断,延误工期,重则造成生命财产的重大损失,并引发地表岩溶塌陷、水源枯竭、生态环境恶化、地下水污染、对衬砌砼产生化学腐蚀等一系列环境负效应,事故发生后的处理费用更是造成工程建设资金严重超支的重要原因。所以,对岩溶区隧道开挖过程中涌水量预测分析不仅可以使隧道正常的施工,同时也影响隧道建成后的安全运营。溶区隧道的涌水量预测一直是隧道开挖和运营过程中要解决的难题,准确预测隧道的涌水量对隧道开挖过程中人员及设备安全有极其重要的作用。

国内外的研究现状分析:20世纪50年代以前,隧道突水问题在国内还缺少专门的研究。主要工作仅局限于用常规方法查明隧道含水层组中地下水的赋存规律,分析隧道的水文地质、工程地质条件,简单确定潜在的涌水通道。1962年,日本学者高桥彦治在修建北陆隧道中首次提出了简便的涌水量计算方法,隧道涌水问题遂逐渐建立起体系。金新锋等釆用水文地球化学方法对突水源水样进行水化学及同位素分析,判定突水来源。林传年,李利平,韩行瑞等就岩溶地区隧道涌水量的预测理论研究现状,系统分析各预测方法的优缺点和适用条件,对不同含水地质构造的岩溶区进行划分,提出相应较合理的隧道涌水量预测方法。所得结论可为岩溶隧道涌水的预测研究提供借鉴。郭纯青,田西昭运用地球系统科学的理论与方法,辅之系统论原理和类比方法,从多种地质调查与监测手段入手,在分析确定岩溶地下水系统结构特征(特别是地下岩溶含水介质类型)与其内水流运动关系的基础上,采用流量衰减分析法、物理模拟和BP神经网络模型三者相结合的方法,对岩溶隧道涌水量进行综合预测研究。

2. 研究的基本内容与方案

基本内容:主要阅读有关隧道开挖后地下水的运移途径、模式以及涌水量情况的有关资料,并根据其模拟结果推断该区域地下水运动机理,并预隧道施工过程中的涌水情况。通过室内外工作,确定研究内容包括以下几个方面:

(1)隧址区地质环境条件分析:整理野外调查资料,包括该区域的地形地貌、地层岩性、地质构造、气象水文等方面;

(2)隧址区水文地质条件研究:隧址区地下水补给、径流、排泄等,概化模型边界,确定模型主要参数,建立水文地质概念模

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3. 研究计划与安排

第1—3周:毕业实习,完成实习报告。

第4-6周:查阅相关文献资料,明确研究内容,了解研究所需基本知识和基本技能。确定方案,完成开题报告。

第7-8周:深入了解岩溶区隧道涌水预测的基本理论与方法,分析各预测方法的优缺点和适用条件。

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4. 参考文献(12篇以上)

[1]林传年,李利平,韩行瑞.复杂岩溶地区隧道涌水预测方法研究[j].岩石力学与工程学报,2008

[2]叶志华,韩行瑞,张高朝,等.隧道岩溶涌水专家评判系统在朱家岩隧道涌水预报中的应用,中国岩溶,2006

[3]金新锋,夏日元,梁彬.宜万铁路马鹿箐隧道岩溶突水来源分析[j].水文地质工程地质,2007,

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