隧洞涌突水数值法预测研究现状及存在问题

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隧洞涌突水数值法预测研究现状及存在问题

发布于：2017-06-26 共13993 字

摘要：深埋隧洞具有高地温、高地应力和高外水压力等特点，随着隧洞施工的进行，围岩中原

有的渗流条件被破坏，会产生涌、突水危害。涌水量的预测方法主要有水均衡法、解析法、数

值模拟法等。常用的数值模拟方法主要包括：有限分析法、有限单元法、有限体积法、有限差

分法和边界元法等。数值模拟法能更好地刻画复杂构造和边界条件，但存在选取模型和建模刻

画不合理导致失真的缺点。为了系统地总结和分析各模型在工程应用中的优缺点，本文总结了

目前常用的隧洞涌水量预测数值模型，对比分析了各模型的结构特征和使用环境，提出合理的

建议，为今后深埋隧洞涌水量预测模型的建立和发展提供参考。

关键词：涌水量预测；深埋隧洞；数值模拟。

Abstract: The deep buried tunnel has the characteristics of high temperature,high power and high

waterpressure. The original flow condition of the surrounding rock will change with the tunnel

construction andwater burst hazard would be induced. The main forecasting methods of water inflow

include water balancemethod,analytical method,numerical simulation method etc. The commonly used

numerical simulationmethods mainly include finite analytic method,finite element method,finite

volume product,finite pointmethod and the boundary element method etc. The numerical simulation

method could be better to describecomplex structure and boundary conditions,but there are some

shortcomings if model selection and modeldescribing irrational would lead to results distortion. In

order to systematically summarize the advantagesand disadvantages of each model in application,the

common groundwater inflow forecasting numericalmodels are discussed by comparative analyzing the

structural characteristics and application scopes.Recommendation is proposed and it could be referred

for the establishment and development of numericalmodes for groundwater inflow forecasting.

Key words: groundwater inflow forecast; deep-buried tunnel; numerical simulation.

　 0　引言。

许多大型基础设施建设往往伴随深埋隧洞的开挖。深埋隧洞中，隧洞通过的区域地质条件往往

非常复杂，揭露众多的水文地质单元，地下水具有充足的补给量，涌水量大、水头压力高是深

埋隧洞涌水的典型特征。涌水问题是隧洞施工中常见的主要地质灾害问题之一，也是影响隧洞

施工的主要因素之一[1].

深埋隧洞涌水、突泥问题是影响施工进度和造成工程事故的主要工程地质问题和常见的地质灾

害，尤其是在岩溶地区隧洞施工中，大多数工程遭遇施工涌水灾害，往往给工程施工带来困难

甚至产生严重的人员和财产损失，其中比较典型的可见表 1.

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摘要：

隧洞涌突水数值法预测研究现状及存在问题发布于：2017-06-26共13993字摘要：深埋隧洞具有高地温、高地应力和高外水压力等特点，随着隧洞施工的进行，围岩中原有的渗流条件被破坏，会产生涌、突水危害。涌水量的预测方法主要有水均衡法、解析法、数值模拟法等。常用的数值模拟方法主要包括：有限分析法、有限单元法、有限体积法、有限差分法和边界元法等。数值模拟法能更好地刻画复杂构造和边界条件，但存在选取模型和建模刻画不合理导致失真的缺点。为了系统地总结和分析各模型在工程应用中的优缺点，本文总结了目前常用的隧洞涌水量预测数值模型，对比分析了各模型的结构特征和使用环境，提出合理的建议，为今后深埋隧洞涌水量预...

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