發(fā)布時間：2022-02-22 10:34

　　斷裂破碎帶及寬張裂隙處涌水具有速度快和水量大等特點,嚴重威脅隧道施工安全。常見隧道涌水預測方法主要基于達西定律且忽略裂隙交叉處的局部損失,存在不能恰當描述裂隙型涌水通道內(nèi)水流高速運動規(guī)律和絕對水頭壓力估計過大等問題,結(jié)果是涌水預測值與實測值相差巨大。針對裂隙型隧道高速涌水預測結(jié)果失真的問題,基于自然基金項目（41602241）,本文首先構(gòu)建了單裂隙、交叉裂隙的物理模型,研究了裂隙內(nèi)水流運動規(guī)律和裂隙交叉處局部水頭損失的表達式;在此基礎上,進一步構(gòu)建裂隙網(wǎng)絡的物理模型,研究裂隙網(wǎng)絡流阻的表達與分布�；谇笆鲅芯砍晒�,最后建立了考慮局部流阻的稀疏裂隙巖體隧道非達西流涌水預測模型,為準確預測裂隙型隧道涌水奠定了理論基礎。選用長度70cm、厚度1.8cm的天然大理石巖塊構(gòu)建隙寬為1.17mm的單裂隙滲流試驗模型,試驗結(jié)果表明:裂隙中水流呈非達西流狀態(tài)（Re=19856.45³5633.80）;相較達西線性方程,Forchheimer方程由于同時具有粘性項和慣性項,能更好地描述裂隙中水流的運動規(guī)律。選用長度70cm、厚度1.8cm的天然大理石巖塊構(gòu)建30°、60°和90°的... 

【文章來源】：西南交通大學四川省211工程院校教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 裂隙巖體中滲流的研究
        1.2.2 隧道涌水預測的研究
    1.3 課題研究目的、內(nèi)容及技術(shù)路線
        1.3.1 研究目的
        1.3.2 研究內(nèi)容
        1.3.3 研究方法
        1.3.4 技術(shù)路線
    1.4 論文創(chuàng)新性
第二章 試驗方案與設計
    2.1 試驗材料與裝置
        2.1.1 試驗材料
        2.1.2 試驗裝置
        2.1.3 試驗構(gòu)建
    2.2 試驗方法
        2.2.1 試驗數(shù)據(jù)測量
        2.2.2 分析方法
第三章 裂隙滲流與局部損失研究
    3.1 裂隙滲流規(guī)律
        3.1.1 單裂隙滲流
        3.1.2 交叉裂隙水力參數(shù)
    3.2 局部流阻
        3.2.1 經(jīng)驗表達式求解
        3.2.2 局部流阻比例分析
    3.3 本章小結(jié)
第四章 裂隙網(wǎng)絡滲流與網(wǎng)絡流阻研究
    4.1 裂隙網(wǎng)絡滲流規(guī)律研究
        4.1.1 工況一:1#進、3#出
        4.1.2 工況二:1#進、3#和4#出
        4.1.3 工況三:1#和2#進、3#出
        4.1.4 工況四:1#和2#進、3#和4#出
    4.2 網(wǎng)絡流阻表達式求解
    4.3 本章小結(jié)
第五章 裂隙網(wǎng)絡滲流及涌水預測模型研究
    5.1 單裂隙巖體預測模型
    5.2 交叉裂隙巖體預測模型
    5.3 網(wǎng)絡裂隙巖體預測模型
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及科研成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]巖石粗糙裂隙大范圍雷諾數(shù)條件下滲流特性[J]. 劉杰,王者超,張宇鵬,孫華陽.  山東大學學報(工學版). 2019(04)
[2]具有不同轉(zhuǎn)折角度的復雜單裂隙水頭損失試驗研究[J]. 張春艷,束龍倉,張帥領.  水文地質(zhì)工程地質(zhì). 2019(02)
[3]不同側(cè)壓力系數(shù)下裂隙網(wǎng)絡巖體非線性滲流特性[J]. 尹乾,靖洪文,劉日成,蘇海健,蔚立元,王迎超.  巖土力學. 2019(02)
[4]粗糙巖石裂隙低速非線性滲流模型及試驗驗證[J]. 熊峰,孫昊,姜清輝,葉祖洋,薛道銳,劉乳燕.  巖土力學. 2018(09)
[5]寬隙比及粗糙度對交叉裂隙高速非達西偏流效應的影響[J]. 楊歡歡,王媛,高瑋,牛玉龍.  科學技術(shù)與工程. 2018(07)
[6]隧道涌水量預測計算方法總結(jié)探討[J]. 劉佳,劉哂搏,曹文翰,張強.  甘肅水利水電技術(shù). 2018(02)
[7]隧道涌水預測方法及防治對策研究[J]. 徐明飛,張國珍,張洪偉,崔圣達.  地下水. 2018(01)
[8]穿越富水斷層深埋引水隧洞涌水量預測研究[J]. 朱彬彬,董道軍,吳立,吳義,郝勇.  鐵道科學與工程學報. 2017(11)
[9]光滑單裂隙高速非達西流數(shù)值模擬[J]. 張文娟,張?zhí)K俊.  建筑技術(shù)開發(fā). 2017(20)
[10]斷層突水非線性滲流-應力耦合研究[J]. 郭惟嘉,趙金海,尹立明,江寧.  山東科技大學學報(自然科學版). 2017(06)

博士論文
[1]滬蓉西高速公路烏池壩巖溶隧道涌水成災機理研究[D]. 王國斌.中國地質(zhì)大學 2012
[2]水泥基速凝漿液地下工程動水注漿擴散封堵機理及應用研究[D]. 劉人太.山東大學 2012
[3]地下工程動水注漿過程中漿液擴散與封堵機理研究及應用[D]. 張霄.山東大學 2011

碩士論文
[1]山嶺地區(qū)深埋隧道圍巖破碎帶涌水量預測[D]. 帥威.重慶交通大學 2017
[2]高家灣特長隧道巖溶區(qū)段涌水量預測與評價[D]. 謝立均.西南交通大學 2017
[3]鷲峰山隧道涌水量預測預報研究[D]. 徐承宇.西南交通大學 2016
[4]礦山突水非達西流模型及初步應用[D]. 楊斌.東北大學 2015



本文編號：3639278