经常涌水量计算公式: ) 式中符号含义同上。 3.2海域 海域隧道位于半无限含水层中,地下水直接接受海水的定水头入渗补给,施工前期的最大涌水量与施工中的经常涌水量基本一致,计算模式如图3,其最大涌水量的计算公式如下: 式中:——单位长度隧道的涌水量(m3/d·m); ——隧道外含水岩层的渗透系数(m/d); ——隧道等价圆中心至静止水位的距离(m); ——隧道内排水沟设计水深(m); ——隧道底面至水底面的距离(m); ——隧道断面的等价圆直径(m)。 4、隧道分段涌水量分析预测 4.1计算条件 ①根据设计断面,隧道洞高12m,洞宽14m,等价圆直径为13m,按高程15m进行分级; ②陆域隧道按出口以外明挖,其余暗挖分段计算,其中明挖段开挖深度不大,按隧道底宽14m,坡面垂直计算; ③隧道内排水沟设计水深为零; ④海域海水位设为略高于百年一遇水位,取5.0m;陆域地下水静止水位设为略低于地面高程; ⑤由于本文所获取的水文地质参数有限,也考虑到计算的简便,分段涌水量的预测未考虑左、右洞同时施工时的相互影响问题,采用单独分开预测的形式; ⑥按前述预测条件,把隧道左洞分为21段,其中陆域7段,海域14段;右洞分为22段,其中陆域7段,海域15段。对于水文地质参数,根据该工程水文地质勘察资料,其有关参数建议值如表1。 4.2分段涌水量预测计算结果 4.2.1陆域明挖隧道分段最大涌水量预测计算数据,选取部分代表性数据结果列于表2。 表2陆域明挖分段最大涌水量计算结果表 4.2.2陆域暗挖隧道分段最大涌水量和经常涌水量计算数据,选取部分代表性数据结果列于表3。 表3陆域暗挖分段最大涌水量和经常涌水量计算结果表 4.2.3海域暗挖隧道分段最大涌水量计算数据与结果列于表4。 表4海域暗挖隧道分段最大涌水量计算结果表 根据上述计算,可知隧道涌水量的预测结果为:隧道左洞最大总涌水量为51822m3/d,右洞最大总涌水量为58484m3/d,两者相差不大,最大单位涌水量为20.42m3/d·m。其中陆域暗挖隧道段最大总涌水量左洞为34308m3/d,右洞为34267m3/d,正常涌水量左洞为7142m3/d,右洞为7121m3/d,正常涌水量与最大涌水量约为1:4.8。 目前,厦门东通道海底隧道已经建成通车。根据从施工单位收集到的资料,在施工过程中施工单位统计到的隧道左洞最大用水量约51000m3/d,隧道右洞最大用水量约57000m3/d。由于施工过程中采取了相应的止水措施,故实际用水量比预测的要偏小,但预测的涌水量还是比较准确的,对隧道的施工起到了关键的指导作用。 5、结论及建议 根据前述涌水量分析及预测计算,以及与实际统计涌水量的对比分析,并结合地质条件,可得出如下几点: ①对于其中的海域暗挖隧道段,因其位于全、强风化岩层中,隧道施工时的降、排水过程中易产生渗透变形或破坏,应引起足够的重视; ②考虑到岩土层的局部结构特性及未来施工支护的需要,建议对岩层的可灌性及部分全、强风化岩层段进行渗透破坏及岩土加固试验作进一步的研究。 ③由于岩土地质体的隐蔽性及不均匀性,加之本研究隧道位于海底,因此,涌水量的预测有很多影响要素,这就需要预测计算时对各个要素的敏感性做充分分析,以便得到更符合实际的预测结论。同时,在实际施工中应加强现场地质及水文工作,发现地质条件或涌水量异常,应及时反馈,以便及时调整设计方案(即采用动态信息化施工法),以利于工程施工的顺利进行。 第一作者简介:杨永波,男,工程师,主要从事水文地质、工程地质等方面工作。 [参考文献] [1]厦门东通道施工图设计阶段地质勘察报告[R],武汉:中铁大桥勘测设计院有限公司。 [2]国家标准《地下铁路、轻轨交通岩土工程勘察规范》(GB50307-1999),首都规划建设委员会办公室,2000。 [3]铁道部标准《铁路工程水文地质勘测规范》(TB10017-99),中国铁道出版社,1999。
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