我國(guó)基礎(chǔ)工程建設(shè)呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的態(tài)勢(shì),一批鐵路、公路、水利水電隧道正在建設(shè)或即將進(jìn)入建設(shè)日程,其中存在大量的深長(zhǎng)隧道。深長(zhǎng)隧道工程建設(shè)過(guò)程中經(jīng)常遭遇突、涌水等災(zāi)害,給生命財(cái)產(chǎn)安全和工程建設(shè)帶來(lái)了嚴(yán)重危害,而含水地層的透水能力與災(zāi)害發(fā)生的量級(jí)存在直接關(guān)系。因此,開(kāi)展隧道掌子面前方含水構(gòu)造的滲透性評(píng)價(jià)對(duì)于施工期災(zāi)害預(yù)警與防治具有較為重要的意義。然而水文地質(zhì)試驗(yàn)等傳統(tǒng)滲透性評(píng)價(jià)方法往往存在滯后性、片面性等特點(diǎn),地球物理方法在克服以上缺點(diǎn)中具有優(yōu)勢(shì),其中激發(fā)極化法具有對(duì)含水構(gòu)造結(jié)構(gòu)參數(shù)敏感的優(yōu)點(diǎn),近年來(lái)在隧道含水構(gòu)造超前預(yù)報(bào)、水文地質(zhì)調(diào)查等方面得到廣泛應(yīng)用,采用激發(fā)極化方法對(duì)含水構(gòu)造的滲透性評(píng)價(jià)是國(guó)際上新興發(fā)展的方向。但目前激發(fā)極化觀測(cè)數(shù)據(jù)與地層滲透性關(guān)系模型存在經(jīng)驗(yàn)依賴性強(qiáng)、地層結(jié)構(gòu)參數(shù)難以獲取等問(wèn)題,難以滿足隧道含水構(gòu)造滲透性評(píng)價(jià)的迫切需求。針對(duì)隧道含水構(gòu)造滲透性評(píng)價(jià)難題,本文采用理論分析和室內(nèi)試驗(yàn)的方法,對(duì)Marshall-Madden毛管模型進(jìn)行了改進(jìn),建立了激發(fā)極化觀測(cè)數(shù)據(jù)與毛管模型結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)系模型,揭示了激發(fā)極化弛豫時(shí)間與滲透率的正相關(guān)關(guān)系。提出了基于激發(fā)極化觀測(cè)數(shù)據(jù)的毛管模型結(jié)... 

【文章來(lái)源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：122 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１雙電層形變示意圖??Ｆｉｇｕｒｅ?２．１?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ｅｌｅｃｔｒｉｃ?ｄｏｕｂｌｅ?ｌａｙｅｒ?ｔｒａｎｓｆｏｒｍ?（ａ）?Ｂａｌａｎｃｅｄ?ｅｌｅｃｔｒｉｃ?ｄｏｕｂｌｅ?ｌａｙｅｒ?（ｂ）??

分布恢復(fù)到平衡狀態(tài)。雙電層形變的形成速度和程度與介質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，??因此可以利用該特性獲取巖土體結(jié)構(gòu)參數(shù)。??平衡溶液??？?？?．?？?＿?？??？？丨：？１．丨？以廳說(shuō)＇、??：?？??緊密層?擴(kuò)散層?外加電場(chǎng)??（ａ）平衡狀態(tài)的雙電層?（ｂ）外加電場(chǎng)下的雙電層??圖２．１雙電層形變示意圖??Ｆｉｇｕｒｅ?２．１?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ｅｌｅｃｔｒｉｃ?ｄｏｕｂｌｅ?ｌａｙｅｒ?ｔｒａｎｓｆｏｒｍ?（ａ）?Ｂａｌａｎｃｅｄ?ｅｌｅｃｔｒｉｃ?ｄｏｕｂｌｅ?ｌａｙｅｒ?（ｂ）??Ｅｌｅｃｔｒｉｃ?ｄｏｕｂｌｅ?ｌａｙｅｒ?ｕｎｄｅｒ?ａｐｐｌｉｅｄ?ｅｌｅｃｔｒｉｃ?ｆｉｅｌｄ??薄膜極化理論是指巖石顆粒間存在寬窄不一的孔隙，其中窄孔隙大部分處于??雙電層內(nèi)，造成其中陽(yáng)離子過(guò)剩。當(dāng)對(duì)介質(zhì)施加外電場(chǎng)時(shí)，窄孔隙中陽(yáng)離子因排??斥作用運(yùn)移較快，離子遷移率較大；陰離子因吸引作用而移動(dòng)受阻，遷移率較小，??而寬孔隙中離子運(yùn)動(dòng)速率受雙電層影響較小，陰陽(yáng)離子遷移率相近，因此隨供電??時(shí)間增加，窄孔隙電流流出端陽(yáng)離子堆積，流入端陰離子過(guò)剩，沿孔隙結(jié)構(gòu)形成??離子濃度梯度和電勢(shì)壘，如圖２．２所示。當(dāng)失去外加電場(chǎng)時(shí)，陰陽(yáng)離子沿濃度梯??度方向擴(kuò)散，恢復(fù)到平衡狀態(tài)。薄膜極化形成離子堆積的快慢和程度，主要取決??于孔隙的尺寸大小，同樣可利用該特性判別巖土體中孔隙尺寸，進(jìn)而研宄其滲透??性。??圖２．２薄膜極化現(xiàn)象示意圖??Ｆｉｇｕｒｅ?２．２?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ｍｅｍｂｒａｎｅ?ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ??１２??

，，或孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)，難以直接應(yīng)用于滲透率評(píng)價(jià)。??ｒ?￣畫(huà)－?＼?，??震。．２．?—?—震…?＼?＿＿！???Ｒ？０５?＼?—ｒｐ０＿２??、Ｓ＾??Ｒ?丨０．４?＼??ｒｐ〇－４??Ｎ．?Ｒ－０．６?０．２?■?＼?ｎ＊〇－６?■??ＸＳＶｓ＞＾＾??Ｒ？０?８?－－－－＞１＝０－３??１０＂４?１０２?１０°?１０２?１０４?１０６?１ＣＴ４?１０＇２?１０°?１０２?１０４?１０６??頻率／ＨＺ?頻韋／Ｈｚ??（ａ）不同電阻率下復(fù)阻抗曲線?（ｂ）不同極化率下復(fù)阻抗曲線??


本文編號(hào)：3223259