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深埋隧道工程的灾害地质问题论文
摘要 ：在进行深埋隧道工程施工过程中，由于洞程较长，洞深埋设较大，地质条件较复杂，在施工时，如果处理措施不当会出现高地温、岩爆、高压涌水等问题。鉴于此，以实际工程为例，对深埋隧道工程主要存在的灾害地质问题进行了分析和探讨，保证了施工的顺利进行，以期为类似工程提供参考与借鉴。
关键词 ：深埋隧道工程；灾害地质；高压涌水
1工程概况
太行山高速公路邯郸东坡隧道位于武安市岭底村南、七水岭村东、涉县东坡村东北处。隧道为分离式特长隧道，隧道工程总施工长度为3134m。左幅为ZK38+624~ZK41+740，长3116；右幅为K38+642~K41+776。最大埋深为176m。本文以此工程为例，对深埋隧道工程主要灾害地质问题进行分析和探讨。
2深埋隧道中的高地温难题
深埋地下隧道的工程中，地质问题是需要进行探索和研究的关键领域，最先要通过预测天然地温，一旦地温超过30℃一般将其称之为高地温。高地温不仅会恶化深埋隧道作业的环境，还会严重降低工人的劳动生产率，甚至会对现场施工人员的生命造成极大危害。此外，对深埋隧道施工材料选取的难度也相应增加[1]。然而，地温值是随着地下工程埋深在不断变化的，但地下工程的最大埋深和地温值的增加关系不是呈线性的，因为造成这种深埋隧道中的高地温问题的原因主要是地下水活动以及近期岩浆活动中放射性生热元素含量较高等。
3深埋隧道与岩爆的高地应力问题
在深埋地下隧道的工程中，其中一个突出的地质难题就是岩爆问题。地下隧道工程埋得越深，其地应力就会越高。深埋隧道工程和近地表工程的不同之处除了具有较高的水平构造应力外，最主要取决于围岩出现的高地应力。它不仅在硐侧壁引起高压应力，还导致硐顶部出现高拉应力，这样会导致硐室围岩不稳定，埋下隐患。由于高地应力的存在，一些黏性土含量较高，而硬岩含量较低的围岩就会产生被塑性挤出的可能。高地应力不断释放，地下隧洞就会发生变形，往往会出现隧洞短时间内突然变小的异常现象。就好比从掌子面距离正洞30m开始，洞身变形的长度有40m，起初的支架保护结构破坏就会非常严重，通过测量计算，隧洞拱顶的下沉在10~20cm之间，隧洞的拱脚和边墙也出现不同程度的挤压和移位，甚至还有混凝土开裂的情况[2]。这时就需设计一套科学有效、刚柔结合、综合治理的施工方案。为克制高地应力，考虑使用约1万根超长锚杆，要求总长超过11×104m，把地下隧洞中的断面改成环形成拱，做到先柔后刚、先放后抗的设计要求。岩爆受影响的原因有地震爆破，也有相邻岩爆或机械等外因动力的振动，但其中影响岩爆的最基本原因是岩石的结构特征。经过大量的数据分析发现，岩石颗粒排列呈定向排列还是随机排列，岩石是胶结连接还是结晶连接，是钙质胶结还是硅质胶结，这最终关系着岩爆烈度的强弱。例如：（1）随机排列的花岗岩、闪长岩等岩石的岩爆烈度，会比片麻岩、花岗片麻岩、糜棱岩等具有定向排列的围岩颗粒更强一些；（2）结晶连接的深层岩浆岩石中的岩爆烈度比胶结连接的沉积岩强；（3）具有硅质胶结岩石的天生桥二级水电站引水隧洞比关村坝的隧道中钙质胶结岩石的爆烈度强。
4深埋隧道中的高压涌水难题
深埋地下隧道的施工过程中，除了高地温以外，涌水问题也成为隧道运营中亟待解决的又一难题。由于地质条件复杂，隧道通过的地段会挖掘出很多水流量大的地质单元，一般就会出现涌水量大或水头压力高的情况。地下水水压在深部岩体中极高时，就会导致岩体水力劈裂。这就说明在高水头压力的作用下，在岩体的突水点附近，岩体断续裂隙、裂缝是朝着某个方向的，受网状交织的构造裂隙影响，经过融合后发生扩展的裂隙、空隙最终张裂开来。随着隧道深部岩体涌水量越来越大，地下水水压越来越高，会导致深埋隧道工程围岩水力劈裂。一旦出现水力劈裂的情况，就会迅速连通裂隙，空隙的张裂程度就会越来越大，涌水的渗透力会越来越强。再加上动水压力的影响，裂隙会再扩展，而使在裂隙面上的充填物发生剪切变形和位移。不论是在深埋隧道工程中还是在浅埋隧道中，容易发生的地质灾害主要表现为断层破碎带，岩体不整合接触面和结构不利组合段造成的塌方、地震，还有瓦斯爆炸、有害气体以及溶岩塌陷、泥屑流等[3]。其中，瓦斯爆炸主要指甲烷CH4在相对封闭的煤系构造地层中，由冲击波的产生、剧烈的氧化作用而导致的爆破，其灾害性极强。
5基岩裂隙水
基岩裂隙水的含义
只有储存在坚硬岩石裂隙中的非可溶性地下水，才被统一归纳在基岩裂隙水的`传统范畴中，根据含水介质的基础特征，可以将地下水分为空隙、裂隙、岩溶3种，但并非在地下水、岩石以及岩石中的空隙这3者之中产生对应关系。贮水空隙系统具有双重空隙介质，在地下水勘探中，关于贮水空隙类型还探索到了新的领域。基岩裂隙水主要存在于受符合地质构造条件的属坚硬或半坚硬的岩石所控制的以裂隙为主的贮水空间，是具有运动、富集规律的地下水。不管是溶蚀裂隙地下水在可溶性岩石中的部分，还是孔隙裂隙水中的半坚硬岩石，都属于基岩裂隙水，而它与其他类型地下水的基本区别，关键在于是不是受地质构造因素的严格控制。岩石含水的裂隙有成岩裂、构造裂和风化裂，主要是依照它的成因来划分的。如果非要与风化裂隙水和成岩裂隙水作比较，那么水源集中、水量较大的必定是构造裂隙。
基岩裂隙水的特点
由于主控因素作用，不同的蓄水构造中分布、富集基岩裂隙水的基本规律和决定主控的因素也基本相同，具有独特的分布和运动规律。我国基岩裂隙水富集的基本特色理论就是蓄水构造系统，其主要特点如下。（1）基岩裂隙水具有复杂多样的埋藏和分布形态。将储存、运移基岩裂隙水的空间和通道，叫做岩石裂隙。基岩裂隙的大小和基岩裂隙的形状，以及控制埋藏和分布裂隙发育带的产状，都是受地质构造、地层岩性、地貌条件等影响的。埋藏、分布不均匀的基岩裂隙水，大多具有不规则的含水层、多种多样形态、分布呈带状的特点[4]。比如用脆性和塑性这两种地层做比较，会产生较强的赋水性。若裂隙发育在褶皱构造中，像褶皱轴、转折、背斜倾伏等处，富水段的形成就会比较容易，而压性断裂破碎带中的赋水性是比较差的。（2）复杂的基岩裂隙水中，由于储存空间中不均匀的介质，埋深程度不同的同一含水层，其地下水的运动状态也各有不同。对于岩石中所要形成和分布的空隙，最基础的因素是地质构造，主要表现在：岩石裂隙的发育和裂隙水的储存都是受地质构造和地层岩性所影响，其中，基岩裂隙水的运动规律也被地质构造所牵制。由于地下水面的不同，即便是在基岩相同的裂缝水中，也是有时而出现无压水，时而出现承压水的情况[5]。层流、管道流、紊流、明渠流水是在岩石裂隙、溶洞的特殊形态作用下形成水运动的不同状态，因此，基岩裂隙水的不均一性以及强烈的方向感，是导致裂隙岩体的透水复杂多样、不具有规律性的根本原因。
6结论
在深埋地下隧道的工程中，比较突出的几大地质难题包括高地应力及岩爆问题、高压涌水突水问题、高地温问题等。此外，还有像地震震害、瓦斯有害气体爆炸以及涌水突泥、围岩塌方、岩溶塌陷、泥屑流等。于是，在这个复杂的、系统的深埋隧道工程中，关于灾害地质的研究，对隧道工程能否顺利开展是关键的一步，在隧道工程施工前应按照隧道工程的各方面具体情况，采取有效、有针对性的防御措施。
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关于土木工程专业毕业论文参考文献
导语：土木工程专业毕业论文参考文献有哪些呢?参考文献的著录格式是否规范反映作者论文写作经验和治学态度，所以，同学们在引用参考文献的时候，必须慎重。下面是我分享的土木工程专业毕业论文参考文献，欢迎阅读!
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建筑专业论文的参考文献
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土木工程顶级期刊排名：
1岩土工程学报，2建筑结构学报，3土木工程学报，4岩石力学与工程学报，5建筑结构，6工业建筑，7哈尔滨建筑大学学报，8中国给水排水，9岩土力学。
《岩土工程学报》于1979年创刊，主要刊登土力学和岩石力学领域中能代表我国理论和实践水平 的论文、报告、实录等。被中国学术期刊文摘、中国科学引文数据库、中国科技论文统计与分析数据库等收录，被美国工程索引（Ei Page One）等海外文摘收录。已加入中国学术期刊光盘版及中国期刊网。获国家自然科学基础性高科技学术期刊经费资助。
《建筑结构学报》是由中国科学技术协会主管，中国建筑学会主办的学术性刊物，创刊于1980年，2010年起为月刊，大16开，112页，至2010年已出版了31卷。
宗旨在报道和交流建筑结构领域中代表我国学术水平的最新研究成果，反映本学科发展最新动态和趋势，推动国内外的学术交流，主要刊登建筑结构、抗震防振、地基基础等学科的基础理论研究、应用研究和科学实验技术的学术论文，研究报告及最新进展动态，为我国建筑科学技术研究的发展服务。
岩土工程学报 是SCI检索岩土力学 EI检索岩石力学 部分EI检索其他还有水利水电科技，防震减灾工程学报，浙江水利，等都是国内核心期刊
排在岩石力学与工程学报之后，在岩土力学之前，这三个学报是岩石力学方面国内三大顶级期刊，ei收录，都是不错的期刊
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［1］叶金汉主编.岩石力学参数手册.北京：水利电力出版社，～501
［2］李华晔，黄志全，刘汉东等.岩基抗剪参数随机——模糊法和小浪底工程 C、 φ 值计算.岩石力学与工程学报，1997，16（2）：155～161
［3］夏明诚.抗剪强度统计方法的现状与讨论.岩土力学，1998，19（1）：90～93
［4］周维垣，杨若琼.岩石力学数学模拟的现状与发展.岩石力学与工程学报，1998，17（增）：937～939
［5］尤明庆，华安增，李玉寿.缺陷岩样强度和变形特性的研究.岩土工程学报，1998，20（2）：97～101
［6］尤明庆，华安增.岩石试样的强度准则及内摩擦系数.地质力学学报，2001，7（1）：53～60
［7］尤明庆.岩样三轴压缩的破坏形式和Coulomb 强度准则.地质力学学报，2002，8（2）：179～185
［8］尤明庆，李化敏.试验数据回归结果的评价方法.岩石力学与工程学报，2003，22（7）：1191～1195
［9］尤明庆，苏承东，周英.不同煤块的强度特性及回归方法.岩石力学与工程学报，2003，22（12）：2081～2085
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［15］李银平，王元汉，肖四喜.岩石类材料中压剪裂纹的相互作用分析.岩石力学与工程学报，2003，22（4）：552～555
［16］郭少华，孙宗颀，谢晓晴.压缩条件下岩石断裂模式与断裂判据的研究.岩土工程学报，2002，24（3）：304～308
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［22］吴玉山，李记鼎.确定岩石强度包络线的新方法——单块法.岩土工程学报，1985，7（2）：85～91
［23］苏承东，尤明庆.单一试样确定大理岩和砂岩强度参数的方法.岩石力学与工程学报，2004，23（18）：3055～3058
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土木工程参考文献
参考文献，仅限于著录作者亲自阅读过并在论文中直接引用的文献，而且，无特殊需要不必罗列众所周知的教科书或某些陈旧史料。以下是我为您整理的土木工程参考文献，希望能提供帮助。
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[2]国家标准.房屋建筑制图统一标准(GB/T 50001-2010).北京：中国计划出版社，2010.
[3]国家标准.建筑设计防火规范(GB 50016-2006).北京：中国建筑工业出版社，2006.
[4]国家标准.办公建筑设计规范(JGJ 67-2006).北京：中国建筑工业出版社，2006.
[5]国家标准.无障碍设计规范(GB 50763-2012).北京：中国建筑工业出版社，2012.
[6]国家标准.公共建筑节能设计标准(GB 50189-2005).北京：中国建筑工业出版社，2005.
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[8]建筑设计资料集编委会.建筑设计资料集(第2、4、8集).北京：中国建筑工业出版社，1998.
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