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深长隧道充填型致灾构造渗透失稳突涌水机理与风险控制及工程应用
我国是世界上隧道与地下工程建设规模、数量和难度最大的国家,交通、水电等国家基础设施建设重心正向地质条件极端复杂的山区和岩溶地区转移,施工中遭遇的“强突发、高水压、大流量、多类型”突涌水灾害治理堪称世界级工程难题。本文以三峡库区翻坝高速公路、宜巴高速公路等深长隧道为依托工程,通过理论分析、数值模拟、室内实验、大型流固耦合模型试验、软件开发和现场试验等手段,深入研究充填型致灾构造的突涌水机理和风险控制,取得了一系列有理论价值和工程意义的研究成果,主要研究成果如下：(1)通过大量国内外突水突泥案例资料的系统收集与整理分析,划分了四种典型突水突泥灾害类型,提出了突水突泥灾害的典型地质模式：灾害源、突水通道和阻水隔泥构造,揭示了典型突涌水灾害源的赋存特征,建立了突涌水灾害源孕灾性判识指标体系和属性识别模型。(2)通过引入充填体内部可动颗粒转化为移动颗粒的源汇项概念,根据阿基米德原理与达西定律,建立了充填体颗粒渗流基本模型,推导了充填体内部可动颗粒流失量的表达式,揭示了孔隙流速与孔隙率和渗透系数的表征关系；研制了大直径充填型致灾构造固流 ...
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