本次渗流模拟分析中,选择工况见表4.3。拟研究隧道开挖至莲塘山地区NXK2+980时的施工(非扰动开挖)状态,计算模型中注浆加固效果如图4.31所示。
首先模拟隧道南线主隧道开挖后,未设置任何支护措施,也未设置注浆加固圈,对洞室处于毛洞状态下的涌水量进行分析预测,为方便与室内模型试验结果比较,提取掌子面前已开挖30 m范围内的隧道涌水量。然后依次按照各工况参数,改变注浆圈或初衬的渗透系数进行施工期隧道涌水量研究。以工况二、工况三、工况四为例,对渗流场平面分布进行研究,并提取各工况下掌子面已开挖区域(30 m范围内)的涌水量,如图4.32所示;以工况一、工况三、工况四为例,对渗流场横断面分布进行研究,如图4.33所示。
图4.31 计算模型中注浆加固前后效果图
由图4.32可知,隧道开挖使隧址区内形成新的泄水通道,周边地下水呈明显向隧道内汇集的趋势,隧道周围的水力坡度明显增大,等水位线分布密集,与初始渗流场状态相比有较大区别。水库下游区域地势较低、隧道埋深浅,来自谷对岭、水库和莲塘山方向的地下水均有向低处流动的趋势,地下水流向几乎与隧道轴向垂直。莲塘山地区地下水位变化较为缓慢,掌子面附近等水位线沿隧道开挖方向凹陷,考虑基岩裂隙水和大气降水的补给,距隧道较远区域,地下水位没有出现明显变化。涌水量分析以工况二为例,不考虑开挖扰动时隧道掌子面附近涌水量为2.485 m3/(d·m),稍小于室内模型试验测试值2.789 m3/(d·m)。
图4.32 渗流场平面分布及涌水量采集(www.xing528.com)
由图4.33可知,隧道开挖至莲塘山里程NXK2+980时,基岩裂隙水垂直补给隧道,加之隧道及围岩均未采取任何防水措施(工况一),渗流影响范围极大。而随着注浆圈或初衬渗透系数降低,地下水向隧道内汇集的趋势减弱,表明较为完善的防水体系(初衬及加固圈)对保持地下水稳定起到显著作用,可有效减弱局部水力联系,隧道上部山体中地下水涌向隧道的范围也有所减小。从地下水位的变化可知,随着隧道及围岩防水措施的优化和完善,地下水降幅明显减小。
室内模型试验平均涌水量值与计算建模涌水量值进行对比(见表4.6),两者结果和规律基本吻合。
图4.33 不同工况下莲塘山地区横断面渗流变化图
表4.6 涌水量结果对比
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
