矿山法城市隧道渗流场演变及防排水问题研究的试验背景及结果

采用隧道渗流模型试验方法,能真实、直观地反映工程实际情况,是研究地下渗流场演变、水压力对隧道结构的影响以及预测隧道排(涌)水量的一种重要手段。本次试验模拟利用自主研发的大型施工及运营期矿山法隧道渗流模型试验系统,研究不同高度的动、静水头作用对隧道水压力、排水量及渗流场的影响。

该城市隧道整体位于地下水位之下,隧址区地形地貌如图5.16所示。通过地质钻探、钻孔声波测井等分析,区域岩体为较破碎至破碎,多为镶嵌碎裂结构,也伴随有软硬岩互层,中薄层状结构。通过孔内电视摄像(见图5.17),结合钻探岩芯综合分析,本工程基岩受构造运动影响较大,岩体受构造挤压作用强烈,微裂隙极为发育,具典型的碎裂岩特征,部分具糜棱岩、角砾岩化特征,局部已出现掉块现象。从钻孔洗孔后的电视成像效果来看,本工程的基岩在机械扰动及地下水流动等因素的影响下,岩石极易出现掉块、塌孔等。

图5.16　隧址区地形地貌

该区段隧道平均埋深约38 m,地下水头17～33.5 m,并下穿连接深圳水库的泄洪渠。经过现场抽水试验可知(见图5.18),围岩渗透性较强,测试渗透系数为0.12～0.2 m/d,拱顶砂层透水性强,结构松散,施工中易发生坍塌、涌水、涌砂等工程问题,可能影响泄洪通道的顺畅排洪。设计主线隧道为三车道,加固圈厚度4.5 m,马蹄形断面内轮廓宽14.216 m、高9.813 m。(www.xing528.com)

图5.17　42～52 m段孔内电视摄像岩芯展示图

图5.18　工程现场照片