对隧道排水设计中关键性问题的探讨

城市下穿隧道是城市立体交通的重要组成部分,但隧道排水目前尚未形成专门的适用性设计规范。以桐乡市乌镇大道隧道的排水设计为例,通过研究隧道排水工程与隧道、道路、电气等相关专业的横向关联,对排水设计中防淹涝措施、泵站收水系统、泵站设计等几个关键性问题进行总结,从而进一步保障日后隧道的使用安全。

公路隧道排水系统结晶堵塞治理

隧道排水系统堵塞危及衬砌结构的安全问题不容忽视。在东溪山隧道水害及隧道排水系统堵塞问题调研分析的基础上,提出了一种可维护型排水治理方案。基于现场监测及数值模拟,进行了降水与排水流量、衬砌背后水压响应特征分析,评价了衬砌结构受水压状态下的安全承载性能。结果表明:(1)排水流量和衬砌结构背后水压力对降雨量具有较敏感的响应性,其中水压力对频繁强降雨的响应更敏感;(2)排水流量和水压力监测结果表明可维护排水系统大多数时期处于良好工作状态,仅在频繁强降雨时排水系统无法快速排泄地下水,背后水压力上升;(3)经数值模拟验证,衬砌结构在峰值荷载下仍有一定的安全储备,不会发生结构承载的破坏,采用可维护型排水方案治理排水系统堵塞问题有效可行,可为同类工程问题提供经验参考。

关于对岩溶区隧道排水设计及施工关键技术探讨

随着我国交通运输业不断快速发展,促进了公路工程项目的规模化发展,其中诸多项目施工需要通过隧道,在一定程度上增加了隧道施工的难度。基于诸多方面因素所限制,岩溶施工阶段容易出现坍塌事故,不但影响着施工的质量,同时也会造成安全问题。鉴于此,本文主要对岩溶区隧道排水设计及施工关键技术展开深入研究,以此减低地质灾害发生的可能性,进而提高岩溶隧道施工水平。

隧道排水管结晶堵塞物溶解研究

研究了浓度为5%、10%、15%、20%和25%的草酸、氨基磺酸、冰乙酸和盐酸溶液对隧道排水管结晶物溶解作用。并从不同种类不同浓度的酸对隧道排水管结晶物的溶解速度、溶解效率、使用安全性及环保性方面分析其在实际疏通隧道排水管的应用场景。因浓度为25%的盐酸对隧道排水管结晶物的溶解速度最快,所以其可用于应急抢险处置,可有效缩短封闭交通时间,减小因封闭交通带来的损失;草酸与隧道排水管结晶物反应物会附着在原有结晶物表面,形成一层致密的保护层,阻断草酸继续与结晶物反应,而氨基磺酸酸性较强,易对施工人员及设备带来安全隐患,施工难度较大,所以草酸和氨基磺酸在实际应用中不推荐使用;冰乙酸酸性较弱,对施工人员及设备影响较小,且具备较好的环保性,较高浓度的冰乙酸对隧道排水管结晶物的溶解速度较快,推荐其用于非紧急状况下的隧道排水管堵塞疏通技术。

溶岩与非溶岩地区隧道排水系统堵塞机理

岩溶与非岩溶地区隧道排水系统频繁发生堵塞灾害。溶岩地区排水系统堵塞物质主要为白色碳酸钙(CaCO_(3)),而非溶岩地区排水系统堵塞物质为黑色土颗粒。以法国Meyssiez隧道排水系统堵塞灾害为依托,通过测试隧道围岩孔隙比e和地下水电导率EC,分析了岩溶地区隧道排水系统的堵塞机理。试验结果表明:(1)溶岩地区排水系统堵塞主要由以下过程引起:(1)雨水入渗地下后,溶解了围岩内部的碳酸钙,形成Ca^(2+)和HCO_(3)^(-)离子;(2)含有Ca^(2+)和HCO_(3)^(-)离子的地下水通过排水孔流入隧道内部的排水系统。由于气温和气压等外部因素改变,Ca^(2+)和HCO_(3)^(-)离子反向沉积形成固态CaCO_(3)结晶,最终引发排水系统堵塞;(2)非溶岩地区隧道排水系统堵塞灾害由以下过程引起:(1)地下水流作用引发围岩内部细小土颗粒迁移流失;(2)流失的细小土颗粒通过排水孔进入隧道内部排水系统,而后逐步堆积,最终引发排水系统堵塞。

深圳市莲塘隧道排水系统设计探讨

随着我国城市交通的迅猛发展,城市隧道日益广泛,其排水系统的设计,相对于常规的道路排水有其自身的特点,但设计方法尚无专门的规范。以深圳市莲塘隧道为例,系统总结了隧道排水设计的方法和特点,并就隧道排水工程设计的有关问题进行探讨。

紫之隧道排水系统设计重难点分析

隧道排水系统分为雨水系统、废水系统和渗水系统,结合杭州市紫之隧道(紫金港路—之江路)工程,对隧道各排水系统设计的重难点进行分析,比较不同设计重现期的隧道引道段雨水量。建议隧道设计重现期取50a,雨水泵房内不设备用泵;从环境保护角度出发,对隧道内渗、废水采用分质排放,通过实测隧道渗水,调整渗水泵房规模;对比隧道低点废水泵房压力出水管敷设方式,建议压力出水管采用穿顶板竖向敷设至室外。

青藏铁路昆仑山隧道排水侧沟模型试验研究

以青藏铁路昆仑山隧道排水侧沟为实体，通过室内模型试验，采取在隧道排水侧沟内铺设加热电缆，进行加热除冰，研究寒季隧道侧沟电热除冰对隧道围岩的影响程度和范围，分析在极端不利条件下隧道侧沟电热除冰方案的可行性。在隧道侧沟内积满冰后进行加热，冰完全融化后对隧道围岩温度的最大影响深度为2．95m，围岩温度最大升高值为0．71℃，发热电缆加热化冰过程会使隧道围岩温度有所升高，但不会导致隧道围岩融化。在极端不利情况下（气温-13．0℃），水沟流量为50m^3·d^-1，采用70W·m^-1的发热电缆，水沟温度保持在-0．5～1．0℃，侧沟内水温基本在-0．1～0．3℃之间波动，沟内水不结冰，水沟排水通畅，而且对隧道围岩的影响很小。

深层隧道排水系统在城市排水规划中的应用

以广州市司马涌、荔湾涌和西濠涌为例,分析总结了深层隧道排水系统在城市防洪排涝和控制溢流污染方面的应用。指出深层隧道排水系统避开了拥挤的浅层地下空间,具有征地拆迁量少,对地面交通和建筑影响小,可实施性好等优点,是城市老城区排水改造的可行方案。同时,深层隧道排水系统必须与局部浅层改造相结合,才能发挥最大的效益。

隧道排水引发的生态环境问题探析

对隧道排水引发的地下水资源流失、煤系地层的水演变等生态环境问题进行了分析探讨，提出了一些防治措施及建议，以保证工程建设和生态环境保护的协调发展。

铜锣山隧道排水对当地农业生产的影响

基于隧道排水及其可能来源的水化学信息,利用支持向量机(SVM)技术建立了隧道排水来源识别模型,并分析了垫邻高速铜锣山隧道排水对当地农业生产的影响。结果表明,该隧道排水并未对当地农业生产的主要灌溉水源———清水溪产生影响,而是对一些井泉等辅助灌溉水源影响较为明显,建议有关部门考虑影响区内农业生产用水的供水措施和隧道排水的资源化利用。

不同水位下隧道排水管结晶堵塞引起的衬砌应力分析

为研究不同水位下隧道排水管结晶堵塞引起的衬砌应力变化规律,通过"以板代孔"法对排水管堵塞进行模拟,研究了5种堵塞工况与4种地下水位工况下隧道衬砌应力变化规律。结果表明:不同堵塞工况与不同水位工况下隧道衬砌应力变化规律是一致的;在同一堵塞程度下,随着原始地下水位的升高,隧道衬砌应力随之增加,隧道左右拱脚处衬砌最大主应力差值随之增加,最小主应力差值随之减小;在同一水位工况下,堵塞程度75%是隧道衬砌受力变化的转折点。由此可见,由于排水管的堵塞,衬砌应力明显增加,当地下水位由于排水系统堵塞升高时,衬砌受力更为不利。因而在隧道建设过程中应重视排水系统有效排水,保障衬砌结构安全。

寒冷地区铁路隧道排水设施电热防冻技术

结合工程实例详细介绍了在排水沟底部敷设专用加热电缆并运用远程监控技术实时对现场设备运行状态进行监控,实现排水设施防冻害的技术。对现场排水设施监测数据的分析显示,隧道内环境日平均温度低至-15℃,排水沟水温仍可基本稳定在5℃左右,保证隧道排水通畅无冻结。电热辅助防冻害技术能够有效解决严寒地区既有铁路隧道浅埋排水沟的冻害问题。

隧道排水管道结晶体成分及结晶机理研究

为提出有效的隧道排水系统结晶处置方案,以白岩脚隧道采集排水系统结晶体为样本,通过X射线衍射(XRD)分析结晶体物相,再用扫描电子显微镜(SEM)观测试样微观结构,并现场测量取样处pH和水温,研究隧道排水系统中产生结晶体物质成分和成晶机理。结果表明:白岩脚隧道排水系统中,结晶体物相成分为方解石(CaCO3),水镁石(Mg(OH))和白云石(CaMg(CO));按照结晶形态可分为附着生长型方解石结晶和搬运沉积型方解石结晶;结晶化学反应机理为去白云化结晶机理,结晶形成物质基础由衬砌和可溶岩共同提供,产生结晶的排水位置处pH为9.1~12.3。

深层隧道排水系统中矩形折板竖井水力特性试验研究

为研究新型矩形折板竖井的水力特性,通过物理模型试验分析了矩形截面折板竖井内的水流流态及消能特性,提出了改善竖井水流流态的整治措施,并与圆形截面竖井进行了对比。研究结果表明:矩形折板竖井存在左右摆动的水流流态,经过增设整流板可有效抑制折板上的摆动水流,并通过调整通气孔位置,保障了通气孔的畅通;矩形截面竖井消能率在91.8%~94.5%之间,具有单宽流量大、开挖面积小等优点,但竖井内的摆动流态需特别关注。

高速公路隧道排水层专用透水混凝土的制备及其铺装工艺研究

山区高速公路的修建,隧道地下涌水极易对混凝土道路耐久性造成威胁。为缓解隧道中混凝土道路的水害,延长道路的使用寿命,设计并制备透水混凝土作为排水基层。在实验室开展了透水混凝土的制备及性能研究,采用骨架结构设计方法,合理调控水灰比及减水剂掺量确保目标浆体包裹层厚度(TPT)≤最大浆体包裹层厚度(MPCT),成功制备出性能指标符合要求的透水混凝土,其中透水混凝土的7d抗压强度随TPT的增大而有所提升,而透水系数和有效孔隙率均随TPT的增大而减小。依托大丰华高速公路鸿图隧道工程,基于试验路段的透水混凝土的铺装,总结了透水混凝土隧道排水层的铺装工艺。

城市中小型下穿公路隧道排水设计探讨

城市下穿公路隧道是城市立体交通的重要组成部分。由于下穿隧道最低点往往位于地下水位以下,隧道的排水系统成为保障隧道安全通行的必要条件。以成都市青羊大道下穿成温路隧道排水系统设计为例,从下穿隧道排水边沟设计、隧道入泵房排水横截沟(管)设计,以及排水泵房设计三个方面重点介绍下穿隧道排水系统设计。

广州市深层隧道排水系统东濠涌试验段工程供电方案研究

介绍了广州市深层隧道排水系统东濠涌试验段的项目背景,并指出安全可靠、合理可行的供电方案对本项目建设目标的实现非常重要。供电方案需遵循必要的原则,通过负荷等级的确定、负荷计算和方案实施技术条件等研究,最终拟定了供电方案,并针对此类项目的供电方案给出建议。

碎石盲沟在隧道排水中的应用

该文通过碎石肓沟在三峡翻坝高速公路隧道水害处理中的应用,从隧道水的来源分析,有针对性地采用处理措施,碎石肓沟处理隧道积水的效果好,且易于施工,质量易控制。同时,提供了碎石肓沟的施工技术要求,以供工程实践参考。

深层隧道排水系统在武汉污水传输工程中的应用

深层隧道有助于提高城市建设空间利用率,在市政排水系统中的应用日益广泛。结合深层隧道排水系统在武汉市大东湖核心区污水传输工程中的应用,介绍了预处理单元、入流竖井、传输隧道和末端提升泵站的设计以及传输隧道的施工方法。