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学号：ＭＦ１３２９００５论文答辩日期：２０１５年０５月２７日指导教师：（签字）
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南京大学研究生毕业论文中文摘要首页巧纸入口毕业论文题目：长江近海复杂地质条件下睡道王猩风险评价地质工程专业２０１３级硕击生姓名：了玉涛指导教师（姓名、职称）：阁长化教授、博导巧要近年来，我国隧道及地下工程建设数量不断上升，工程建设的难度持续增加，规模也越来越庞大。但是隧道工程因为所处地质条件的不明确和隐蔽性，与之而来的问题就是建设过程中存在很多风险。这不仅会造成生命和财产的损失，还会一定的社会影响造成。在隧道项目的规划和实施阶段，利用合适的方法对隧道风险分析，不仅可确定工程建设的风险程度，还可Ｗ预判可能产生的风险事故，一定的风险控制措施从而方便我们采取，从而有效减少风险事故造成的损失。本文针对长江近入海口复杂地质条件下的隧道工程进行风险评价。主要Ｗ常熟电厂输水盾构隧道为例，，针对其复杂的地质水文条件通过风险因素的分析与稳定性风险分析，提出符合工程实际的方法进行风险评价。主要研巧内容及成果如下：（１）结合工程区地质条件和水文条件，分别从隧道特征、管片特征、围岩，特征对常熟电厂输水隧道风险因素进行分析。按照己有的理论，对隧道建设过程中各方面的稳定性判断一，并得到了些结论：底部承压含水层水压较大，如果防水措施不当，在施工过程中承压含水层会造成流止等地质灾害；而且第⑤层±含有沼气、朽木和腐殖质，会对施王过程产生影响。（２）工程场区处于长江与徐六经河交界处，河流作用会对埋置于河床底部的隧道产生影响。因受到潮流和径流的双重作用，通过分析河床在落潮期间处于冲刷状态。但落潮流所处长江主掛位置位于长江深槽处，距离隧道仍有８００ｍ左右，而且深槽坡度只有１０％；加之近年来，长江中下游地区水库和护岸工程建设，使得徐六淫河段处于相对稳定的状态，所Ｗ在隧道使用期内河势的变化并不会对隧道稳定性产生影响。Ｉ
（３）通过数值模拟的方式分析了隧道开挖对周围止体的扰动，并对其进行，得出结论认为隧道埋置深度的増加有利于稳定风险分析，但是当隧道处于④⑤，处于最不利情况。还通过建立涌水模型层王中时，利用蒙将卡罗来模拟分析隧道涌水与潮位变化的关系，得出了隧道涌水主要受底部承压含水层控制，需要在施工过程中做好防水措施。（４）结合工程实际，提出分区段对隧道风险评价。按地质条件的变化对隧道进巧区段划分，建立分区风险评价体系。采用综合风险指数评价方法对隧道风险评价，并对各区段风险因素的重要程度分析。通过本文提出的风险评价体系进行计算，最后得出Ｄ段和Ｅ段处于中等风险等级，尤其是Ｅ段风险指数接近较。ＢＣＡ。高风险等级另外段和段处于风险较低等级，段风险指数最小分析各段所处的风险等级，提出切合工程实际的防渗，防沼气等风险控制措施，目的在于降低风险，减少损失。关ＩＩ词：复杂地质条化隧道工程，地质灾害，风险因素，分段风险评价ｎ
南京大学研究生毕业论文英文摘要首页巧纸ＴＨＥＳＩＳ：ＲｉｓｋｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆｔｕｎｎｅｌｅｎｉｎｅｅｒｉｎｕｎｄｅｒｃｏｍｌｉｃａｔｅｄｇｇｐｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｉｎｔｈｅＹａｎｇｔｚｅＲｉｖｅｒｅｓｔｕａｒｙＳＰＥＣＩＡＬＩＺＡＴＩＯＮ：ＧｅｏｌｏＥｎｉｎｅｅｒｉｎｇｙｇｇＰＯＳＴＧＲＡＤＵＡＴＥ：ＤｉｎＹｕｔａｏｇＭＥＮＴＯＲ：ＰｒｏｆｅｓｓｏｒＹａｎＣｈａｎｈｏｎｇｇＡＢＳＴＲＡＣＴＩｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓｔｈｅｎｕｍｂｅｒｏｆｔｕｎｎｅｌａｎｄｕｎｄｅｒｒｏｕｎｄｅｎｉｎｅｅｒｉｎｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ｇｇｇｉｎＣｈｉｎａｉｓｒｉｓｉｎｇｔｈｅｄｉｆｌＢｃｕｌｔｏｆｔｈｅｅｎｉｎｅｅｒｉｎｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｃｏｎｔｉｎｕｅｓｔｏｉｎｃｒｅａｓｅ，ｙｇｇ，ａｎｄｔ：ｈｅｓｃａｅｓｅｃｏｍｉｎａｒｅｒａｓｗｅｌ．Ｂｕｔｅｅｏｌｏｉｃａｌｃｏｎｔｏｎｓｏｆｌｉｂｇｌｇｌ也ｇｇｄｉｉｕｎｄｅｒｇｒｏｉｍｄｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｒｅａｌｗａｙｓｎｏｔｃｌｅａｒｓｏｔｈｅｒｅｗｉｌｌｂｅｍａｎｒｏｂｌｅｍｓｗｅ，ｙｐｓｈｏｕｌｄｂｅｆｅｃｅｄａｒｅａｌｏｔｏｆｔｕｎｎｅｌｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｒｉｓｋｗｈｉｃｈｗＨｌｎｏｔｏｎｌｂｒｉｎａｂｏｕｔｓｙｇ也ｅｌｏ巧ｏｆｌｉｖｅｓａｎｄｒｏｅｒｔａｌｓｏｃａｎｔｒｉ饼ｓｏｃｉａｌｉｎｓｔａｂｉｌｉｔ．Ｉｎ化ｅｈａ旅ｏｆｐｐｙ，ｇｇｙｐｒｏｅｃｔｌａｎｎｉｎｓｕｒｖｅａｎｄｄｅｓｉｎｅｖａｌｕａｔｉｎｔｕｎｎｅｌａ打ｄｕｎｄｅｒｒｏｕｎｄｅｎｉｎｅｅｒｉｎｐｊｐｇ，，ｙｇｇｇｇｇｂｙｕｓｉｎ过抑ｉｔａｂｌｅｍｅｔｈｏｄｏｆｒｉｓｋａｎａｌｓｉｓ打ｏｔｏｎｌｙｃａｎｅｓｔｉｍａｔｅｄｅｒｅｅｏｆｒｉｓｋｃａｎｇｙ，ｇ，ａｌｓｏｂｅｈａｖｅ过ｋｎｏｗｌｅｄｇｅｆｏｒｔｈｅａｃｃｉｄｅｎｔｓ．Ｆｉｎａｌｌ乂ｗｅｗｉｌｌｋｎｏｗｔｈａｔｗｈａｔｒｉｓｋｃｏｎｔｒｏｌｍｅａｓｕｒｅｓｓｈｏｕｌｄｂｅｔａｋｅ打ｉｎｏｒｄ知ｔｏｒｅｄｕｃｅ化ｅｌｏｓｓｅｓｃａｕｓｅｄｂｓｋ，ｙｒｉａｃｃｉｄｅｎｔｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｔｈｉｓ化ｅｓｉｓｗｉｎｂｅｂａｓｅｄｏｎ化ｅｔｕｒｍｅｌｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｕ打ｄｅｒｃｏｍｐｌｉｃａｔｅｄｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｃｏｎ姐ｔｉｏｎｓｃｌｏｓｅｄｔｏ化ｅＹａｎｇｔｚｅＲｉｖｅｒｅｓｔｕａｒｙ，ａｎｄｔａｋｉｎｇ化ｅｇｅｔｉｎｇｗａｔｅｒｔｕｎｎｅｌｏｆＣｈａｎｇｓｈｕｐｏｗｅｒｐｌａｎｔａｓ抑ｅｘａｍｐｌｅ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ化ａｎａｌｙｓｉｓｉｔｓｃｏｍｌｅｘｅｏｌｏｉｃａｌ过ｎｄｈｄｒｏｌｏｉｃａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｓｕｍｍａｒｉｚｅｌｉｓｋｆｅｃｔｏｒｓａｎｄｕｔｐｇｇｇ，ｙ，ｐｆｏｒｗａｒｄ过ｍｅｔｈｏｄｆｏｒｒｉｓｋｅｖａｌｕａｔｉｏｎｗｈｉｃｈｉｎａｃｃｏｒｄａｎｃｅｗｉｔｈｔｈｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ｐｒａｃｔｉｃｅ．Ｔｈｅｍａｉｎｒｅｓｅａｒｃｈｃｏｎｔｅｎｔｓａｎｄｒｅｓｕｌｔｓｗｅｒｅａｓｆｏｌｌｏｗｓ：１Ｔｏａ打ａｌｓｓｔｈｅｒｉｓｋｆｅｃｔｏｒｓｓｔａｒｔｎｆｒｏｍｔｈｅｔｕｎｎｅｌｓｅｍｅｎｔａｎｄ（）ｙｉ，ｉ呂，ｇ，ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｕｎｎｅｌｏｆＣｈａｎｇｓｈｕｐｏｗｅｒｐｌａｎｔ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｅｘｔｔ１ｈｅｔｉｌｓａｓｔｓｉｏｔｕｔｔｉｓｉｎｇｈｅｏｒ：ｓａｂｉｔｏｆｖａｒｉｏｕｅｃｎ化ｅｒｏｃｅｓｓｆｎｎｅｌｃｏｎｓｒｕｃｉｏｎｙ，ｙｐｐｈａｓｂｅｅｎａｎａｌｙｚｅｄ．Ａｎｄｗｅｇ巧ｓｏｍｅｃｏｎｃｈｉｓｉｏｎＳｊｓｕｃｈａｓｃｏｎｆｉ打ｅｄａｑｕｉｆｅｒｍａｙｃａｕｓｅｕｃｓａｎｄａｎｄｉｏａｓｃａｎａｓｏｅａｍａｏｒｈｅｎｄａｎｅｒｓ．ｑｉｋ，ｂｇｌｂｉｄｄｇｊ（２）ＥｎｎｅｅｒｉｎａｒｅａｓｏｃａｔｅｄａｈｅｕｎｃｔｏｎｏｆｔｈｅＹａｎｔｚｅｒｖｅｒａｎｄｅｇｉｇｉｌｔｔｊｉｇｉｔｈＸｕｌｉｕｕｊｉｎｇＲｉｖｅｒ，ａｎｄＴｈｅｒｉｖｅｒｒｅｇｉｍｅｗ化过ｆｅｃｔｔｈｅｔｕｎｎｅｌｂｕｒｉｅｄｉｎｔｈｅｂｏｔｏｍｏｆ也ｅｌｉｖｅｒ．Ｕｎｃｔｅｒｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｗｏｒｋｉｎｇｏｆ巧ｄｅａｎｄｎｍｏ巧ｒｉｖｅｒｂｅｄｆｏｒｍｉｓｍａｎｌｙｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｂｙｅｂｂｔｉｄｅ．ＢｕｔｅｂｂｉｎｔｈｅＹａｎｔｚｅｒｉｖｅｒｍａｉｎｌｏｃａｔｉｏ打ｉｓｉ打化ｅＹａｎｔｚｅｇｇｍ
ｒｉｖｅｒｄｅｅｐｇｒｏｏｖｅｗｈｉｃｈｉｓａｂｏｕｔ８００ｍｅｔｅｒｓａａｒｔｆｒｏｍｔｈｅｔｉｍ打ｅｌａ打ｄｔｈｅｓｌｏｅｉｓ，ｐｐｏｎｌ１０％ＣｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈＫｃｅｎｔｅａｒｓｔｈｅｍｉｄｄｌｅａｎｄｌｏｗｅｒｒｅａｃｈｅｓｏｆｔｈｅＹａｎｔｚｅｙ，；ｙｇ＊ｒｖｅｒａｒｅａｒｅｓｅｒｖｏｉｒａｎｄＣＯ打ｓｔｒｕｃｔｏｏｏｆｉｅｖｅｔｎｉｅｎｔｅｎｎｅｅｒｉｎｗｈｉｃｈｍａｋｅｅｉｉｇｉｇ，ｔｈｓｅｇｍｅｎｔｓｏｆＸｕｌｉｕｉｎｉｎａｒｅｌａｔｉｖｅｌｓｔａｂｌｅｓｔａｔｅｓｏｉｎｔｈｅｍｏｄｏｆｔｕｎｎｅｌｕｓｉｎｔｈｅｊｇｙ，ｐｇｃｈａ打ｇｅｏｆｒｉｖｅｒｒｅｇｉｍｅｗｉｌｌｎｏｔｍａｋｅａｎｉｍａｃｔｏｎｔｕｎｎｅｌｓｔａｂＵｉｔ．ｐｙ（３）Ｔｕｎｎｅｌｅｘｃａｖａｔｉｏｎｗｉｌｌｌｅａｄｔｏｔｈｅｓｔａｂｉｌｉｔｏｆｓｏｉｌａｒｏｕｎｄｂｃｏｍｕｔｉｎｏｆｙ，ｙｐｇｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ．Ｆｉｎａｌｌｙｗｅｆｏｕｎｄｔｈａｔ化６ｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｔｕｎｎｅｌｅｍｂｅｄｍｅｎｔｄｅｔｈ，ｐｔｔｔｔｔｔｈｉｓｃｏｎｄｕｃｉｖｅｔｏｓａｂＵｉｙｂｕｗｈｅｎｈｅｕｎｎｅｌｉｓｉｎ？ａｎｄ⑤ｌａ巧ｓｏｉｌｅ，ｙ，ｅｘｃａｖａｔｎｏｆｅｌｌｌａｃｔｓｓｏｓｏｆｉｏｔｕｎｎｉｎｇｗｉｌｐｒｏｄｕｃｅｌａｒｇｅｄｉ巧ｅｍｅｎｏｆｕｒｒｏｕｎ出ｎｇｉｌｔｕｎｎｄ．Ａｎｏｔｈｅｒｍｏｄｅｌｈａｓａｌｓｏｂｅｅｎｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｆｏｒｅｓｔｉｍａｔｉｎｇ化ｅｖｏｈｉｍｅｏｆｗａｔｅｒｇｕｓｈｉｎｇ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｈａｓｓｕｇｇｅｓｔｅｄｔｈａｔｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｔｕｎｎｅｌｗａｔｅｒｇｕｓｈｉｎａ打ｄＣＯ打ｆｉ打ｅｄａｕｉｆｅｒｉｓｃｌｏｓｅｄａ打ｄｔｉｈｅｃｏｎ巧ｎｅｄａｕｉｆｅｒｈａｓｃｏｎｔｒｏｌａｃｔｉｏｎｇｑ，ｑｏｎｔｈｅｗａ化ｒｇｕｓｈｉｎｇ．Ｓｏｔｈｅｎｅｃｅｓｓａｒｙｍｅａｓｕｒｅｓｍｕ巧ｔｏｂｅｔａｋｅｎ化ｐｒｅｖｅ打ｔｉｔｈａｐｐｅｎ．４Ａｃｃｏｒｄｉｎ化化ｅｄｉｆｅｒｅｎｔｅｏｌｏｉｃａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ化ｉｓｔｈｅｓｉｓｄｉｖｉｄｅ化ｅ化ｎｎｅｌ（）ｇｇｇ，ｉｎｔｏ５化ｃｔｉｏ打ｓｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｔｈｅａｃｔｕａｌｅｎｉｎｅｅｒｉｎｒａｃｔｉｃｅａｎｄｔｈｅｎｅｗｄｓｋ，ｇｇｐ，ｅｖａｌｕａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｉｓｅｓｔａ村ｉｓｈｅｄ．Ｔｈｅｍｅｔｈｏｄｏｆｃｏｍｐｒｅｈｅ打ｓｉｖｅｒｉｓｋｉｎｄｅｘｍｅｔｈｏｄｏｆｒｉｓｋｅｖａｌｕａｔｉｏ打ｉｓｕｓｅｄｏｎｔｈｅｔｕｎｎｅｌａｎｄｔｈｅｉｍｏｒｔａｎｃｅｏｆｔｈｅｒｉｓｋ技ｃｔｏｒｓｏｆｅａｃｈ，ｐｓｅｃｔｉｏｎｓｃｏｍａｒｅｄ．Ｃａｌｃｕａｔｅｄｂｔｅｒｏｏｓｅｄｖａｌｕａｔｉｏｎｓｓｔｅｆｉｎａｌｌｉｐｌｙｈｐｐｒｉｓｋｅｙ町ｙ化ｓｕｇｇｅｓｔｔｈａｔｓｅｃｔｉｏｎＤａｎｄｓｅｃｔｉｏｎＥｉｓｉｎ１：ｈｅｒｉｓｋｌｅｖｅｌｏｆｍｅｄｉｕｍｅｓｅｃｉａｌｌｓｅｃｔｉｏｎ，ｐｙＥｏｆｓｅｘｉｓｃｏｓｅｔｏｈｌｅｖｅｌｏｆｒｓｋＩｎａｄｔｏｎｓｅｃｔｏｎＢａｎｄｅｃｔｏｎＣｓｏｎｒｉｋｉｎｄｌｉｇｈｉ．ｄｉｉｉｓｉｉａｌｏｗｅｒｒｉｓｋｌｅｖｅｌ．Ｗｅｗｉｌｌｕｔｆｏｒｗａｒｄｓｏｍｅｃｏｎｔｒｏｌａｃｔｉｏｎｓｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｔｈｅｐ，ｔｉｎｄｅｘｏｆｒｉｓｋｔｈａｈａｓｂｅｅｎｃａｌｃｕｌａｔｅｄｎｏｒｄｅｒｔｏｒｅｄｕｃｅｅｌｏｓｓ．ｉ比，Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＣｏｍｐｌｉｃａｔｅｄＧｅｏｌｏｇｙＣｏｎｄｉｔｉｏｎｓ；ＴｕｎｎｅｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ；ＧｅｏｌｏｇｙＨａｚａｒｄ；ＲｉｓｋＦ汪ｃｔｏｒＰａｒｔｉｔｉｏｎＲｉｓｋＥｖａ山ａｔｉｏｎ．；ＩＶ
目录第１章绪论１１１．研究背景及意义１１丄１研巧背景１１丄２研巧意文４１２４．研究现状及进展１．２１盾４．构引发的风险问题１２２隧道５．．风险评价方法研究进展１３研巧内容及方法７．１．３．１研究内容７１．３．２研究方法８第２章复杂王程地质条件分析１０２．１工程场地特征１０２丄１地理位置１０２丄２地形地貌１１２．２地层止前及性质１２２．２．１沉积环境及王层特征１２２２．２盾构隧道围岩性质１２２１３．３基本物理力学性质２３．１粒度分析１３２．３．２其他物理力学性质１５２４６．小结１３１７第章复杂水文地质条件分析３．１工程区水文动态分析１７３丄１径流１７３１２１７．．潮位变化３１３．．含砂量巧、水温３２．水文地质条件分析巧３２１．．承压含水层分布巧３２２２０．．含水层相互补给关系３２３２１．．易引发的地质灾害３３．小结２２第４章隧道风险因素分析２３４１．隧道特征２３４丄１隧道内径２３、上覆±层厚度４丄２隧道坡度２５４丄３隧道轴线形式２８４．２地基特征２９４－２１２９．穿越主层性质４．２．２承压含水层３０４．２．３沼气与朽木、腐殖质３１４２４地基加３２．．固Ｖ
４３３２．管片特征４３．１管片性质３２４２３．３．防水设计３４３．３３４．管片内力分析４４河势稳定性６．３４．４．１河流作用对隧道工程的影响３６４．４．２长江深槽的影响３７４４．．３泥砂运动情况巧４５８．小结３５４０第章隧道稳定性风险分析５１４０．周围±体稳定性风险分析５丄１４０数值模型建立５丄２结果分析４１５丄３参数敏感性分析４４５２４６．隘道涌水风险分析５１４６．２．涌水评价模型５．２．２涌水风险分析４８５．３小；５０结第６章隧道风险评价及风险捏制对策５１６．１隧道分区风险评价体系建立５１６丄１隧道分区评价目的与优势５１６丄２隧道分区５２６丄３隧道风险评价体系５３６．２蹈道风险评价方法５５６．２．１各指称权重确定５５６２２７．．各指标风险等级确定５６２９．．３风险评判杨准５６０．３概胃风险评价６６３．６０．１各区段风险指数计算６３０．．２风险评价结果分析６６４６２．风险控制对策６．４．１风险控制意义与胃标６２６４．２６３．风险巧制主要措施６５６４．小结７５第章结论及展望６７１５．结论６７２６．展望６参考文献６７致谢７０ＶＩ
南京大学硕ｉｂ学位论文第１章绪论１．１研巧背景及意义１．１．１研巧背景根据２０１４年中华人民共和国交通运输部发布的数据，中国公路隧道数量达２４［ｉ］到１０４处，全长１０７５６．７ｋｍ。我国铁路隧道建成总也已经长超过７０００ｋｍ，２［］，到２０２０９０００ｋｍ，依据规划年，铁路隧道总长要超过总量将远远超过世界其他国家隧道长度之和，，。那么随之而来的是隧道施工过程中的难度越来越大隧道灾害由于在地下施工，比其他岩±工程发生灾害的概率高且严重。经初步－口］统计，２０００２０１３年７１，我国共发生起隧道灾害而引发的大型施工事故。在２００２－２０－１３年中，发生隧道灾害事故的年份分布如图１１所示。可Ｗ看００２－２００７出在２年间，，隧道风险事故逐年增加这和我国在进入２１世纪后隧道建设迅猛发展有关。在此之后事故数量略有下降，，但是很明显看出隧道施工风险事故的问题依然很严峻。１０ａ＾Ｂ■—Ｉ——．．．．．．．７－－■？ＩｍＩ６－？ｉｒ｜Ｉ幽圓圍■５Ｉ—■—囊［ｊＩＨ■－冲Ｉ－—ｈ制棚巧單常３擊障ｆ琴常章量２００２２００３泌０４２孤５２０游２孤７２００８２００９２０１０２０１１２０１２２０１３年扮－－图１１２００２２０１２年隧道事故年份分布图－２隧道施工的风险事故造成的人员死亡数量分布如图１所示，图中可Ｗ看出，在隧道施工过程中产生的风险事故导致死ｔ人数呈逐年增加的趋势。虽然００６一在２年有下降的情况，但是死ｔ人数还是处于个较高的水平。通过对比图１ｉ
第１章绪论－－１１，图１２可切知道，死亡人数和风险事故的发生有着很紧密的联系。减少事故发生的数量，才能保证人的生命健康。７０Ｉ１１１｜｜，｜｜：Ｌ■ｉｌｌＩＩ１１１１ＩＩ２００２２０的２００４００９２０２００５２００６２００７２００８２１０２０１１２０１２２０１３年份图１－２隧道施工的风险事故造成的人员死亡数量分布通过统计分析得到２００２－２０１３年隧道施工过程中隧道灾害类型所占总灾害－事件的百分比，如图１３所示。其中巧塌为主要因素的风险事故占到所有事件的５５％，其次是水灾导致的风险事故占到１５％，爆炸占到１３％。很明显巧塌、。水灾、爆炸为所有事故的主要部分，是控制的重点因为在地下工程的施工过程中，，空间狭小，地质情况不能明确掌握不可预见的情况众多，导致多种事故很容易发生。＇ｋＷＭ乂■■水乂■■爆炸＊巧顶片巧〇７／、惦■－，〇〇／■明域图－３２００２－１２０１３年隧道施工事故类型所占百分比综上数据可Ｗ看出，，在隧道工程这样复杂的地下工程的设计、施工过程中２
南京大学硕±学位论文肯定需要面临各种不同的风险状况。根据国际有关部ｎ对隧道施工过程中发生４［１＊工因安全事故的原因调查结果，如图１４所示，＞从图中可１＾１看出设计因素和施素所带来的事故风险率达到６２％。我们知道地下工程的隐蔽性和复杂性，我们不能做到对地质情况进行面面俱到的掌握，所Ｗ其中还包括１２％的地质勘测不足。我们正常基础建设的程序，首先是对工程的设计总依托于我们对工程地质条件的掌握，所在这６０％的设计失误和施工缺陷，还是主要对工程所处地质条件掌握不足和相关因素考虑不周。Ｍ＆化失庚Ｕ地质化测不足口不可抗＜４００／ｍ施Ｔ．献阶〇／〇■缺乏信岛期迦４１％图－４１隧道风险事故原因调查结果一从英国人利用矩形盾构机修建了世界上第条盾构隧道后，在此后约１８０。年间，盾构法施工的方式已经发生了巨大的变化随着不同种类的盾构机对各种复杂环境的适应，其在隧道工程尤其是城市轨道交通的建设中己经占据主导５［］地位。所Ｗ在地下險道施工过程采用盾构施工的技术己经很成熟了，但是随着建设数量的增加Ｉ也面临着越来越多的风险问题。产生送些风险问题的原因，主要是地质条件ｔｉｌ及施工技术的缺陷造成的。很多情况下，由于我们对隧道基本情况分析不全面，忽略了许多重要的条件，这导致地下工程的修建面临着各种各样的不利情况。１所＾＞，，，１隧道及地下工程为适应经济快速发展的今天保证工程质量减少一ｔＪ，施工过程中的风险问题越来越重要。而根据ｌ往的经验风险管理是种有效控制风险的方法。３
第１章猪论１．１．２研巧煮义就目前对隧道工程而言，尤其是盾构隧道工程，目前国内并没有相关的设计一规范，因此在隧道工程的施工过程中缺少可靠的依据。另方面，由于盾构隧道施工技术复杂一旦出现风险事故造成严重的，经济投入巨大，工期漫长，，就会损失。所Ｗ对隧道工程的风险评价就显得很有必要性。常熟发电有限公司修建的输水隧道，分东线和西线两条，两隧道轴线间距２１．６米（净间距１６．８米），循环水累房进水间作为盾构始发工作井。始发井距长江１２７５。大堤仅米，出洞陆域部分及穿越长江大堤段共计约米，江中段约８７０米分特殊段和标准段。标准环和特殊环环宽均为０．９米。本工程所处位置为长江与徐一、、。六径河交汇处，所处地域位置地层异常复杂特殊且具有唯性该隧道工程大部分位于长江江底，属于典型的江底隧道。相比于其他普通输，其所处地质条件复杂水隧道工程，规模庞大，其设计、施工技术水平要求髙，一。县出现风险不仅会对长江大堤及周围环境造成影响，还会造成巨大的经济损失，王程的可行性对于该工程所面临的风险不仅要知道风险的严重程度，来判断；Ｊ我们还需要知道风检的来源，便于提出风险控制措施。所＾＾ｌ需要对隧道进行风险评价，利用风险评价的结果，就可Ｗ在整个施工管理过程中指导施工，还可Ｗ为施工过程提出相应风险控制措施。送对于减少不必要的经济资源的浪费和保障施工人员的生命健康具有重大意文。１．２１．２．１盾构引发的风险问涵。１９半个世纪Ｗ来，我国在水下隧道建设方面已经积累了丰富的经验６６年一上海打浦路隧道开工建设１９９６，成为了我国第条水下隧道年上海延安东路；１１２２ｍ２００６－隧道开工，盾构隧道直径达到．；到年我国上海浦东崇明岛长江隧道、联通长江南北的武汉公路隧道、南京长江公路隧道相继开工，标志着我国水下盾构隧道的蓬勃发展。随着这些不同地区、不同形式的盾构隧道的开工建设，在这个过程中遇到了许多技术难题，同时为后来的工程建设也提供了参考价值。４
南京大学硕±学位论文其中水下盾构隧道工程建设主要面临的问题，在于隧道所处的复杂地质条件不能被完全掌握，在施工过程中极易引发备种复杂的工程风险问题。目前对盾构隧道施工过程中引发的风险问题的研巧，主要是结合具体的盾构隧道工程进行的。洪开荣（２００７）对广深港大断面特长盾构隧道高水压条件下施工进了分阮对渗水问题及盾构机穿越软硬不均止层时容易出现的问题，提出了相应的６［］控制措施。潘学政（２００７）Ｗ钱塘江特大盾构隧道为背景，分析了施工过程？中容易发生的风险，其中承压水的存在可能使得管片渗水，断面涌水，存在砂性王还可能发生流砂灾害。并且因为在勘察过程中，钻孔有气泡溢出，认为该一口：１，。层±可能为储气层已造成沼气喷溢另方面会引起冒顶，管片突然下沉熊卫兵（２００９）结合上海地区越江隧道，通过分析其地质条件，认为由于高水压的作用，在粉±和砂王存在的区域容易发生管涌流砂：且±层容易出现突涌，造成地面沉降。另外还分析了因底部存在的承压含水层，容易引起突涌，底部８［］０隆起等对施工过程的不利情况。代仁平（２０１）分析了隧道因有害气体可能９［］出现的地质灾害，并就穿越储气层的越江隧道，进斤了风险评估。可Ｗ看出在水下雇构隧道施工过程中，主要发生的风险事故主要为涌水，沼气，开挖引起的周围止体变形化及管片上浮问题。因常熟电厂输水隧道所处地层主要为松散地层之中，且地下水条件复杂。在施工过程中，主要出现的风险事故主要为与地下水有关的突水、涌水、流砂、管涌等地质灾害，，这；而且因地层富含有机质存在沼气些都是施工时有可能发生的风险事故。１．２．２度道风检赡施研巧进展一隧道工程建设的风险评价研究领域，，呈现出起步慢发展快的特点。在这大家比较公认的是美国学者爱因斯坦（Ｅｉｎｓｔｅｉｎ，比Ｈ）。他极大的发展和丰富了隧道及地下工程风险研究的范围和内容，并且发表了许多相关的专著，对隧道工程风险的识别，分析，评价做出了很重要的贡献。在此么后，许多地下相关领域的学者都对此有所研究。。在国外，对工程建设过程的风险管理工作已经越来越成熟风险分析与评价５
第１章绪论正成为很多工程的首要一步，风险管理和项目施工管理已经有了紧密结合。很多国家也己经为隧道风险管理制巧了强制性法规，特别在针对施工安全法规方面。１２［］具体比如：２００４年２００３，国际隧道及地下空间协会发布了风险管理指导方法；年，英国隧道协会和保险业协会于联合发布了《英国隧道工程建设风险管理联合３［１］２０规范》；０６年，国际隧道工程保险集团ＩＴＩＧ发布了《隧道工程风险管理（）１４【］实践规程》。除了利用己经颁布的相关规范进巧风险评价之外，也有许多学考利用模糊数１５１６［］［］Ｂ学的方法或者是通过大量的事故统计数据，建立贝叶斯模型（ａｙｅｓｉａｎ）进－巧隧道工程的风险分析都取得了较大的成果．ＭｃＦｅａｔＳｍｉｔｈ基于前人。香港学者Ｌ，研巧成果，提出根据风险发生的概率和风险后果的严重性将其分为五个等级，１７［］这样的方式来对隧道工程的施工过程进行风险评价。我们国家隧道及地下工程风险评价研巧起步相对较晚，风险评价研究直到２０世纪末才开始。范益群（２０００）通过研巧，提出了Ｗ可靠度为基础的地下工一［｜８］程结构抗风险设计理论，并对其做了定的工程应用。黄宏伟（２００６）等国一１９［］内批学者对隧道及地下工程建设的安全风险进行了系统而深入的研巧。王梦恕院±（２００５）针对厦ｎ翔安海底隧道，分析了该隧道在规划、设计、施工、，提出了相应的风险控制措施运营阶段中存在的各种风险问题，保证工程的稳ｏ￣２ｐｉ］定性。２００７年，国家相关部口针对多发的隧道风险事故，为适应中国庞大的地下工程市场，出台了相关的风险管理规范。比如铁道部颁布《铁路隧道风ｎ［］险评估暂行规定》；建设部也编发《地铁及地下工程建设风险管理指南》。送两部风险管理办法的颁布，从某种程度对隧道及地下工程的建设起到了规范作用一，而且对我国隧道工程的风险事故发生数量也起到定的控制作用。钱＾；：虎院±（２００８）发表文章，对我国地下工程的风险管理现状做了总结，对存在的问题提出了相关的建议口可说是对地下工程风险管理领域发展方向的又一次明确。近年来，随着国内城市地铁工程的建设，出现了许多跨江跨河的水底盾构隧道。因该类隧道地质条件难Ｗ全面掌握，存在较大的施工风险。国内许多商校和科研机构也对许多水下隧道的施工过程经行了风险评价研巧。也主要是针对具体工程开展的，其中西南交通大学和中南大学的许多研究人员，针对浏阳６
南京大学硕：ｔ：学位论文河铁路隧道口＾２６］，主要通过专家评议的方法经巧风险评估体系建立，然后通过模糊综合层次分析的方法，对其施工阶段所遇到的不同风险因素进行风险评价。口７］口８］除此么外，还有Ｗ广东南坦海盾构隧道、钱塘江特大盾构隧道为例，进行的对水下盾构隧道方面的风险管理的研究。还有长江中下游地区越江隧道的建口＾３］３１０，南京地铁，号线过江隧道化南京长江公路隧道，武汉地铁过江隧道等等［＾３６］。此类工程也同样面临这地下工程的施工风险，也促使了此领域的学者进行研究。可Ｗ说送些重大工程的建设，为Ｗ后水下隧道建设提供了丰富的经验积累。１．３研巧巧容及方法１？３．１研巧巧容本文主要依托常熟电厂输水隧道，对其在施工过程中可能遇到的风险进巧评价。工作主要从两方面出发，风险因素的确定和风险评价体系的建立。奸对具体工程，只有确定了合理有效的风险因素，才能保证隧道风险评价工作的适用性和正确性一。目前确定风险因素的方式主要分为两种，第种是按口４３７￣３＊照可能出现的风险事故】［］比如塌方、涌水等问题。通过分析这些风险事，一，，故的发生机理，确定对该机理产生影响的条件列为风险因素为个逆向过一口ｓ—ｗｉ程种是按照不同的风险来源，比如地质因素、施工因素、管理因素；另一等，系列的工程建设过程中的各个环节通过分析在送，针对不同的细节问题，一来分析可能出现的不利事件，把这些事件列为风险因素，为个正向过程。Ｗ上两种方法是最常用的确定风险因素的方式。，适用于不同的工程建设之中当１－５前采用的风险因素确定流程如图所示，该方法依靠于对资料广泛有效的收集和工程参与者丰富的工程建设经验。这对风险评价人员经验要求较髙。收集巧典巧料确定参与者风险识别风险筛选风险因素确定乂专冢巧巧图－５工程风险因素识别流程１在风险评价体系建立方面，通常的做法是考虑所有的风险因素，对隧道进行风险评价一。但是我们知道，隧道工程属于种线性工程，在隧道长度方向上７
第１章绪论包括地质条件等其他各方面情况都有很大的变化一。所Ｗ利用处于同种状态的风险因素考虑整条隧道的风险情况，就显得不合理。基于这种情况，本文需要针对具体的情况建立符合工程实际情况的风险评价体系，Ｗ突出主要矛盾。所Ｗ针对常熟电厂输水盾构隧道这具体工程，本文所研究的内容主要包括Ｗ下几个方面；（１）首先对工程地质条件和水文地质条件分析。因本文要进巧风险评价的隧道工程位于长江近入海曰，工程场区所处条件十分复杂。需要通过资料收集和分析基本情况，Ｗ便通过结合隧道的实际情况进行隧道风险分析。（２）确定适合该隧道的风险因素。本文从隧道自身和所处地质条件出发，主要分析隧道特征，围岩特征Ｗ及管片特征来判断各方面的稳定性，通过理论分析计算来确定风险因素。（３）对河势稳定性分析。因工程场区位于长江河口地区，受到潮流和径流。的双重作用，地表水径流复杂，河流作用显著需要对河流水动力作用下，隧道稳定性的影响情况分析。（４）确定围岩和地下水对隧道稳定性的影响。在国内水下隧道工程建设过程中，，对主要的风险事故统计分析之后确定风险事故主要为巧塌和涌水。巧塌主要由围岩稳定性控制，涌水主要受地下水控制。（５）结合本次输水隧道工程实际，综合现场地质环境，建立符合常熟电厂输水隧道的风险评价体系。通过风险因素重要程度和风险因素权重的确定，计。算风险指数对隧道进行风险评价针对得出的风险评价的结论，提出必要的风险控制措施。。．２研巧技术路线本文主要结合常熟电厂输水盾构隧道，针对处于长江近入海日这种特殊的一地质条件下的情况道风险评价＂。技术路线如图１６所示主要，进行階，下几个步骤。首先确定的风险因素。在隧道建设过程中，风险因素的来源是多方面的。、本文结合具体工程，从其复杂的工程地质水文地质条件出发，从隧道的各个方面进巧考虑，得到本次隧道工程风险因素。８
南京大学硕±学位论文其次对该隧道稳定性分析。主要结合己经分析过的各个风险因素，从围岩稳定性和涌水稳定性，利用相应的方法进行风险分析，确定对围岩稳定性不利的条件和涌水发生的主要因素。最后建立风险评价体系，对隧道风险评价，提出风险控制措施。针对本隧。道的特殊情况，利用分区段的方式对隧道进巧风险评价通过专家调查法确走风险因素等级和风险因素权重一。对分区后的隧道，计算每段的风险指数，得到风险评价结果。最后针对具体情况提出风险控制措施。地质品—品特征！ＩＩＩＩ［—＊！风隐因素分析四围尝々持罪征１１１Ｉ１风隐识别Ｉ水文条件ｈ￣ｌ踐道特征ＩＩＩＩｉ＾，￣￣ｉ围栽稳定性分析Ｈ巧进璋定风险分析ｈ浦水量风隐分Ｉｌ风＾分折＾Ｉ—－－－－—－？一－——一一一一一一一＞？？—－－－—￣Ｉ＾，分析风险巧价体系建立ｉＩＩＩ风除评价ＩＩ常熟电广输氷巧逍巧隆评价ＩＩＩＩ－－—－？一－－－－－－－－－－－－－－－－－－－一－－一一－一一￣￣一－－－－－－－－－－－一―一一制定风捡控騎巧策Ｉ风险控睛ＩＩＩＩ’苗ｉＴＥＭｌ面９
南京大学硕±学位论文第２章复杂工程地质条件分析常熟电厂目前正在兴建的２Ｘ１０００ＭＷ燃煤机组为超临界发电机组，由于该，口机组用水量大需要进行取水工程建设。取水工程陵道场区位于长江近入海，受长江中下游下泻超大流量江水和潮汝双重作用，如果采用明渠引水，对长江河势稳定影响大，不利于长江大堤的安全，影响地面己建和后建构筑物的布局及运行，工。同时，明渠取水工程量大，投资费用高期长，河床渗漏对附近水环境影响大，存在防洪问题，后期维护易受极端气候的影响，容易混入泥砂、杂物，水处理难度大、费用高，为此决定采用地下隧道取水。本章主要对常熟电厂输水隧道工程所处的复杂地质条件进斤分析。２．１工程场地特征２．１．１地理値江苏常熟发电有限公司输水工程建设长地位于长江近入海口，位于长江下游，属江苏省常熟市碧溪镇境内２４ｋｍ徐六径旁边，距常熟市城区约。常熟电厂取－水工程整体位于长江近入海口地区，２１。处于长江南岸东临深海高速。如图所卡常熟市／．＿Ｉ图２－１常熟电厂工输水隧道程场地位置图１０
第２章复杂工程地质条件分析两条江底盾构输水隧道的建设位置具有一定的唯一性，位于长江与徐六径河－２所示河流交汇处。如图２，上游有在建码头，靠近徐六径河航道下游仅与电；厂输煤专线防装粧距４０ｍ，而且紧靠本工程的排水口。而且周边在建和己建的建一，筑物众多，所在空间布置上输水隧道的建设位置具有唯性，增加了工程建设的难度。ｆＴＩ１＾＾巧ｆＳＨｐ執图２－２输水隣道位置布置图２．１．２地形地貌常熟电厂输水工程位于长江南岸，徐六径节点处，长江自西向东流过，在４＾３［］，地形地貌上属于典型的长江Ｈ角洲冲积平原地貌。地势低平总体表现为？南高北低，西高东低的特征，大部分平原区海拔高度分布在３．０７．０ｍ之间。湖，主要河湖有荡河网交织：望虞塘、常巧河、昆承湖、白茹塘、盐铁塘等。形成了流水地貌。堆积物由灰黄色粉砂、粉质粘±、粉王等冲积地层姐成。西南部的虞山、塔山、福山等孤氏散布在广轰的平原之上，虞山又名乌目山，海拔２６１．１ｍ，为诸山之最，其主要岩性为泥盆系石英硬砂岩。除上述与构造相关的低山残丘地貌有规律分布外，其余残丘，在地貌上则多数表现为浑园状，呈北北东向排列。在基岩出露和风化残丘区，经常形成岗地１１
南京大学硕±学位论文地貌，长度不等，差异很大。从场区微地貌特征来看，地形起伏较大，长江大堤外侧地面标商５．０ｍ左右，￣￣－长江大堤标高７．０８．０ｍ２．０１．０形变化较大，长江内侧标高０ｒａ，整体地，地貌单元复杂。２．２地层主分巧及傾２．２．１沉积环巧及±层持征电厂取水工程区主要ｉＴ冲积类型的Ｑ４和Ｑ３地层为主。±性＾粉质黏止、齡泥质软止、粉细砂为主。据勘察结果，场区主要地层上部为全新统（〇４），下部为上更新统（Ｑ３）地层，其沉积过程及岩性分述如下；全新统（；主要沉积类型为河流沉积相Ｑ４），局部为湖泊相、半沼泽相沉积。上段：！＾粉质黏主、游泥质粉质熟±为主，局部为務±，反映全新世晚期该区为半沼泽相环境，分布于长江近岸两侧。？？中段：为巨厚层稍密密实状粉细砂，，主要分布于长江水域属河床滨河浅滩相。下段：主要为河流冲积相和冲洪积相沉积，岩性主要为粗砂、碌砂、圆碌、卵石，夹粉细砂、中砂，局部夹透镜体状粉质戴王，基本均有分布，多具交错层理，分选性好，主激位置受冲刷影响厚度较薄。２．２．２盾构難围當性质根据己有的勘察资料，隧道施工区围岩特性主要Ｗ第四系全新统冲积物和湖积物化及上更新统冲积物组成。长江水域揭露地层至⑦号粉质粘止，盾构推进方主层■向上主要穿越④、⑤止层，初始推进时需穿越⑨２。本节主要对王层②？进行分析。？２－施工区域的地层见表１所示。可场区岩性上部软塑流塑状粉质黏止、、１＾粉±粉细砂为主下部＾细砂、中粗砂为主，局部夹薄游泥质±为主；中部；层粉±？、粉砂，大都Ｗ软塑流塑粉质黏止透镜体出现，±质不均匀，可见水平层理，横向上地基岩性、压缩性变化较大。且④层止为齡泥质±压缩性王，为离，１２
第２章复杂工程地质条件分析属不均匀地基。表２－１主要地层分布情况？名称层厚恤）颜色湿度状态密实度压缩性号Ｌ０Ｍｉ？？■②游泥质粉止１．２２灰色很湿离１５．＾０．９？③２７６灰色饱和－１粉砂夹粉上．稍密中６４．１．０？３－⑤．７２粉砂夹粉±灰色饱和稍密中８４．４２游泥质粉质＿＾＞古化如化仇？－？④７１４流塑－窩．灰色软１３．２６．４？？－⑤１０．３６灰色饱和软可塑高粉砂１４．６１０５．？－１１５⑥粉止．灰色很湿中密中１３＾注：其中层厚Ｈ行数据分别代表最小值，平均值，最大值２．３基本物理力学類２．１＊３巧度分析根据前期勘察レ义及施工阶段的勘察资料，通过相应的止工实验获得Ｗ下物理力学性质指标。－３ａ￣如图２所示，（）（ｆ）分别为施工区止层②的粒度分布曲线。其中００７５－００５ｍｍ風風和⑤，⑥层±，．．的颗粒所占总颗粒最多，粉粒为主。⑤１和④层Ｗ炒粒为主。其中④为游泥质粉质粘±层，⑤层为粉质粘±夹粉砂层，为盾构机主要穿越的王层。３１
南京大学硕±学位论文－－１００１００１１Ｊ‘巧巧＼－蔓畫＼．幻．二．Ｉ＼马＼ｓ－班－ｏ＼ｇＳ＼５＼Ｓ＼１－＼ｉ－２５２５＼？、＼又．？．．Ｊ１－０．Ｉ０１，，１０－１１．５０００．１０００．０５００．０１００．００５０５０００００００说０．０００．００５粒转ｍｍ粋耗ｍｍ（）（）（ａ）（ｂ）－１－１Ｍ００Ｉ＾ｊ－７－７５５＼窒窒＼ｍ＼＾＼－ｗ－ＩＭｇ＼＼２＇＼Ｓ．＼茫？＼ｍ＼＼霞２５－＼孩２５－＼ｖ？Ｖ－－０ＩＩ■．，０１１１０．５０００．１０００．０泌０万１００．００５０．５０００．１０００．０５００．．０１００００５料巧（ｍｍ）粒的（ｍｍ）（ｃ）（ｄ）１００＂１１的＾＾１１１．．＼＼－巧巧－室＼塞＼■￡＼３？＼．Ｗ＼６０－＼ＩＩ￡＼Ｓ＼－咳２５駭２－＼５－０．－！．０Ｊ，１，１０．助００．１０００．妨００．０００．００５０．５０００．１００Ｃ．０５０江０１００．００５柄糕ｍｍ较培ｍｍ（）（）（ｅ）ｆ（）图２－３施工区主要±层粒度分布曲线注￣：（ａ）（ｆ）分别代表±层②⑤２Ｉ⑤④⑤⑥通过级配曲线依据公式：＝么！Ｃ＂４。的２Ｃ。）ｃ＾＾＼０６０１４
第２章复杂工程地质条件分析依据公式计算出各层主的不均匀系数和曲率细数。通过不均匀系数（Ｃｕ）和一曲率系数（Ｃｃ）可Ｗ评价王体的级配性质。工程上，般把级配不均巧。５），￣且级配连续的王１３，称为级配良好的止，（）。不能同时满足两个条件的止称为级配不良的止－２所示。由粒度曲线计算得到各：ｈ层不均匀系数见表２，除Ｔ②层王，其他各止层的不均匀系数均达到５ｉ＾Ｊｌ上，说明王粒不均匀，是级配比较好的止［气表２－２各±层不均匀系数？？⑥＾＾出ｏ／ｍｍ０．００６５０．０１００．０００．００７００．００４６０．００７００拉出ｏ／ｍｍ００１４０．．０．０３７０００１９００．０２１０００１４０００１９０．．．ｄ６〇／ｍｍ０．０２９４０１０４３００５０００７２０．１０００５３０．．１．００３．Ｃｕ４．５１０．４６．２１０．３６．７７．６ＣｃＵ０ＭｌＡ１．０＾＾２３．２其他物理力学觀根据施工勘察完成的水域的６８个孔的±样，进行基本王工实验，实验结果如表２－３所示。表２－３各主居基本物理力学性质压缩滲透系数固结快剪含氷±层密度孔隙比比重液限Ｗ数ｌ系Ｃ＜量ｐ３编号公畑ｅ化（％）（ＭＰａ）＆（ｃｍ／ｓ）〇（ｋｐａ％））（）（－－（３５乂１．８４００２７０３４３４．４Ｅ５４４２５２Ｄ１．．．０．３１Ｅ６２．４．．－（１４０．７６２６９０２．－Ｄｉ．９．巧．９０．２１Ｅ４３．３Ｅ４５．３３１．３－３０１－．８８０８７２７０３１７０．２１２３Ｅ４３０Ｅ４７５２９③２．．．．．．．９－化－３６１８２１２２４７７６．④．６．．０４．７３５．０．５１．．５Ｅ６９８巧．９？３４乂１．８３１．０２．７１４９０４０１．５Ｅ－５２３Ｅ－５４．４３．．．９．５２２８．１７２７０３０５９５４２９乂⑥１．８０．化．．０．１．从表中可；＾看出，各±层的天然含水量巧接近或者大于液限含水量，而且天然孔隙比均接近１，所Ｗ属于河流相的软止。众所周知，软王的工程性质是很差的，在很多工程中需要进行地基处理。１５
南京大学硕±学位论文在盾构隧道所穿越的④，⑥层主，其中④层止的天然含水量大于液限含水量，而且孔隙比大于１，属于縱泥质王。盾构机在穿越微泥质软±层的时候很容易对其周围的王层产生扰动，产生塑形区引起±体失稳或者地面沉降。⑤层±孔隙－７４５［］比达到１，压缩系数为０．４而渗透系数很小（１０）和流变性显著。，，所Ｗ触变性２．４小结本章对常熟电厂输水隧道的工程地质条件进行了分析，分别从地形地貌、第四纪地层成因与特征、工程地质条件进行说明，可Ｗ得到Ｗ下认识：（１）本工程地处长江中下游平原近入海口，地势平坦开阔，为冲积形成的河漫滩地质地貌，地层具有典型二元结构特征。？（２）场区地层岩性Ｗ软止为主。上部Ｗ软塑流塑状粉质黏±、游泥质主、，为主，中部Ｗ粉王、粉细砂为主局部夹薄层粉止、，下部Ｗ细砂中粗砂为主紛砂，，±质不均匀，可见水平层理。游泥质王为高压缩性止属不均匀地基。？（３）盾构穿越区地层为④、⑤止层。其中④层为游泥质王，呈软塑流塑状，结构松散，属高压缩性王，极易受工程扰动而发生塑性变形和流动变形。而⑤层中粉质粘±夹粉砂含有腐殖质，含泥质结核，具气孔，此层中局部沼气富集，易引发地质灾害为不良地质问题。（４）在盾构穿越区的中上及项部为齡泥质王，性质软弱，中部为富集沼气的粉质粘王夹粉砂，下部为粉止层，为承压含水层，这对工程施工来说，是最不利的地层组合。１６
南京大学硕±学位论文第３章复杂水文地质条件分析常熟发电有限公司巧建的取水工程，是通过修建取水隧道自流取水的。计划将穿过长江防洪大堤向江中如延伸越８７０米。工程场地处于长江和徐六淫河的交汇处。地质条件复杂，地表水十分丰富。所Ｗ从隧道建设安全角度考虑，对水文地质条件的分析也很有必要。义１工程区水文动态分祈３丄１径流一、来砂量般采用大通水文站的实测资料进巧统计３－长江下游来水。表１给一，出了长江径流特征，可看出长江的径流量在不同的时期是不样的因此在隧道工程的设计和施工过程中需要考虑不同时期的长江流量的不同。－表３１长江径流特征值表＾３年平均径流量９０５７亿ｍ３年平均流量２８７００ｍ／ｓ３洪季年平均流量４５７００田／８３枯季年平均流量１２４００ｍ／ｓ＾年最大年平均流里４３１００ｍ／ｓｓ年最小年平均流量２１４００ｍ／ｓ３年最大洪峰流量於６００ｍ／ｓ年最小枯水流量４６２０ｍＶｓ３３注：频率为９７％和９９％的设计最小流量分别约为％１０ｍ／沸５１６０ｍ／ｓ。３．１．２巧位变化一工程场区感潮强度较强。，为径流和潮汝共同作用涨落潮呈不对称形式。般涨潮时间小于落潮时间３－２所示。。具体潮软特征见表１７
第３章复杂水支地质条件分析工程区位于长江和徐陆径河的交汇处，地表水资源丰富。在我们的工程施工区内，地表水和地下水呈相互补给关系。地表水水位的变化可能导致地下水的变３，长江在该段的每年的径流量达到９０５７化。根据监测资料思示化ｍ。潮位也随着时间有所变化－，最高潮位达到４．８０１米１．５９８，历，最低潮位为米年的最大潮差为３３９．。米表３－２长８５国家高程江厂址段潮软特征值表（）描巧情况特征历年最高潮位４．８０１ｍ－１历年最低潮位．５８９ｍ２．０４ｍ历年平均高潮位１－０历年平均低潮位．３９９ｍ历年涨潮最大潮差３．４４ｍ历年涨潮最小潮差０．４９历年落潮最大潮差３．３９ｍ历年落潮最小潮差０．２２ｍ涨潮平均历时４小时９分钟落潮平均历时８小时１６分钟据实测水文资料统计，厂址前沿长江水域涨潮和落潮时的流速特征值见表３－３所示。可Ｗ看出平均落潮流速大于平均涨潮流速，而流速的大小决定河床止颗粒的运动情况，将在后面部分介绍。表－３长江３河口区涨、落潮流速表涨潮落潮最大流速（ｍ／ｓ）０．６２２．７８最小流速（ｍ／ｓ）０．３２３．１２平均流速（ｍ／ｓ）０．５５０．９８１８
南京大学硕±学位论文３丄３含砂量、水温工程场区河段含砂量变化比较复杂，影响河曰段含砂量变化的因素较多，如径流的大小、潮差大小、涨落潮等。本河段的泥砂主要由上游径流挟带而来，年内含抄量变化情况与上游大通站监测情况基本一致。根据资料显示：累年平均含３砂量为０．５１６ｋｇ／ｍ。自有监测＾＾来，平均输砂量为每年４．５７亿万吨，大部分分布５－在１０月，此段时期也为径流总量的集中时段。说明砂量的集中时段与水量的集中时段一致，但砂量要相对较大。９９７￣２００根据徐六径水文站１１年水湿监测数据，徐六咨站长江实测水湿最高‘’达到３１￣．８Ｃ，２．７Ｃ１８最低值为，年平均值为．ｒＣ。夏季（６月１６９月１５日）３个月‘＝累计频率Ｐｌ〇％０Ｃ－水温为３．０，各月平均水温见图３１。３０－＇：ｆｃ；［＾［ＰＩｊｉＩｉ１２３４５６７８９１日１１１２巧撒．３－图１徐六淫站月平均水温义２水文地质条件分析３．２．１承压含水层分布工程区内分布一层承压含水层和⑨层粉；两层承压含水层，即⑥层粉止为第砂为第二层承压含水层－，如图４２所示。根据现场地下水位观测情况，⑥、⑨层粉止、粉砂层承巧水水头高程均为２．７ｍ。在对⑧层粉±层进行降压时，⑧层粉砂含水层将向上越流补给⑧层含水层。通过抽水试验，将确定两层的水力联系程度，确定具体的降水层位。本次抽水试一验观测到⑥层与⑧层之间具有－…定的水位差，⑥层水位标高为０５０３化１５８ｍ．，１９
第３章复杂水文地质条件分析－￣ｌ．０８３０．２７ｍ⑨层水位标高，故⑧层、⑨层地下水位波动与长江潮汝关系较为密切。Ｉ＾＾⑤了？承压含水层承压含水层－图３－２承压含水层分布一这两层承压含水层在工程场地内广泛分布，第层平均厚度为１１．５米，第二层平均厚度为８．２米。勘察表明，这两层承压水含水层富水性良好。３．２．２含水层相互补给关系根据抽水试验观测数据分析，得到的结果较好的反映了地下含水层的实际状，可得到况。通过抽水试验数据分析！下结论；（１）实测了地下水位分布，承压含水层水位波动受长江潮汝影响较大，⑨验期间实测⑧层承压水位标高在－０３３５ｍ，层承压水位表现尤为明显，试．左右⑨－０层承压水位４不局在．７９３ｍ左右。（２）地下水接受江水补给，在试验区范围内，地下水与长江水无直接水力。联系；⑧层承压含水层与⑨层承压含水层水力联系不明显３（３）实测了单井涌水量，⑧层承压含水层单井涌水量约为４００ｍ／ｄ，⑨层３承拒含水层单井涌水量约为１６００ｍ／ｄ。＝（４）．根据理论公式计算，⑥层承压含水层的影响半径民３８０６８ｍ，⑨层承＝１５３８４ｍ压含水层影响半径民．。取水隧道岩王工程勘察成果思示，隧道围岩止层⑤、⑧层均在长江江也主热地带尖灭，在长江主洩区直接与江水相通，不过，直接连通段距施工区的距离大２ｋｍ－于（江面宽约９ｌＯｋｍ）。附近徐六径河河床较高，未有下切⑥、⑥层，因此，隧道围岩地层中的地下水与附近徐六径河水无水力联系。再之，由降水试验结果２０
南京大学硕±学位论文分析，施工区潜水及承压水从侧向接受江水补给，但在试验区范围内，地下水与长江水无直接水为联系。３．２３易引发的地质灾害本次输水隧道工程，先后穿越长江大堤，进入长江距离较长，沿线环境地质条件复杂，地层表现为上软下硬，含有两层承压水，局部富含巧气，承压水与江水补给关系等。在隧道施工中容易诱发管涌、流砂、渗漏、突涌和沼气喷溢等环境岩±工程问题和地质灾害。（１）管涌管涌通常是在王体级配不是很好的情况下，缺少某种粒径的止中，在水压力的作用下，小颗粒被带走，形成涌水通道的过程。由前所述，本工程隧道施工区地表为滔滔东流的长江，盾构推进初始晚段穿、，后续穿越④越③２王层、⑤王层。④、⑤止层为漱泥质粉质粘止粉质粧王夹＞薄层粉王粉砂，王性不均匀１，，夹粉主及粉砂大多１＾透镜体形式出现。湿然隧道上部为软主地层，穿越区及其下部为承压水含水层，在盾构机推进过程中，隧道内外水压差很大，在承压水渗透力作用下，粉止层容易发生管涌破坏现象。（２）流止在水压力的作用下，±体中的细小颗粒整体启动而流失。随着±体中的细小颗粒被不断的带走，造成±体失稳，大量地下水涌出，对工程稳定性造成极大的危险。常熟电厂输水隧道，，由于在长江河床施工其水文条件相当复杂。因己经明一确在底部存在层承压含水层，具有较大的水压力，而且承压含水层距离隧道底部的距离很小。比较容易发生此种地质灾害。（３）突涌在±层深部的承压水是靠上部不透水层及其上止体压住的，当在承压含水层中进行地下隧道开挖时，必然会使±体发生卸载，当止体压为小于承压水的水压力时候就会发生突涌。可知发生突涌的必要条件是底部从在承压含水层。在本次隧道盾构过程中，盾构机所在位置主要是在⑤２、④、⑤层，其中⑤主要是粉质粘王为隔水层，而２１
第３章复杂水文地质条件分析⑥层为粉±为承巧含水层。在隧道掘进过程中隔水层上部压力减小，承压水就很有可能冲破隔水层涌出，造成隧道突涌水，威胁较大。（４）沼气喷溢在地层深部厌氧环境下，有机质腐殖质发酵就会产生沼气。沼气的主要成分为甲烧，属于易燃易爆的有毒气体，还，不仅会对正常施工产生严重的影响会严重危害施工人员的健康，，。根据勘察结果显示沼气溢出其位置主要位于⑤层该层夹粉细砂薄层，含有腐殖质，含泥质结核，具气孔，此层中局部可能存在沼气富集。而且由于底部承压含水层的存在，需要考虑承压水和沼气的共同作用。义３小结地下水的复杂程度较大程度上决定了输水隧道的风险程度，水底盾构隧道不稳定的因素一般往往是地下水引发的，许多的工程问题都与水有关。通过水文地质条件的分析，我们得到Ｗ下几点认识。（１）工程场地位置的特殊性，决定了在设计施工过程不得不面临长江江底，，近海口受潮汝影响的复杂水文地质条件其径流量大，地下水受长江水补给，潮位变化频繁等情况。（２）工程场区处于长江南岸，由于落潮流流速大，水量也大，成为塑造河床的主要水动力条件，对河。因常年南岸泥沙冲刷与齡积的不对称床的稳定性产生影响。（３）隧道底部存在两层承压含水层，抽水实验结果表明，承压含水层和长江水没有直接的水力联系，但是接受长江的补给，且两层承压含水层之间也并没有太大的水力联系。所Ｗ主要考虑⑥层的承压含水层。（４）岩主工程中绝大部分事故的发生都与地下水处理不当有关，由于隧道随处周围地质环境的特殊性，所地下水有很大的可能引发特殊地质灾害为主导的风险事故。２２
南京大学硕±学位论文第４章隧道风险因素分析本章主要进行常熟电厂输水隧道风险因素的分析，这是风险评价至关重要的一步。风险因素的来源有许多方面，但为了突出本文复杂地质条件的特殊性，所Ｗ在考虑风险因素的过程中不考虑对工程影响较小的政治，社会，经济等风险因素。因此本文确定风险来源的方式主要从隧道自身的结构和隧道所处的地质环境相互作用的结果方面考虑。４．１ｆｍｍＥ盾构隧道在交通，通信，市政等工程的广泛应用，不同的环境和使用功能决一工条件和技术的选择一定了隧道设计的不同特征。另方面，考虑施，般需要对隧道的埋深，内径Ｗ及坡度进行分析。４丄１巧道巧径、上ａｔｔ层巧度隧道因为不同使用的使用功能，而具有不同的断面半径。国内大断面隧道直１５２０ｍ，径已经达到．，多为交通隧道；断面较小的隧道包括市政水利，通信等隧道，小者内径只有２ｍ左右。根据隧道断面半径（０）的变化，分为Ｗ下几种４６［］类型：＞超大断面公１５ｗ大断面１５ｍ＞Ｄ＞１２ｍ中断面１２ｍ＞Ｉ）＞５ｍ小断面５ｍ＞Ｄ＞３ｍ一般情况下，需要对地下水进行处理，费用较大，而且还要考虑建筑材料的＾一进出竖井，义及整井的建造都比较空难，所Ｗ在这种情况下埋深浅点比较好。如果埋置太深，除了施工和维护的因素，还会对工程造价产生影响。随着埋置深。度的增加，管片的成本会大幅度増加，同时造成出渣化及掘进的成本増加但是埋深太浅容易对地面环境造成影响一定深度的覆盖±，为应对周围环境选择覆盖。层所Ｗ要选择合适的埋置深度，既保证工程的安全稳定性问题，还可Ｗ减小工２３
第４章隧道风陰因素分析程成本。一就目前来看，根据许多的文献资料来看，综合众多学者的研究，般的盾构一［４７］隧道设计情况下，（为应对不良地质情况的发生般选择覆王深度好，地表到隧道中也的距离）为：—ｉ７＝ｌＬ５。（）根据施工场地的地质条件，⑥粉止，为承压含水层，考虑避免发生突涌等地质灾害，设置输水隧道在⑤２粉砂夹粉王、④游泥质粉质粘王和⑤粉质粘±夹粉４－砂之中。所Ｗ输水隧道的埋置深度如图１所示，从图中可Ｗ看出，江底到盾构隧道的距离最大距离达到１５ｍ，最小处在盾构始发井穿越长江大堤处，刚进入长江内侧为９ｍ，大多处上覆王层厚度均１０ｍ左右。化１１户Ｘ、复？／巧．■嚷ｆｔ８Ｈ＝；／Ｄ１．５器絕６－－Ｍ■４－２－０２００４００６００８００１０００距盾构始发井距离（ｍ）４－图１不同位置处隧道上覆王层厚度己知本次所建设的输水隧道盾构外径为４．８ｍ，为小断面隧道。经汁算得出／－覆跨比（好公）在隧道建设方向上的变化，从图４１可Ｗ看出，隧道全程覆跨比（Ｗ／公）均大于Ｌ５，说明隧道的埋深设置均比常规情况下的隧道埋深要大。但是，本输水隧道大部分位于为江底水下，在埋置深度上的考虑需要综合各种情况。所在在不考虑施工成本的情况下，隧道处于稳定状态。由于隧道大部分处于长江江底，水位较高。需要对隧道抗浮设计进行评价。４８［］根据文献给出的方法，利用上浮为和抗浮力进行评价。不考虑盾构管片受到的侧向摩阻为，趴Ｆ为浮为设上覆王层重量，管片自重为Ｇ。２４
南京大学硕±学位论文所Ｗ有：＝巧护ｙ浮＂．２＝－ｗ－（７ｒ）２獻＋口乂ｗ）！ｉ＝－ＧＫｒ（ｊｅｙ）。Ｉ其中及和ｒ分别为管片的外径和内径，Ａ，７为上覆止层浮容重为上覆主层，为混凝主容重，Ｉ。由于隧道所处的地层向长江主親延伸厚度Ｋ纵向取长度ｍ，；。可能和主激位置与长江相同，所上覆压力由止体提供。一ｉ＝ｉ：ｌ〇５。般要求施工期．所＾＾＾，抗浮安全系数需要达到抗浮设计的最小覆±厚度为：Ｋ巧及＿户死）八王口）艮—Ｋ三扭＾々２Ｒ３Ｎ３混凝止容重取２４．５ｋＮ／ｍ，上覆止层平均重度取１８．５ｋ／ｍ。经计算得出隧道最小覆±深度为１．５８米，由于该隧道上覆主层厚度均大于该最小覆王深度，所！＾１隧道不存在上浮的风险。结合本工程实际，，由于长江含水量巨大，施工过程对周围王体产生扰动有一旦出现此类情况后果不堪设想。基于此类原因可能使得长江水发生泄露，，在某种程度上将隧道深度设置在比较深的位畳可能更安全。但由于地质条件的限制，一隧道底部承压含水层的存在，隧道在定程度上也不能设置的太深，选取爸适的埋置深度保证工程的安全性和经济性。４．１．２隧道坡度隧道的坡度不仅取决于使用目的，还取决于河流、地下构筑物及障碍物的一０２％分布。般设置．的坡度，使得在隧道施工过程的漏水进行自排，集中后统一排放。特别注意的是，上水隧道应考虑到管内排水和排气问题。４－２为不同位置处输水隧道的坡度变化可Ｗ看出利用坡度的变化可如图！＾Ｈ段－１１．将盾构隧道分为，坡度为．８％的斜坡段和江底的水平段，Ｗ及０８％的变２５
第４章隨道风险因素分析化段，。本隧道为常熟电厂所建的输水隧道在隧道始发井处隧道轴线的高度为－７－．９ｍ道底部水平段的轴线高度为２１５ｍ。８５，隧．（轴线高度均为国家高程）设置斜坡段主要是因为隧道遁向长江底部，是为了保证在长江底部有足够的安全覆止深度。２．０１Ｊ■Ａ．－１５－运１．０ｉ．渔－０．５－０，０ｂ—０２００４００６００８００１０００距盾构始发井巧离ｍ（）图４－２不同位置隧道坡度变化坡度除上述对施工运料和出渣的影响外，还有对盾构隧道自身的稳定性也影响颇大。尤其是在盾构开挖面上，盾构机向±体施加的水平荷载需要平衡在开挖面上的止压力和水压力。倾斜隧道开挖的时候，倾斜的推力会在水平方向和竖直方向产生分为，会对盾构机开挖过程和周围止体稳定性产生影响。上坡开挖下坡开挖图４－３上下坡盾构隧道受力分析一盾构机对具有定坡度的隧道进行开挖，过程可Ｗ分为上坡和下坡开挖。如一－３图４所示，盾构机上坡开挖的时候，会在竖直方向产生个竖直向下的分力，２６
南京大学硕±学位论文一下坡开挖的时候会在竖直方向产生个向上的分力，。无论向上还是向下的为作＾９］用在管片结构上都会对稳定性产生影响。特别是在下坡的时候，产生的分力，会对已经安装完成的管片増加上浮的可能。一，，不仅会使得盾构开挖力增大常熟电厂输水隧道属于下坡隧道，另方面一还会在管片产生个向上的力，．８％会增加管片上浮的风险。本次隧道坡度为１，已知本次盾构机推力２２００ｔ左右，约为２２０００ｋＮ。可利用盾构的推为计算出管片在竖直方向向上分力的大小。所Ｗ此时的最小覆主深度为：ｒ＝＝ｒｓｉｎ／３９５ｋＮ〇（）２２２巧欠＋－巧灰－巧尸＂巧（＾）＇〇巧１（３）及而＝—其中ｒ为盾构机千斤顶反力，／为隧道坡度。。计算得出最小覆主深度约为１０．８ｍ。如图４４，ＭＮ左侧为隧道坡度为１．８％，可Ｗ看出隧道大部分的上覆±层厚度均满足要求，只有ＡＢ段处于理论最小覆±一厚度レッ下。但是己经拼装完成对隧道管片相当于个埋置于地下的管状结构，管，片与管片纵向间是靠螺栓连接，并不是单独存在的所（＾此法考虑管片是否上浮也有一定缺陷。－１６１ＭＴ［／■官一＇？？＾－Ａ１０＝Ｉ０８ｍ－Ｖ．、搜／１Ｎ．■捶：。８－蜡■－Ｈ躁６－山．Ｉ４－２－０，，，，，ＩＩＩＪＪ０２００４００６００８如１０００距盾构始发井距离（ｍ）图４＊４隧道上覆止层厚度变化２７
第４章隧道风险因素分析４８因此根据文献［］所提供的思路，我们需要考虑管片纵向间螺栓的剪切效应一Ｍ３０的工程实际１２，进行进步验算。结合本次，管片间通过根纵向螺栓相连接所相邻间管片间存在摩阻力／和螺栓的剪切为提供的抗浮力凡根据文献提供的计算方式：＝Ｎｙｆ么’／＝１其中Ｍ？为每个螺栓的欲紧缩力，＾为环间摩擦系数。＝＝＝＝ｉＶ２ｋＮ０６ｘ２ｘ０ｋＮ根据工程资料ｉ，片．，计算得出／１２．６１４．４。考虑螺栓的剪切效应，螺栓可Ｗ提供的剪切力为Ｆ＝２？４村其中？为参与到剪切抗浮的螺栓个数，根据Ｍ３０螺栓的特性计算出Ｆ＝ｘ２ｘ％ｂ＜２０＝２ｌ５３３６６ｋＮ１２根螺栓全部提供剪切力提供的抗浮力这种情况表示全部的，己经远远大于盾构推力产生的向上分力。所隧道经过计算隧道，并不会发生上浮现象。但仍需考虑由于盾构千厅顶产生推力不均匀作用管片，造成管片破坏的风险。除此之外，由于盾构隧道设置１乂％的坡度进行下坡开挖，又是在长江底部水压较大的环境之中施工。所Ｗ在隧道内部会产生比较多的施工用水和隧道渗水，会在隧道底部汇集，，造成浆液被稀释胶凝时间增长，导致己安装管片出现不稳定可能増大。４．１Ｊ隧道轴线形式一。２１６ｍ隧道设计的过程中，由于位置的唯性，增加了两段曲线段包括两段的右曲和右曲圆弧段，和４５米的竖向圆弧段，其中半径都为２４００米。盾构机在圆孤段施工的时候，为进行方向确定，需要通过盾构机尾部的千斤顶来纠偏。当需要调整千斤顶的推力来改变盾构机前进方向的时候，作用在管片上的反力就会不均匀，，容易对已经拼接好的管片造成破坏。同时在管片拼接的过程中，要在管片间増加模形软木橡胶板进行拟合，这样可能造成管片间的密闭性不是很好，容易造成渗漏水。在坡度发生变化的竖向圆弧段，有时候隧道发生的上浮现象更为明显。由于２８
南京大学硕±学位论文此时在竖向圆弧段施工，盾构姿态需要进巧不断调整，盾构轴线与隧道轴线偏差口Ｄ１、会比较大，此时盾构管片端不会承受较大的偏屯荷载。４．２围岩特征２、据第章内容，我们了解到工程区位于长江下游软王地区，距离常熟市中屯２４ｋｍ，，。因为盾构隧道要潜入长江底部所处地质条件复杂可能引起多种地质，所本节对围岩条件有关的风险进行分析灾害和造成多种工程风险。４．２．１穿趙止层性质如图４－５为常熟电厂输水隧道纵向工程地质剖面图，在工程地质剖面图中己经标出盾构隧道的位置。图中可＾＞１看出②粮泥质粉±，③粉砂夹粉止，⑤２粉砂Ｉ，，。夹粉上④齡泥质粉质粘王，⑤粉质粘上夹粉砂⑧粉±的分布情况盾构机主，④齡泥质粉质粘王，⑤粉质粘±夹粉砂要穿越③２粉砂夹粉王。－°１．．．．］￣－—Ｉ．．．ｉ￣￣￣叫／＇…￣￣「￣－－３１（Ｊ点（ｍ）ＩＩ■■■■Ｉ］ＨＳＵｓ±？±鱗離臟±繼鄉ｉ图４－５输水隧道工程地质剖面图盾构机掘进过程中的状态很大程度上与周围王体的性质有关。对于均质硬粗±层来说为较好的盾构环境一。但是般由于地下环境的复杂，往往王层不均匀，－１王层在很多地方都有变化。本次穿越的±层性质见表４所示，盾构推进初始阶段穿越⑤２王层，后续穿越④、⑤王层。④、⑤±层为微泥质粉质粘±、粉质粘＾王夹薄层粉±粉砂，王性不均匀，夹粉王及粉砂大多式透镜体形式出现。根据渗＇＾－７Ｏ？透系数试验值分析，盾构推进所经地层渗透系数为ｌ１０ｃｍ／ｓ，具有较强的透水性。口１］５００－依据《建筑抗震设计规范》（ＧＢ１１２０１０）对⑨２粉砂夹粉止进行液化，已知常熟地区属于６度区６判别。参照规范进巧初步判断。依据规范对度区可２９
第４章隧道风险因素分析不进行液化判断。但对于重要的对液化敏感的乙类建筑按７度进行判断４－１。表给出了各±层的判断是否有液化特征的数据。－表４１盾构机穿越±层性质粒径觀系数标贯承载力￣￣击数特征值＜０．００５ｍｍＮ击（齡）含量ｃＪｃｍ／ｓｓ⑤２７％２－－±８１４０６．３Ｅ４４粉砂夹粉．３．０Ｅ－４７０７７５Ｅ－７６５Ｅ６④微泥质粉质粘±７．％．．⑤粉质粘±夹粉砂９８％１化－５２－１１０１１．．化．５〇因为７度时该层王中粘粒含量为６．７％，小于１０／〇属于不液化王或不需要考虑液化。同时根据规范给出的利用饱和±临界鐘击数进行判断，由下式计算进行计算标准贯入临界键击数。＝－ＮＮＱ６ｄ＋ｌ佩ｉ（．．５ＯＡｄ＂。，）Ｊ來而参数取值详见规范，在此不再赞述。经过计算得出所Ｗ⑤２层也不需要考虑液化特性。根据一般经验，如果王层抖软±为主，是不利于盾构及施工的。除此之外，因隧道开挖引起的，±层性质对周围环境的影响，会产生扰动区。将在第５章中进行详细分析。４．２．２承压含水层￣４－５－－，２５２８４ｍ．如图底部⑥粉±为承压含水层．，，埋深标髙为其水头商度￣０为．３１１１（８５国家高程）。从工程地质剖＾看出面图中可（＾，在隧道开挖的方向上，隧道底部距离承压含水层的距离并不是一定的。不同位置，承压含水层距离隧道一－８－底部的距离不样。提取不同位置的关键点，得到图４。从图４８中可！＾看出，隧道底部距离承压含水层的最小距离仅为４ｍ。承压水对顶板的压力约为２８０ｋＰａ左右，因为在距离盾构始发井４５０ｍ后，承压含水层距离隧道底部的距离变小，很显然在越靠近长江中也的地方发生突涌的可能性越大，风险也越大。所Ｗ本段主要对④⑤层王进行渗透稳定性分析。３０
南京大学硕古学位论文－１４１＾Ａｅ－ｉ２Ｖ礎Ｎ■ｉ＂＼Ａ－｜８－智ｆ＼、ｍ．＾＼／■ｖｖ八＾７遵．银２－０２妨４００朗０８００１０００距盾构始发井巧离（ｍ）图４＿６不同处承压含水层距离隧道底部距离根据④⑤的粒度分析，④⑤为不均匀王，④级配不连续，⑤层级配连续。对一－７于般粘性止来说，。但④为撤泥质粉质粘王渗透系数很小（１０）为流±型±，故主要对⑤层±进行分析。通过计算临界水力梯度，来判断承压含水层到隧道底部的王体是否会发生渗透变形。王力学中我们认为竖向渗流力等于±体有效重量时，王体就处于流王的临界状态：。根据公式＝－－化１１＂４＾Ｘ）２－３，０由表所提供的参数计算得出⑤粉质粘±夹粉砂的临界水力梯度为．８５。－－－道进入江中也后￣已知承压含水层的水头高度为０．３ｍ，埋深为２５２８ｍ。，盾构隧很显然江底中也处的承压含水层距离隧道底部的距离很难满足流王所发生的渗一径，很容易发生渗透变形。所Ｗ承压含水层距离隧道底部的距离为个比较重要的风险因子。４．２．３沼气与朽木、巧殖质由于工程区水文条件的特殊性和复杂性一，造就了这地段的第四系沉积物的复杂性，其地层成因类型有河床相、漫滩相、Ｈ角洲相和湖沼相，地层分布很不，稳定，厚度不均±层多变。在施工勘察资料中显示，个别钻孔有沼气外溢的情３１
第４章隧道风险因素分析况，不排除大量沼气聚集的情况。根据详细的地质资料，⑤粉质粘主夹粉砂中含有大量朽木、腐殖质，为沼气产生和聚集的±层。在隧道施工过程中一直是隧道施工过程中比较危险的风险因素，沼气沼气，泄露不仅会对施工人员的健康造成危险一定浓度后遇明火还会，而且在聚集达到发生爆炸。根据４．２．１中承压含水层顶板厚度的分析沼气存在，如果有聚集的，很有可能会和底部承压水含水层共同作用产生巧气喷溢和异常突涌。，除此之外如果在该地层中存在大量的沼气聚集，形成比较大的储气囊。当盾构机因开挖，对其产生扰动，气体释放，气裹压力减小，周围±体会涌向原有气囊的空腔。隧道会出现下沉，导致管片破裂。同时也有可能造成盾构机姿态不稳定，对施工造成严重后果。４．２．４地基加固盾构始发是盾构施工中的风险最大的环节之一，非常容易发生工程质量和安全事故一。所Ｗ为保证地基定的强度，往往需要对地基主经行加固。本工程用到的加固方式主要为注浆法。盾构机组装完毕后开始ｋ发，首先要穿过工作井井壁，然后进入止层。通常井壁为钢筋混凝王材料，盾构刀盘无法切削。为此要在进发前将进入部分拆除，然后把盾构机拉到始发口到安装调试完成到最后开始工作一一，般需要段时间，这段时间对软±层而言，由于止皮为和水压力作用很容易发生涌水和塌方。本次隧道工程为减小盾构隧道开挖对长江防洪大堤的扰动，对盾构隧道穿越，隧道半径方向２．５ｍ范围内经行注浆长江大堤段。Ｗ减小因施工引起的大项和大巧基础破坏。４．３管片特征４．３．１管片巧质１．管片的厚度和宽幅管片的厚度取决于王质条件一、覆盖层厚度，主要取决于荷载条件。般情况一般为管片的外径的４％左右一一下，管片的厚度，但般对于大直径的隧道，般３２
南京大学硕±学位论文５．５％取外径的。管片的宽幅应该根据險道的实际情况，综合考虑工程经验保证施工安全合理，还要考虑经济性，选择合适的尺寸。正常情况下，考虑到管片的搬运、拼装Ｗ及一在曲线段上盾尾长度的施工考虑，隧道宽幅小点为好。但是要降低成本，减少一，提高施工速度等，宽幅大点为好，接头容易漏水。根据实际工程经验采用混９００￣００ｍｍ凝±管片是多为１２，采用钢管片时多为常熟电厂输水隧道内径４．２米，外径４．８米，分为标准段８９９１米（９９９环），．采用Ｃ５０强度，抗渗等级Ｓ８的高强度预应力混凝±管片，每环由六块管片拼成；－４（特殊段４．１米４９环），采用钢混凝止复合管片和钢管片，每环由下部４块复合管片、上部３块钢管片组合而成。标准环和特殊环环宽均为９００ｍｍ。２．管片分块与拼装一般在盾构机尾部拼装完成盾构隧道的管片衬彻，管片的分块主要是由制作、运输、安装等工程操作实际决定的，还要满足受力条件。从过去的实践经验，铁一一－路隧道６－般分１１块，上下水隧道和通信隧道般分为５７块。一管片环般由数块Ａ型管片Ｂ型一、两块管片和块封顶的Ｋ型管片组成。Ｋ型管片一般是隧道半径方向或者隧道轴向方向插入。，通缝拼接和错缝拼接管片的拼装分为两种。通缝拼接时管片衬硕时，由于一衬糊结构整体刚度较小，导致变形较大，要。但错缝拼装求纵向螺栓按定条件布置，增加拼装难度，因此分块设计比通缝拼装要高。４．３．２防水设计盾构隧道的渗漏一般出现在管片自身的小的裂缝、管片的接缝处。依据《地２下王程防水技术规程》口］（ＧＢ５０—【巧１０８２００１）及《地下铁道设计规范》（ＧＢ５０１４７—２００３）－，，，见表４２所示并根据相关的工程经验制定如下标准。表４－２防水标准￣防水等级渗漏标准隧道上半部￣Ａ不允许渗漏水，结构表面偶见湿溃隧道上半部有少量渗水，不得有线流和渗漏砂，实际渗水隧道下半部，巧Ｂ２＜０．量．１Ｚ／ｍｄ洛隧道，洞口一结构防水般包括，混凝王管片自防水和管片接头自防水。结构在防水要采３３
第４章隧道风检因素分析一取有效措施增加混凝±的抗渗系数。般采用防水混凝王，惨入防水剂、密实剂、一膨胀剂等外加剂来提高自身防水性，。接头防水般采用防水条和嵌缝两种措施。螺栓孔防水，要加密封垫圈。４．３．３管片内力分析隧道管片衬彻结构力学中荷载的计算采用荷载－结构的模式。戶。ｍｆｕＴｉ７７７ｒ町梓，—口ＨｉＵｅＩＩ：如ＵＵ．Ｉ．ｌＵｗ，图４－７荷载模式４－７竖向荷载为隧道上方止体的自重／和地面之和如图片超载ｐ，侧向。荷载ｇ，为该处竖向荷载乘侧压力系数Ａ，隧道底部的竖向反力为隧道自５４￣重Ｗ［巧和上部王体自重听之和。ｇ表４－３管片内力计算模型＝＝２．４ｍ．±层名称泡和容重厚度Ｒ，Ｋ０５，，＝＝ｍ）ｍ（ｋＮ／）Ｂｌｍｋ４０ＭＰａ／ｍ（，０巧体２０７Ｒ为隧道半径感游泥质粉生８．６０．５Ｋ为侧压力系数１③１粉砂夹粉；ｔ１９．７４Ｂ为取纵向１米计算③９．１７ｋ为地基抗力系数２粉砂夹粉±１目前管片内力的计算方法有许多种比如弹性均质圆环法－口３，梁。，弹黃法一レ其相应的假设条件是不同的，所ッ在计算结果上也有定的区别，还有通过有限元软件进行计算。本文在验证管片内力是否过大产生破坏，采用弹性均质圆环法３４
南京大学硕±学位论文来计算得到圆环各处的内力。在本隧道工程中管片采用Ｃ５０混凝王制作，管片厚度为０．３ｍ。不同段因为上覆±层厚度不同，现选取大堤底部隧道管片经行管片结构受力分析。基本计算４－３－模型如表，３２所示所示±体基本参数见表。表４＞４荷载计算结果荷载ＰｏＷｉＷ２ｑｉｑｉＷｇｋＮ／ｍｋＮｍｋＮ／ｍｋＮ／ｍｋＮ／ｍｋＮ／ｍ／数值０２０３．１２２９２．％１６８２巧．７５２６按文献给出的均质圆环模型进行计算，按要求先计算出作用在管片上的全部荷载。其中王压力计算按照水王分算进行７ｍ。，水位设为埋深荷载计算结果４￣４所示见表。筑〇１１０１０４５泌！３５１８０化９０３５１放？？巧巧（）巧巧（〉（ａ）（ｂ）９００．．。。；／＼ｒ／Ｖ－／５００——￣￣￣￣￣￣＇■■＊０ＺＺ；Ｓ？８０巧巧。＞（Ｃ）图４－８管片内力计算结果图４－８ａ计算结果如图所示。其中图（）（ｂ）（Ｃ）分别为计算出的管片弯矩，３５
第４章隧道风险因素分析轴力，剪力图。图的横轴代表从隧道上部定点处开始顺时针转过的角度。可Ｗ从°°°°００ｋ’４５图中看出，最大弯矩发生在０和９处，值约为２０Ｎｍ，和１３５出弯矩为°０９００ｋＮ９０。（ｂ）图中轴力值最大超过，最大值出现在处，表现为皮为。对于剪°°力最大值出现在大约４５和１３５处，最大值约为１５０ｋＮ。口《混（ＧＢ５００１０－２００２根据凝±结构设计规范》）之中规定的材料力学指２标Ｃ５０混凝主的轴也抗压强度的标准值为３２．４Ｎ／ｍｍ，要远大于我们计算的实际工况条件下的混凝王管片的轴力值，所Ｗ从管片内力分析，我们认为管片内力的变化对隧道王程产生的风险是很微小的。所Ｗ在考虑风险的时候，管片内力所引起的风险可Ｗ不予考虑。４．４河势稳定巧河流作用包括侵蚀、搬运和沉积作用。侵蚀作用造成巧塌，掏蚀近岸建筑基础，威胁建筑物稳定性。沉积作用的结果是使河道变线，影响航道，还会造成洪水泛滥。在长江底部，河水对河床的侵蚀Ｗ及河水中砂的沉积也会对埋置于河床之中的隧道稳定性产生影响口＊］。４．４．１河流作用对楼ｉｔＸ程的巧巧一。隧道开挖后，隧道管片通过环间的螺栓相连在沿隧道长度方向相当于个埋置于地下的刚性管状结构，在±压力、水压力、地基抗为等多重外力作用下处于平衡状态。当河床因水流作用受到侵蚀后，隧道上覆王层厚度会逐渐减小，使得作用于隧道结构上的外力发生变化。显著减小的包括上覆±层的自重和作用于隧道侧向的±库力，这玲打破了原有的平衡状态。导致作用于隧道底部的地应力得到释放，加之水对隧道结构的浮力，，最终导致的结果就是隧道发生上浮管片口９］间张拉力増大，破坏隧道结构。常熟电厂输水隧道工程位于长江近入海曰，处于长江右岸。根据河水动力学特征，地球自转时河水在惯性力和地球自转产生的离也力共同作用下，在北半球，无论什么流向的河流，右岸处于冲刷状态。所Ｗ需要对其水动力学特征进行分析，避免在隧道完工后产生上浮倩况。经过４丄１节中汁算，得出在正常情况下隧道５４￣最小覆止深度为１．ｍ。而在河床坡降段隧道覆±深度为１０１４ｍ。所Ｗ，经过化
南京大学硕±学位论文一计算隧道处于个稳定的状态。４．４．２长江深槽的影响长江徐六径段是由多年的长江河口演变和人类活动形成的控制河段［ｗ］，南岸一为凹岸（右岸），数百年来直受长江主流的侵蚀，隔壁区域巧塌严重，经过后期的不断加固，从而保证了冲刷岸的长期稳定。１％８年长江北岸南通段因农场的修建，促使徐六径段水域宽度缩减至６ｋｍ左右，深槽向深处发展，３０ｍ４０。此后由于滩面加高从多米冲刷到多米。而且由于长江北支河槽近数年来性质转化为涨落潮槽，泥砂倒灌，不断游积。使得北［Ｗ支不断阻塞，河槽继续向南冲刷。如图４－９所示，为现阶段长江徐六咨段的的剖面图。从图中可Ｗ看出，长江深槽处于距离徐六径约１．化ｍ处，深度己经达到４０多米。相距常熟电厂所修建的输水隧道仍相距有８００ｍ左右。深槽坡度约为１０％，坡度较为平缓，由于在距６２［］窝隧道相距较远，在工程使用期内不会对隧道稳定性产生影响。２０ｒ－１０．９１１２３４５／６一＾Ｉｔ■■／。＼，Ｉｆｉ＼、？－－Ｉ－極１０／距离（ｋｍ）＇？、＂ｉ？Ｖ＂？－２０－Ｉ：－３０－１ｆ，Ｉ？、—－４０，？，、／－－５０－－６０图４－９徐六淫长江断面形态４．４．３泥砂运移情况通过第３章中对厂址地区水文地质条件分析，我们知道本段河床的塑造主要一６３￣受落潮流的控制［Ｗ，送点也得到多数文献资料证实。根据文献得知，徐六３７
第４韋隧道风险因素分析－５０７９ｍ径和附近的泥砂起动流速表见４所示，江底泥砂的起动速度为．／ｓ。而该地区落潮平巧流速为化９８ｍ／ｓ，大于泥砂的启动流速。所Ｗ该区域长江河床在落潮时处于侵蚀状态，需要对泥砂的运移情况做分析。表４－５长江徐六径段不同財间泥砂起动流速表５－－洪季（１０月）枯季（１１次年２月）大潮小潮大潮小潮启动流速０乂Ｏｍ／ｓ０／７９ｍ／ｓ０．７８ｍ／ｓ０Ｊ９ｍ／ｓ由于长江中上游的工程建设一，使得长江下游地区的含砂量处于个下降的状３３态。涨潮平均含砂量为１．７６ｋｇ／ｍ，落潮平均含砂量为１．５０ｋｇ／ｍ。很显然涨潮期间由于水流速度小于泥砂的启动速度，故在涨潮阶段泥砂处于游巧状态；落潮阶段，，，由于流速较大大于泥砂的启动速度河床呈冲刷状态。但是落潮流的历时大于涨潮流历时，通常涨潮时间为４．２ｈ，落潮８．２ｈ，这是由于径流加入落潮流的〇〇３４￣００３８ｍｍ作用的结果．．，。场区段悬液的中值粒径大潮期为小潮期间为￣脚０．０２６０．０２８ｍｍ。因长江徐六淫段处于长江潮流作用为主向径流作用为主转化的过渡地带，常熟电厂输水隧道工程并未延伸到受冲刷较为严重的长江深槽之中，场区河水的泥一砂量在整体处于个相对稳定的状态。河床在短时期内处于稳定状态，并不会对工程造成影响。４．５小结本章主要对常熟电厂输水隧道的风险因素来源进行了分析。分别从隧道的特化地基±特征和管片特征出发，分析在这些特征在具体的地质环境下出现风险一事故进行稳定性分析。通过分析需找到了我们所关注的主要风险因素，为下章风险分析奠定基础。主要可总结为Ｗ下兰点。（１）工程工程断面为小截面隧道上覆主层厚度在本次隧道取水，盾构，－－１０１７ｍ范围内变化，对隧道的影响主要为管片上浮的可能性。隧道坡度为０１．８％变化，在施工过程中主要影响为增加隧道向上的力，可能增加上浮的可能性。轴线形式主要影响为渗漏水的风险。（２）从地基止性质出发，主要是穿越不同性质的止层，对隧道产生的影响３８
南京大学硕±学位论文不同，主要表现为对周围环境的影响。承压含水层决定了是否发生突涌、突泥等地质灾害，经验算，在江底进行施工时容易发生。另外因底部王层中含有朽木和腐殖质，在施工过程中会对管片拼接和刀盘的切削作用产生影响。化及对河势稳定性进行分析。（３）盾构隧道采用Ｃ５０混凝±紹筑的管片，厚度为３００ｍｍ，分６块进行拼接。各强度设计值均比较大，经选取大堤底部的管片当作算例进行计算，管片的安全储备预留很大，所Ｗ管片出现破坏的风险是微小的。４一（）因隧道主体工程位于长江右岸，徐六径为长江的个控制节点。长江深槽最深达到４０ｍ左右；另外，就目前来看，虽然经过河岸治理，徐六径河段处于相对稳定的状态，但是在河槽位置仍然Ｗ落潮的冲刷作用为主。但距离隧道工程区域有８００ｍ，相距较远，并不会造成影响。３９
南京大学硕±学位论文第５章隧道稳定性风险分析根据对隧道施工所发生的事故类型（图１４）分析，可Ｗ知道隧道事故类型主要为巧塌和突涌水问题。为了后文的风险评价工作提供可靠的依据，也为了对常熟电厂输水隧道风险本质有了解，本章对该隧道稳定性风险分析。风险分析主要从隧道巧塌和隧道涌水入手。因隧道巧塌主要与隧道开挖引起周围±体的变形有关；而隧道涌水主要与地下水情况有关。所本章利用不同的方法对隧道这两一些结论方面的稳定性进行风险分析，并试图得到。５．１围若稳定斷陰分析盾构隧道在掘进过程中，使得隧道周，由于开挖、管片拼装化及注浆的过程围王体的应力发生重分布。这种现象不仅会对隧道周围已有建筑物产生大的影响，还会对隧道自身的稳定性产生不利。所Ｗ本节主要针对本次常熟电厂输水隧道对周围止体的扰动进行数值模揪分析。５丄１巧值巧型建立本文利用巧ｏｘｂ２公软件对隧道进行数值模拟分析。通过模拟隧道的开挖过＂程，来计算因隧道开挖引起的周围王体的位移情况。在数值分析过程中，利用杀＂’＂，死单元（Ｐｔｏｉｓ２公软件中称为冻结）来模拟隧道开挖的王体。通过激活板单元来代替隧道管片的支护作用，同时设置板单元的收缩率来模拟管片和注浆及［＾］王体间的相互作用及隧道的超挖情况。物理模型的选取是在剖面中选取的，主要是通过判断地质环境的不同。隧道穿越不同的王层Ｗ及埋深的变化，在隧道的长度方向选取了６个剖面进行数值模－１６拟分析。如图５所示为选取剖面的基本信息，。选取的这个剖面无论是隧道埋深还是穿越的王层均有所差别。这样做的目的是，在不同的地质条件下，来计算对周围上体的扰动，通过对比来确定最不稳定的情况。其中剖面１为穿越长江大堤，分析对长江大堤的影响，其隧道埋深为最深。剖面２主要穿越游扼质粉质粘主层，地层稳定性相对较差。５，６剖面位于隧道４０
第５章隧道穂定性风险分析，，，而且水压力较大末端处于长江江底段上覆止层较薄。－＜＞６５４３２１水位ＶＶＢＨ－。－－－「？Ｂ百二网宜国曰己Ｈ－ａＪＬＪＵ■ＵＵ■■＜ｍ）６５４３２１长江水化质巧夹＆夹质巧±／±／±／±＼／／５－图１数值模拟物理模型数值模拟所需要的计算参数，按勘察资料给出的值进巧确定。具体参数值见表５－１王体的内摩擦角（）、Ｃ），其中＾内聚力（按直剪试验给出。弹性模量按６８ｆＷｆ３相关文献，计算得出。表５－１王体物理力学参数￣￣￣ｉｉ饱和容重泊松比压缩模量粘聚为内摩擦角。］］号ｋＮ／ｍ）（ｋＮ／ｍ）ＭＰａ（ｋＰａ）（）（２１８．４１８．６０．巧６．４４．４２５．２３－１１９．４１９．７０．３０１１．２４３３１．３３－２１９８１９．１０．３１１１．８３４．４３０．．１４１８．２１８．．．．５０３５５５６１０３２０．４５１８，３１８．６０．３１５．４７９．８２５．９６１８．７１９．２０．２８１０．５８６．８３０．６采用巧ａｘｋ，２公有限元模拟盾构隧道的施工过程主要包括Ｗ下几个步骤：（１）建立模型并划分网格，确定问题的边界条件；（２）设置水文条件，并生成静水压力和初始应力场；（３）开挖隧道内±体，并激活板单元，设置面收缩率；（４）进行计算，分析结果。５．１．２结果分析４－经过有限元计算得出各剖面的￥方向位移云图，如图１０所示。可［＾＾看出４１
南京大学硕±学位论文一不同剖面的位移５图是不样的，。但是可Ｗ发现各个图的相似之处随着隧道开一挖过程的进行，隧道上部的±体会有向下的位移；同时隧道底部的止体具有定一的向上变化的特点，，具有定的隆起。最大的沉降量发生在隧道管片的正上方？沉降值达到７１５ｍｍ，是符合规范要求的。因为所选取的６个剖面隧道上覆王层厚度是不同的，Ｌ义及穿越的王层物理力学性质不同导致了，Ｙ方向位移吉图的差异。可看出大致规律，随着覆王深度的增加，地，隧道底部的位移区域有所减小（上覆王层最厚）面处的竖直位移也是减小的。但发生在隧道顶部的位移由于竖向卸荷较大，也具有相应较大的位移。所正常情况下，为了减少盾构隧道对周围环境的影响，我们设置隧道要在可行苑围内尽量的深。ｌＯＴｊｆ：；％｜｜Ｈ｜＾０１１Ｓ０５２０巧扣００５１１５２０巧３０（ａ）（ｂ）谓■，１ｍ＂＂１。於他心ｊ…Ｊ众Ｉ■＞１－９Ｉ＇－０５，〇１５化＂３００５１０１５２０２５３０（ｃ）（ｄ）４２
第５章隧道稳定性风险分析焉１隣５二：Ｉ１（ｅ）（ｆ）图５－２有限元计算Ｙ方向位移云图￣－－注：（ａ）（ｆ）分别为图４１２中的１６剖面ＩＩ１ＩＪ１！ｅ：ｉＩ１：；ｆＰ＾Ｉ■：Ｈ＾ｌ－ｏｌＩＩ０Ｓ１０Ｕ２０扣０５１０巧２０２５扣巧）（ｂ）（ａ腰ｆ＾；巧３０，＞０５１０１己Ｗ０５ＷＳＷ：Ｓ３０ｄ（ｃ）（）４３
南京大学硕±学位论文－循，。＇＇一＇Ｉ＇－邮；ｍ’－＇；Ｊｊｊ｜１Ｍ：ｍＩｉｊ＾ｉｙＩ０８记ＩＳ２０巧扣０５０巧２０１扣的（ｅ）ｆ）（图５－３有限元计算Ｘ方向位移云图－￣注：（ａ）（ｆ）分别为图４１２中的Ｌ６剖面Ｘ方向位移云图如图５－３所示。Ｘ方向的位移主要发生在隧道两侧的王体中。Ｌ由于隧道两侧的王体受侧向卸荷作用的影响，所：Ａ在隧道两侧Ｗ及两侧斜上方发生位移，分别具有向隧道内部移动的趋势。从计算接过来看Ｘ方向的最大位移０ｍｍ量也均未超过１。５丄３参数敏感性分析一些施工参数盾构机在掘进过程中，王层的物理性质决定了盾构机的。盾构机在施工过程中参数的变化，会对盾构机周围±体产生扰动。在目前的研究情况中，在盾构隧道施工过程中，对周围环境的影响主要为上覆±层的沉降问题。而这与王体的物理力学性质有关Ｐ）、内聚力（Ｃ）レ。主要为内摩擦角（＾义及压缩模量（＆）、泊松比（ｕ）。现在对这几个参数对地面沉降的敏感性进行分析。；图５＊４参数敏感性分析模型通过建立简单的分析模型，如图５４所示。隧道设置距离地面的距离为Ｄ，４４
第５章隧道稳定性凤险分析半径为Ｒ，因。利用软件进巧有限元分析为我们需要了解±体参数对周围环境的影响，所我们用刚度很大的板单元来模拟管片。设置不同的埋深后，随其他参－５数的变化趋势如图５所示＜）、Ｃ）Ａ，地面沉降与摩擦角（＾内聚力（［ｉ及压缩模量（＆）、泊松比（／）的变化关系。／９０－１设－－８０＼＼隧靖巧媒ｃｍ）降道巧巧（ｍ）－＊－Ｄ＝■＝＼８Ｄ８７。班－＝－－＝Ｖ－＊－Ｄ１０特＊Ｄ１０一＝—＾〇＝１１２官说－Ｄ２＼，巧－巧一Ｉ＼Ｄ＝１４至．Ｔ▼Ｄ＝１４＾巧入？＂Ｔ．－姑Ａ龙沉．—－《差１宴１６＼Ｘ又、、－－－－Ｘ－－１２＿＿二１０－心马－１０■▼一—－Ｔ，，１４０５０１５１０２０３００ＥＭａ内摩擦巧ｎ（ｐ）（ａ）（ｂ）巧（ｍ）１錢道埋２４■＝＼－Ｄ８、巧，＝夺Ｄ…２２－—、．—、ＴＸ就。－〇入、呼常＂Ｗ－ｒ＼－：－〇〇＾＾人—＿；。１４Ｉｒ＊？－化－－＾化畏？，．＼＼＼賣岛－－１４窒－人１６Ｖ人。－＾Ｎ▼ｒ巧－Ｉ．．＇＇１０＇＇■＇ＩＩ１Ｔｉｒ▼ｍＪ■０．２０－３０．４０Ｔｏ泪松比（Ｊ）（？力帖３化＾）的（却图５－５±体参数与地面沉降的关系５－５Ｌ从图中可：＞１看出，粘聚力对隧道开挖引起的地面沉降是没有多大影响的。隧道的埋深也是主要影响地面沉降的关键因素。可Ｗ看出不论其他参数怎么变化，一一在定范围内随着隧道埋深的増大，，引起的地面沉降是逐渐减小的。同样在，定的深度范围内内摩擦角，弹性模量还有泊松比都是随着自身的增大而沉降值减小的。尤其是对于弹性模量，在比较小的状态时（＜５ＭＰａ），对地面沉降影响－，对比穿越的Ｈ层王的为学参数（表２３）尤为明显，。所若不考虑其他因素就４５
南京大学硕±学位论文盾构对周围±体的影响来看，其中对④⑤层止的影响最大。５．２隧道涌水风险分析水下隧道在施工过程中所面临的另一个问题是突水和涌水问题。在地下工程的建设中一，涌水可！分为集中涌水和稳定涌水，集中涌水般发生在岩溶发育地，或者不均匀的±体中，段，常常在短时间内在隧道内部聚集大量的水对工程造一成严重后果。稳定涌水常见于般地下工程。对于涌水量的测定往往是困难的，但是涌水的大小往往决定渗透变形的发生，对工趕稳定性影响很大。５２．１涌．水评价模型４２根据．２．中内容，常熟电厂输水隧道在进入江底段后，为最有可能发生涌水的地方一旦发生过大生一。涌水，水量，将会发系列与涌水相关的渗透变形等地质灾害。本节主要利用蒙特卡罗方法对涌水量进斤模拟。（１）涌水模型的基本假定通常对于盾构隧道涌水包括断面涌水和管片涌水，因为本次隧道采用泥水盾构，所Ｗ假设隧道的涌水来源均为隧道直径方向的止层。因为涌水将导致隧道发生流王等渗透变形，这才是最严重的风险事故，。所为保守起见我们不考虑隧道管片的渗透性，假设隧道滲水全部进入隧道内部。（２）蒙特卡罗方法模拟涌水风险的模型建立一Ｍｏｎｔｅ－Ｃａｒｔ）蒙特卡罗方法（ｌｏｍｅｈｏｄ，也称ＭＣ法是种统计模拟方法，是借助电子计算机发展起来的一种Ｗ数理统计为基础的数值计算方法。、因隧道涌水量受各种条件的影响，包括水头、王体渗透系数隧道长度、埋深等众多因素。本文为突出问题的主要矛盾，选取江底段经行涌水量分析。因为，江底段距离底部承压含水层距离很近，而且承压含水层水头高度相对较高，地质条件比较复杂，为相比于其他地方更易发生涌水。利用蒙特卡罗方法进行涌水量的风险分析，必须要有相应的隧道涌水模型。Ｄ’本文采用达西定律（ａｒｃｙｓＬａｗ），主要是因为本段渗水主要为稳定渗水。所Ｗ根据达西定律，计算涌水量的公式为：＝．．ｉＱｋＡ４６
第５章階道稳定性风险分析过水面积取隧道长度方向每米的弧形面积：—＇＇Ａ＝７１Ｄ２其中渗透系数Ａ已知，水力梯度计算方法为：飞－巧Ｌ如果涌水来源主要为下部承压含水层，则涌水量计算公式为：０山。么三堅２Ａ为结合工程实际，我们知道在江底段，隧道渗水主要来底部承压含水层和上部的长江渗水。所总涌水量应该为：＝＋Ｑ－往谷２０山。、（心＋吗２ＡＬ，式中Ｌｉ，。分别为上部和下部渗水的渗径为定值，＆，Ｈ３为江底与承压含水层的括高也为定值。（３）潮位变化分布概率确定徐六淫河段因受潮歡影响，涨落潮时水位变化显著。而吐为长江潮位变化，根据文献资料可Ｗ知道江水潮位波动服从正态分布。已知厂灶段设计潮位见表５－２所示。表５－２厂址潮位货计值设计潮位频率５．７４ｍ０．１％４２ｍ１％．９－６５ｍ９７％１．－１７７ｍ９９％．转换为累计频率可Ｗ得到：－－１－．６５／ｄ／ｉＺＬ兮＝化０＝抑１化化）如）■〇ＣＴ４７
南京大学硕±学位论文公＝ｈＪＡＥ＝〇．！）．９９攸０９如）ｒｃｒ＜通过查标准正太分布表，得到－－１．化／＾二四二公－＿＝２．３２５＝１．８８（Ｔａ５－７＾斗／＝２．３２５＝３．０ａａ４－｜＊ｕａｌｉｏｎ：＝？ａ卡ｂｘ巧ｙＳ－ｌｏｐｅ．：０９４６５９＿Ｉｎｌ＾ＧＣ＾０．６７９０６托巧獄別７一＾ｍ■…？Ｊ＇？ｉＩ■ｉｉ－２０２４６圈５？６参数敏合情况丄－－公＝通过拟合５￣６所示＝０．６７９０６，０．９４６巧，如图，得到＜Ｔａ２￣Ｎ３９７所！＾＾得到常熟电厂厂址段，潮位吐（１．，１．４）。５．２．２浦水风险分析通过Ｍａｔｌａｂ编程来实现模特卡罗模拟，最终得到隧道在长江江底施工时可能的涌水量的频率分布直方图。因对隧道涌水来源的分析，涌水的来源可能来自隧道下部的承压含水层和上部的长江水。所Ｗ依据前节建立的涌水量公式分别进行模拟。（１）隧道底部涌水涌水的来源为底部承压含水层时，其隧道单位长度上的涌水量频率直方图如４８
第５章隧道稳定性风险分析５－７－图所示１．６５１．８５ｍ％，其频率总和超过８０％。由于计。涌水量的范围大致为算的是隧道单位长度的涌水量，那么如果发生涌水面积过大时候，隧道防水措施不好，可能造成很大的涌水量，引起工程事故。０１４．１１１１Ｉ－０．１２－．－０－．１＇ＩＩＩＩＩ３涌水量（ｍ化）图５－７下部涌水量频率直方图地下水在隧道内不断聚集，不仅使得隧道内部环境不利于施工，而且还会带走±体中的细小颗粒，，。小颗粒的不断带走在±体内形成空腔在底部容易形成空洞。威胁隧道的稳定，后果很严重，尤其是对于类似于本工程这样的江底隧道，拥有大量的地下水，地处长江岸边，发生事故损失巨大。（２）上下部同时涌水涌水的来源为底部承压含水层和上方的江水时，其隧道单位长度上的涌水量频率直方图如图５－８所示。＂—。１１！＝ｉ１｜Ｃ１．５１．６￡１７１．８１．９２３涌水量（ｍ化）图５－８下部和上部涌水量总和频率直方图４９
南京大学硕±学位论文３－涌水量的范围大致也为．６５．８５ｍ／ｈ８０％。可１１，其频率总和超过Ｗ发孤当一上下同时涌水的时候，涌水量与只有下部涌水时的情况基本致。所Ｗ我们可Ｗ认为在本隧道施工过程中，底部的承压含水层更容易造成涌水。下部承压含水层为更容易引发涌水等地质灾害的风险源。所Ｗ在施工过糧中有必要对防、止水措施严加控制。５．３小结本章主要对常熟电厂输水隧道开挖过程中，对周围±体稳定性的影响和计算隧道内部如果发生涌水情况下，涌水量的大小。通过选取相应的方法风险分析，得到Ｗ下相关结论。Ｃ１）通泣有限元模拟的方法，选取隧道长度方向上的不同界面进斤数值计算一。发现不同的地质情况下，隧道引起的周围±体的位移并不样。通过参数敏感性分析，±，，发现隧道开挖引起周围主体变形受隧道埋深体内摩擦角泊松比Ｗ及压缩模量有关。通过分析发现，当盾构隧道在④⑤两层图中开挖时，对周围王体影响最大，因此造成风险也最大。（２）由于隧道进入江底施工，隧道底部存在承压含水层，隧道上部为水量巨大的长江。因为岩±工程中发生大部分的地质灾害都与水的情况有关，因此计算了涌水量。通过建立涌水模型，进行模特卡罗模拟，最后得出隧道涌水的主要。来源是隧道底部的承压含水层，如果渗水面积比较大，造成的涌水量也是巨大的５０
南京大学硕±学位论文第６章隧道风险评价及风险控制对策常熟电厂江底盾构取水隧道下简称＂隧道起始于扩建工程西北的循环水累房，共两条，循乗房进水间作为盾构始发工作井。始发井距长江大堤防护林只有１２ｍ，距大堤本体仅２５ｍ，出洞陆域部分及穿越长：江大堤段共计约，江中段约８７０ｍ。依据工程实际，本章提出相对应的方法对常熟电厂输水隧道工程进行风险评价。６．１齡Ｉ分区风隐评价体系建立６．１．１勝ｔ分区评价目的与优势按照传统风险评估方法，，，，我们考虑风险因子要从地质因素施工因素管，材料因素Ｗ及自然条件等方面考虑。但在实际施工过程中理因素，虽然这些因一素都有可能对隧道施工的稳定性造成定的影响，但是因为考虑因素众多，使得有些对隧道稳定具有决定因素考虑的不是很突出。不能突出它们的重要性，因此一需要在本次评价过程中需要对很多因素重新考虑，方面突出问题的主要矛盾，另一方面也要建立适合工程实际的评价体系。常熟电厂江底盾构隧道，因所处地质环境十分复杂，施工技术要求高。而且通过大量文献资料的查找一，隧道工程的稳定性风险，方面来源于地质条件的勘一工条件的限制察不明和预见性不足，另方面也来自施。很少有其他诸如政治风，险管理风险等，。所Ｗ为了突出本隧道的主要矛盾在风险评估中主要认为该隧道在施工过程中的风险主要来自地质条件和施工条件。目前的评价方法，主要是通过考虑不同种类的风险因素，然后利用相应的评一价方法来对整条隧道经行评价。但是隧道工程是个线性工程，，长者达到数公里短者也有几百米。这会使得我们的地质条件在隧道穿过区域发生明显的变化。我们知道不同的地质条件会对设计，施工产生很大的影响。所Ｗ地质条件的改变，也会使得相应的风险值发生变化一。很明显，同个风险因素在隧道的不同区段所一样一造成的风险不。所１＾＾这让我们联想到区分同个因素在不同区段产生的不５１
第６章隧道风险评价及风险控制措施同影响，这。因此对隧道分区分段进行评价样不仅可考虑不同的地质环境对隧道造成的风险，还可Ｗ対在盾构机在施工过程中在不同区段所面临的安全问题进行的防范，更具针对性。６丄２隧道分区（１）分区依据因本文主要考虑的风险因素为地质因素和施工因素。所？本评价体系的分区主要依据地质环境的不同和施工条件的变他。具体按Ｗ下标准；（ａ）地层渐变处（ｂ）河床高度变化处（Ｃ）承压含水层距隧道底部距离变化（ｄ）穿越长江大堤（ｅ）隧道坡段的变化处（２）划分结果６－１。Ａ段和Ｄ如图，依据划分标准将隧道划分为五段其中段距离分别为，距离较短，Ｄ和Ｂ段存在竖向曲＾１１１和４５１１１，但是因为Ａ段要穿越长江大堤线段，需要单独考虑。－２０Ｊ＾（ｍ）ＥＤＣＢ４ｍｍ３３４ｍ７５ｍ１６４５ｍ３２５长在水化用粉巧夹砂夹位粘巧±／±》±／／±／？／ｉｆ±％６－图１隧道施王风险评估分区图－，见表６１。根据上划分原则，现将这五个区的特征总结其中Ａ、Ｂ和Ｃ段共同特征为其隧道坡度均为１．８％，，其中Ａ段主要为穿越长江大堤并且穿越±层为粉砂夹粉±层；Ｂ段穿越的主要止层为游泥质粉质粘上层。Ｃ、Ｄ和Ｅ段主要穿越粉质粘±夹粉砂层，具体按隧道坡度变化并结合河床的变化进行划分。５２
■南京大学硕±学位论文６－表１隧道不同分区特征区段长度（ｍ）隧道坡度特征－１．盾构始发７５１．８％么燃堤穿越大堤段３．穿越粉砂夹粉主层Ｂ１．右曲圆弧段２±层江底延伸段．穿越游泥质粉质粘￣１．穿越粉质粘止夹粉砂层３２５１．８％２．左曲圆弧段３．河床坡降￣１．穿越质粘±夹粉砂层－４５０１．８％２．断面转换，盾构机姿态调整坡度渐变段曲３．轻向ｉｌ弧段１４ｍ．承压含水层跑隧道底部１６４０２．穿越质粘±夹粉砂层江底鏡３．水平類，江底水平６．。巧道风险评价体系因为国内隧道及地下王程的快速发展，，国内己经有大量的文献针对水下隧道的施工进行过风险评价工作，结合这些相关文献所采用的方法过参阅本隧；通道的地质勘察资料和相关国内水底隧道施工的经验，结合相关规范确定Ｗ下风险６－２所示因素。见表。表６－２隧道不同区段风险列表＇区段风险因素可能出现的风险事故１加固大堤扰动．注浆Ａ段２．盾构始发（始发井进洞）开挖面失稳，姿态异常穿越长江大堤段３．隧道坡度１．８％损坏管片－（７５）４上覆±层厚度１５ｍ．９ｍ管片内力过大５．穿越粉砂夹粉主层发生涌水，突泥￣１，．穿越游泥质粉质粘±层掌子面不稳定对周围扰动大±层厚度－２１０１２．上覆ｍ隧道上浮＾＾３１８％．隧道坡度．管片损坏，隧道上浮＾３３４ｍ）４ｎ－１．承压含水层距隧道底部３ｍ突涌突泥１．穿越粉质粘王夹粉砂层发生涌水，突泥２４－５ｍ．承压含水层距隧道底部突水，突泥３－隧道上浮＾．上覆±层厚度ｌｌ１５．５ｍ＾＾＾＾〇４１／〇．隧道坡度．８损坏管片０２５ｍ）５．主层含朽木，腐殖质等影响管片安装，刀盘运转６．±层含沼气沼气喷溢５３
第６章隧道风险评价及风险控制措施１．穿越粉质粘±夹粉砂层发生浦水２４４５ｍ涌，．承压含水层距隧道底部水突泥Ｄ３－段．埋深１０１２ｍ隧道上浮４０－１８％隧道坡度变化段．隧道坡度．变化管片损坏，上浮（４５ｍ）５．穿越止层含朽木，腐殖质等影响管片安装，刀盘运转６．主忌含沼气沼气喷溢７．河床坡度降低河床失稳１．穿越粉质粘±夹粉砂层发生涌水，突泥２＊６．承压水层距隧道底部３．５ｍ突水，突泥Ｅ３－．±ａ±Ｍｌｌ１３ｍ隧道上浮江底ｔＴ平段４．隧道坡度水平滲漏水１６４ｍ）５±层當朽木．，腐殖质等影响管片安装，刀盘运转６．±层含沼气沼气喷溢６－２依据表中列出的风险因素，，根据工程实际综合各方面的因素，选出１＾一４５一下评价指标。可Ｗ从第，章内容分析知道，每个指标都有个变化范围，而且根据划分区段的方式，我们可将这些指标进行离散化。离散化的处理的目的就是让每一个区段的特征都有其中的一个离散化结果与我们隧道分区后的每一－３所示个区段进斤对应，便于分区评价。离散化结果见表６，离散化的结果是为了与分区的毎一段进行对应。表６－３隧道风险评价指标体系风险因子风险因子￣１０１３ｍ粉砂夹粉主上覆±层厚度穿越±层性质＞１３ｍ游泥质粉质粘主（ＸＩ）（Ｘ５）＜ｌ〇ｍ粉质粘±夹粉砂：０沼气坡度，朽木、腐殖质存在沼气隧道坡度－：０１８％（Ｘ６）不存在沼气坡度．（Ｘ２）：坡度：１．８％河势稳定存在隧道轴线形式轴线为直线型（Ｘ７）不存在Ｘ３）３５￣５ｍ（巧线为曲线型承压含水层距隧道底．５￣地基加固通过注浆加固部距离１４ｍ（Ｘ４）（汹）４￣１７ｍ不加固１５４
南京大学硕±学位论文＇一２８，Ｘ，５），其中共确定了个指标（尤１，义３文４，尤，义６，Ｘ７，义８一些指标可Ｗ通过具体的数值进行量化其中有，比如隧道坡度（义２），承皮含（Ｊ），水测距离隧道底部的距离ｉＴＳ；但是大多数指标只能从其特征上做出离散比如穿越的±层性质（义５），可Ｗ离散化为穿越的具体王层，，包括粉砂夹粉止层游泥质粉王夹粘±，Ｗ及粉质粘±夹粉砂层。因为经过分析可知，盾构机在穿越送些不同±层时对周围的环境影响是不同的，所Ｗ其余指标也按照此类的方式进行离散化，便于后文的风险评价。６．２麵风捡评价方法一前节中通过分区的方法建立了隧道风险评估的指标体系，总共确定了８个一指标，并对其根据每段的情况将其进巧分类。本节将对这些指标进巧权重的确定。氏２．１各指掠巧星确定我们在风险评价模型建立后，需要确定每个指标的权重。在本文的评估过程６７￣［］１９中，利用标度法。表６＊４项目风险评分表标度描述１表示两个因素相比，具有同样重要性３一一表示两个因素相比，个因素比另个因素稍微里要５一一表示两个因素相比，个因素比另个因素明显重要７一一表示两个因素相比，个因素比另个因素重要的多一一９表示两个因素相比，个因素比另个因素重要很多２４，，６，８上述两相邻判断的中值＝倒数因素，ｉｌ／ｉｉ与比较的判断叫则因素与ｉ比较的判断ａｊａｊｊｊ。．如果对各风险因素进行两两比较并给予分值，经评分可得若干两两判断矩阵一￣６￣４１９标度法是将思维判断数量化的种好方法，具体见表所示。经过比较形成巧断矩阵。５５
第６章隧道风险评价及风险控制措施若存在ｎ个指标，则形成《阶判断矩阵’？？巧２巧ｙ幻〇２１２＿ｊ乂＝．．．口ａ…＂，２＿＝由判断矩阵基本原理可知ａｌ／ａ，且对角线各元素巧为１。所Ｗ计算各指ｙｇ标权重按Ｗ下步骤进行。一（１）计算判断矩阵每行元素的乘积Ｍ２＝（）计算Ｍ的《次方根■石（，／ＴＴ一＝－＝．．（３）化处理，ｗ．重向量ｒＷｗ。对巧做归，得到权ｉ，（，ｖ；＾ｉ？）＝１１＝ｌ＾一（４）计算判断矩阵最大特征根＾ｆ公坚判断致性。ｎＷＭ，本次各个指标的权重确定，利用第４章巧第５章的分析内容，结合参与本次工程的专家建议和意见＾１下，得到１的风险因素判断矩阵。■＇１１／２１４１／５１／５１１／７２１１３１／３１／４１１／４１１１３１／４１／４１１／６１／４１／３１／３１１／５１／５１／２１／７５３４５１１／３３１／４５４４５３１４１／２１１１２１／３１／４１１／７７４６７４２７１＿＿通过平方根法计算得到权重向量：ｆＷ＝０．０５１０．０６８０．０５８０．０２７０．１５２０．２３４０．０５５（Ｕ５５（）计算判断矩阵的最大特征值，由计算公式：乂
南京大学硕±学位论文ＡＷ＼＾（），乂ｂａｘｎＭｗ．，一＝其中ｎ为判断矩阵齡数。计算得出Ａ８．３９，并进巧判断矩阵致性检验。？＾＾￣ｃ／＝＾－Ｗ１－＝根据随机性指标Ｃｉ？，见表６５所示，计算得出Ｃ７７ＣＫ０．０％＜０．１，我们一认为判断矩阵的致性达到要求。表６－５随机性指标０数值表Ｈ１２３４５６７８９Ｃ民０Ｑ０．５８０．９１．１２１．２４１．３２１．４５１．４９知２．２各指标风講级确定根据本文所提出的风险评价方法一方面需要得出已经确定的８，个风险因素指标的相互重要程度，我们通过对其打分的方式，采用判断矩阵对其经行权重的一一确定；另方面，还要获得同个指标在隧道不同分段的风险等级，也就是Ｘ向量。根据第４章的分析，对风险因素在不同区段的风险等级进行排序。具体排序结果见表６－６所示。表６＊６各风险因素风险等级排序风险因素区段风险等级排序说明ＸｉＥＤＣＢＡ上覆止层厚度越小，风险越大又２ＤＣＢＡＥ１．８％坡度处风险较大Ｘ３ＢＤＥＣＡＢ，Ｃ，Ｄ段为曲线段Ｘ４ＤＥＣＢＡ采用地基加固可减小风险ＸｓＢＣＤＥＡ游泥质粉质粘止层相对不稳定Ｘ６ＥＤＣＢＡ粉质粘±夹粉砂层为储气层Ｘ７ＥＤＣＢＡ离长江主激距离ＸｇＥＤＣＢＡ承压含水层距离隧道底部距离越小，风险越大经过６．１节中对输水隧道工程风险因子的确定后，并通过对隧道在长度方向５７
第６章隧道风险评价及风险控制措施一一一按定的地质条件划分。所Ｗ，对于每个已经离散化的因子对应的每区段的一一一地质情况样，需要进行对每个指标对应每个，所［＾＾其风险发生的概率也不区间进行评定等级。本次对风险因子风险程度评定等级采用五个等级的评定标准，即很小、较小、一般、较大和很大。并对每个风险等级进行赋值．．１．．６４，，采用００４，０６，０３２，０１标度。￣根据工程实际，６，结合前章对隧道风险因素的分析用表６为参考。给出不－同区段风险因子的风险等级，见表６７所示。表６－７隧道风险因子风险等级确定表风险等级隨雕醜減纖￣￣￣￣＾療＾（０．０４）（０．１６）（０．３２）（０．６４）（１．００）Ｘ－Ｉ１４１７ｍＶＸ２１％Ｖ．８沿直线ＶＸ４注浆加固Ｖ讯Ａ段Ｘ５粉砂夹粉王ＶＸ６无ＶＸ７无Ｖ－１４１７ｍＶ＾－ＸＩ１０１２ｍＶＸ２１Ｖ．８％Ｘ３曲线ＶＸ４无ＶＸ５游泥质粉质粘±Ｘ６无ＶＸ７无ＶＵ－１３ｍＶ＾Ｘ－ＶＩＵＩ５．５ｍＸ２１．８％ＶＸ３直线ＶＸ４无心Ｃ段Ｘ５粘主夹粉砂层ＶＸ６有ＶＸ７有Ｖ４－Ｖ＾＾５８
南京大学硕±学位论文ＸＩ１０－１２ｍＶＸ２０－１％Ｖ．８沿曲线ＶＸ４无Ｄ段Ｘ５粘王夹粉砂层ＶＸ６有ＶＸ７有Ｖ４－４Ｖ．５ｍ＾ＸＩ１１－１３ＶＸ２０ＶＸ３直线ＶＸ＇４无ＪＥ段Ｘ５粘主夹粉砂层ＶＸ６有ＶＸ７有Ｖ３５－６ｍＶ．＾知２．３风险淵标准在６．２．１与６．２．２中，分别对己经确定的风险因子进行了风险概率等级确定和权重的确定。在此处我们参照风险矩阵计算风险指数的方法进行风险指数的确定。并通过公式：＾Ｒ＝ＷＸ计算风险指数。其中义为对应于各分段么中不同的风险因素的概率等级向量，Ｗ为各风险因素的权重向量。计算出风险指数６－８，根据表判断标准，确定风险发生的大小。其中风险等。级分为五级，分别为很低、较低、中等、较高和很高对应于不同的定量评判标一个风险值准和不同的定性评判标准。这样我们就可Ｗ通过计算每，对应于表格中的评判标准，给出具体的风险等级。表６－８风险等级评判标准等级定量评判标准定性评判标准表示８０％－很島１００％风险确定发生Ｖ较高６０％－８０％风险发生可能性较大ＩＶ中等４０％－６０％风险有可能发生面２０％－４０％风险发生的可能性较化较低ＩＩ很低０％。０％风险几乎不发生Ｉ５９
第６章隨道风险评价及风检控制措施６．３各区段风险评价６．３．１各区段风险巧数计巧依据６．２．３节中的公式，８个风险因素的确定和不同区段对个风险因素的风－险概率等级的赋值，计算风险指数见表６９所示。表６－９各区段计算风险指数Ｔ风险等级风险指数（ｊｒｙ）＾＾Ａ段１７．０％很低ＩＢ段２７．３％较低ＩＩＣ段３６．５％较低ＩＩＤ段５１．７％中等ＩＩＩＥ段５７．７％中等ＩＩＩ计算结果显示，本隧道工程Ｄ，Ｅ区段处于中等风险，而且Ｅ区段的风险指５７．７％＞数达到，己经很接近较高风险区段，有可能在本区段经行施工时发生＾１外。另外，Ｂ区段和区Ｃ区段处于较低风险，Ａ区段处于风险很低的状态，但是接近较低风陰状态。６．３．２风险评价结果分析由于本次风险隧道风险评估主要从地质条件出发，着重研究和分析了各个地质风险因素对隧道建设过程可能出现的风险事件，。经过风险指数的计算得到了一－各分段所处于的个风险状态，如图５２所示。下面将对本次隧道风险评估结果进行分析。＇一＿＿。＿—］户ｉｉＨｉｉｍｌｉｉｗｉｌＩＩＩＩ＂—■－２０－：畔；ｙｙ｜＊？？？（ｍ）？■Ｄｉ；ＥＣ；ＢｉＡ［Ｊ１６４ｍ４５ｍ３２５ｍ３３４ｍ７５ｍＩＩ中险较低闲险化化Ｋ险图５－２输水隧道风险评价结果６０
南京大学硕±学位论文Ａ区￣。７５ｍ１８３环段始于盾构始发井，并且穿越长江大堤全长，环号为，共８３环。处于很低的风险状态。在通过风险因子的分值确定的过程中，我们首先可Ｗ确定对Ａ区段主要的风险事件为，盾构隧道在穿越长江大堤时，对长江。大堤的影响。盾构机穿过大堤时，引起周围王体的应力重新分布如此，扰动大堤的地基±体，可能是的大堤产生裂缝。所需要在穿越大堤段，在设计的时候要对其经行注浆加固，，这样改变主体的力学性质和滲透性质减少对大堤的影。响。但是所处地质条件较其他地方要好，风险指数最小Ｂ区３３４ｍ－４５５环３７。１环。段是向江底的延伸段全长，环号为８４，共处于较低风险状态。因为本区段穿越的主要为微泥质粉质粘±层，因此穿越的止层性质不良，盾构机在施工过程中有较大可能会因为±质差而出现风险。另外，本段。向江底延伸，上部已经有自由水位，但是影响有限由于过了大蝴段，上覆±层１８％，。厚度减小．最后隧，而且处于坡度的下坡过程施工易出现管片上浮现象一个处于比较髙概率等级的风险因子道轴线为右曲圆弧段，同样也是。Ｃ区￣段处于河床坡降段。全长３２５ｍ，环号为４５６８１７环，巧３６１环。为５一Ｂ区一段中最长段，但是主要因素却不，。本段所处的风险状态与段虽然致样而且在具体结果上也比Ｂ区段大。在长江河床下坡段，，随着河床寓度的降低上覆王层厚度开始降低，长江水的厚度也在增加，承压含水层离盾构隧道底部的距离也在减小，在所穿，而且本区段己经在粉质粘止夹粉砂层中。根据勘察资料。Ｂ越的这层±中发现朽木及腐殖质所Ｗ在本区段，风险影响的因素相对要比区段要多，但是影响却相对较小。所Ｗ处于较小的风险状态，但是接近中等风险等级。Ｄ区￣段处于江底隧道轴线变化段。全长４５ｍ，环号为８１７８６７环，共５０环。为５段中最短。风险值为中等风险。本区段实际上己经处于长江底部，穿越粉质粘±夹粉砂层。风险因子中贡献较大者为承压含水层距隧道底部距离、沼气和隧道轴线的变化。因为在８个风险因素的权重确定过程中，沼气和承压含水层本身这两个因子在此段发生的概率等级又处于一具有较大的权重值，并且个较高的风一险状态。尽管隧道轴线比重值较小，但是在此段处于个髙水压的状态，轴线的改变是依靠改变环间的缝隙来实现的。，所Ｗ管片间的缝隙防水处于较高风险等级Ｗ此分析中等状态的风险等级是有合理性。６１
第６章隧道风险评价及风险控制措施￣Ｅ区段处于长江江底。全长１６４ｍ，环号为８６８１０４８环，共１８０环。风险指５７７％数达到．，为所划分的五段中风险最大的区段。其主要原因是，在此段中经一行地质钻孔打钻的时候，其中有个孔发生了沼气喷溢。勘察报告指出，不排除在此段出现大的沼气裹的情况，所Ｗ设置沼气的风险概率等级为很大。同时，承压含水层距隧道底部的距离最小处只有３．５ｒａ，因为承压水层的压力可能冲破顶板，发生突涌，为风险概率等级较寓的情况。所很显然，在此段的风险指数主要是由承压含水层和是否存在沼气决定的。６．４风险控制纖心Ｕ风险拴制意义与目标对于大型的工程来说，尤其处于复杂地质条件下建设的工程项目，在设计规划阶段就要分析在工程项目施工建设过程中的风险。因为此类工程往往投资巨大，一旦出现风险事故可能造成相当严重的后果社会影响强烈，。但是我们对于风险一个怎样的级别评价的结果只能说隧道工程在整个建设过程所处于，就目前还不能明确风险发生的具体时间和具体原因。因化这个问题可描述为这个问题发生有多大概率的间题。因此在某种程度上我们对风险的控制，，只能是増加必要的措施尽可能减小风险发生的概率，也不能完全避免某些风险的发生。当风险发生的概率减小了，相应的无论是人为，还是财力的损失期望都会减小。本次工趕处于长江下游靠近长江，由于地质条件复杂，本身就造就了风险寧育体；再加之施工难度又具有独特性。所Ｗ制定合理的风险评估方案和风险分析程序是很有必要的。结合本章对风险因素的分析和评价，我们得出了沼气和承压水是风险较高的风险因素，所Ｗ发生沼气喷溢和突泥、突水等地质灾害为极高可能发生的风险事件，而且风险发生主要区段为文中指出的Ｄ区段和Ｅ区段。所Ｗ隧道风险控制策略的主要目的就是：结合具体的施工过程，主要控制好承压含水层的突泥、突水和在粘王夹粉砂层出现的局部沼气喷溢现象，而且还要考虑承压水和沼气共同作用的情况。既要保证施工人员的生命健康，还要保证隧道施工的正常进行，确保工程顺利完成。紀
南京大学硕±学位论文６．４．２主要风险控制措苑，为了减小风险发生的危险基于上述对本隧道工程的风险分析，同时保化安全施工，需要制定相应的措施来减小风险发生概率等级。所Ｗ结合工程的实际情况提出Ｗ下措施。（１）防渗、排水措施盾构隧道处于江底高水压的地层之中，虽然在管片选取上我们选用了抗渗等级为Ｓ８的混凝止管片，但是还存在管片的拼接缝巧环间缝隙有可能发生渗水、漏水一旦出现渗漏水情况。和排水。，需要及时进行封堵（２）防沼气措施沼气的防范措施，应该在隧道内部设置相应的沼气浓度监测点。如果当有害气体浓度达到规定的数值后，需要立即撤离施工人员，保证去生命健康。切断电源，禁止明火，禁止人员入内，还要确保隧道内部通风状况，不能使得巧气在隧道内部聚集。需等到沼气浓度达到安全值Ｗ下后，方可Ｗ重新安排施工人员进入隊道内部施工。除此么外，因为在勘察过程中其中有钻孔发生过沼气喷溢现象。在次区段在一一施工前可Ｗ増加地质钻孔数，方面确保勘察资料的准确性，另方面可Ｗ起到释放沼气的作用，减少地层中沼气的聚集。（３）控制盾构施工参数盾构隧道在施工中，随着盾构机的向前掘进，隧道半径方向的±体位移及地下水流失通过立即施加的管片衬搁结构得到控制。但在盾构掘进的方向，前方止体的稳定及地下水的流失随着盾构工法的不同而采用不同的支护方式，但是无论那种施工工法，保证开挖面稳定而施加的支护压力的控制都难Ｗ做到完全等效于地层原始应力条件，为了保证正常的施工，对开挖面支护压力大小的控制应该保证不至于压力过低发生开挖面巧塌，同时又不能压力过大而发生地层隆起破坏。盾构机的推进速度应该保证刀盘对切削面不是挤压而是切削。过量的抗压会产生前舱内外压差，増加对地层的扰动。但掘进速度在不同地质条件的情况下，一般需要视情况而定。注浆压为如果过大，会造成盾尾周围王体运送，可能使得地面隆起，造成周围±体破坏；如果注浆压力过小，又会使得管片与周围王体间不能紧密结合，容拍
第６章隧道风险评价及风险控制措施易造成渗漏水。所Ｗ合理的控制注浆压力，对盾构隧道施工稳定性很有意义。６．５小结本章主要对常熟电厂输水盾构隧道进行了风险评价工作，为了适应隧道工程这类线性工程的特殊性，具体分为Ｗ下。需要建立适合本次工程的风险评价体系几点。（１）结合工程实际采用分区段的方法对本次隧道风险进行评估。区段按地质条件和隧道特征的不同划分，并根据不同段的特殊地质环境，分别考虑风险因素的量化特征。建立了适用于本隧道的常熟电厂输水隧道风险评价体系，体系更能突出主要矛盾，更接近工程实际。（２）通过对确定的八个风险因素进斤分值和权重的确定，用风险指数评价风，险的大小。给出了风险评估的方法，依据标准给出对风险值划分为五个等级并对其进行了定性和定量的描述。（３）通过给出的计算方法，对划分的五个区段进巧风险评价。其中Ｄ段和Ｅ段处于中等风险状态，且Ｅ段风险接近较大风险，为风险可能发生的区段。并对风险分析的结果进行分析，所计算的风险结果符合工程实际情况。一（４）结合风险评价的结果，针对比较重要的风险因素，做出定的防范措施减小风险发生的概率。主要为防排水、防沼气化及盾构机施工参数控制。６４
南京大学硕±学位论文第７章结论及展望７．１结论本文主要结合常熟电厂兴建的２Ｘ１０００ＭＷ超临界发电机组所修建的输水隧道进行风险评价工作。因为该取水工程场区位于长江入海口，受长江中下游下泻超大流量江水和潮汝双重作用，如果采用明渠引水，对长江河势稳定性影响大，。不利于长江大堤的安全，影响地面己建和后建构筑物的布局及运行同时，明渠取水工程量大，投资费用高，工期长，河床渗漏对附近水环境影响大，存在防洪问题，，后期维护易受极端气候的影响容易海入泥砂、杂觀水处理难度大、费用商，为此建设方决定采用地下隧道取水。但是盾构输水隧道的修建，由于所处环境为长江和徐六径河的交汇处，水文地质条件复杂。而且隧道向江底延伸８７０多米，为水下隧道，地质环境及其复杂。而且相比于其他输水隧道规模庞大一，旦发生事故，不仅会对周围环境造成影响，还会造成巨大的经济损失，所Ｗ需要对该输水隧道进行风险评价。目的在于对施一工过程中可能遇到的风险事故做出预见，从风险分析过程中提出些适合工程实际的风险控制措施，保证工程顺利实施。所Ｗ通过本文的研巧主要得出Ｗ下几点结论。（１）通过查阅文献，收集相关资料。本次进衍风险评价的隧道工程位于长江下游，近入海口地区，所处地质环境复杂。止性主要表现为游泥质软止，粉质，且局部地层含有粘±夹粉巧，具有很大的压缩性和触变性，工程性质极不稳定沼气、朽木腐殖质等，都为施工时的重大风险源。工程区所处长江边上，有丰宫的地表水，并且和地下水形成补给关系。而且底部粉±层形成承压含水层，对盾构隧道施工有很大威胁。（２）为确定风险来源，分别从隧道的特征、地基止恃征和管片的特征出发。利用本次隧道工程的主要矛盾，结合隧道本身和复杂地质环境进行分析。对隧道的各个方面进巧稳定性验算，最后得出底部承压含水层为主要风险源，可能造成涌水，，流±等地质灾害。⑤层上存在沼气，因储存量不明确为相对危险的隐患，在施工期间因密切监测。从河势发展来看，由于长江河口区涨落潮的不对称，长６５
第７章结论及展望江深槽处于彼潮流冲刷的状态，但是长江主猫所在深槽距离隧道仍然相距８００多１。米，而且坡度仅为０％，对隧道稳定性影响相对较小（３）利用数值模拟的方法对隧道围岩稳定性分析，通过参数敏感性分析，认为隧道在④⑤两层王中开挖是对周围影响较大：对隧道涌水量通过建立涌水模型的建立和计算长江潮位的概率分布，利用蒙特卡罗方法模拟。最后对比分析得出隧道涌水主要受底部承压含水层控制的结论。（４）针对隧道工程这样的线性工程，在隧道延伸方向地质条件变化较大的情况一，提出了符合工程实际的分区段风险评价方法。利用该方法，按定条件对隧道进行划分，建立了常熟电厂输水隧道评价体系。通过依照相应的工程经验，结合相关规范，选取了风险因素，并通过专家调研的方式确定了风险因素的权重和风险等级。最后计算得出隧道不同段的风险指数，并给出了风险指数较高的区段位置与管片环号。其中Ｅ段和Ｄ段处于中等风险等级，Ｂ段和Ｃ段处于较小，制巧了防水风险等级，Ａ段风险指数最小。并且通过分析各段的情况，防沼气的风险控制措施。７．２一本文主要从地质条件出发对常熟电厂输水隧道工程进斤风险评估，得到了些利于工程施工的结论一些不足工作可在Ｗ下几个方面展，但是仍然存在，后开进行评价。（１）本文在风险因素选取的过程中主要从地质条件出发，集中于地质条件的分析。施工过程中的许多因素并没有涉及太多，但是大多风险事故的发生都集。中于施工过程，所在今后的研巧中要考虑施工的风险因素（２）地下工程因其自身地质条件的不明确，许多特殊地质条件隐藏地下，在勘察过程中并不能及时有效的发现。所１＾＾是施工过程中要对地质情况做实时的。反馈，对风险的评估形成动态评估，更加有效的指导风险控制方案的制定（３）对隧道风险评价的过程应该趋于客观，本文己经提出通过不同区风险因素的对比，来进行风险等级的确定。而对于权重的确定也还是依照经验来确定，所Ｗ分值的确定的客观性还需要进一步研究。６６
南京大学硕±学位论文参考文献１２０１４Ｒ．交通运输部综合规划司．年交通运输行业发展统计公报［中华人民共和国交通［］］２０１５．ｈ：／／．ｉ．／运输部，ｔｔｐｗｗｗｎｏｃｇｏ乂ｃｎ２李±伟．２０１０中国国际隧道与地下工程技术展览会５月在上海召开Ｊ．地下空间与工程［］［］２４３６－４３８学报２０１０６．：，，（）［３］杨平，刘成．盾构隧道施工对周围环境影响及灾变控制［Ｍ］．科学出版杜，２０１４．４．Ｓ．［中华人民共和国铁道部铁路隧道风险评估暂行规定（报批稿）［］］５周文波國祥德明．中国越江隧道工程的建设和大直径盾构掘进技术的应用［Ｃ．［，杨，傅］］一－上海国际隧道工程研讨会文集００５／／大直径駿道与城市轨道交遁工程技术．２．［６］Ｋａｉｒｏｎｇ托Ｄｅｓｉｇｎａｎｄｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆｓｈｉｅｌｄ加ｖｅｎｔｕｎｎｅｌｃｒｏｓｓｉｎｇ也ｅｓｔａｔｉｏ打ｙａｒｄｏｆＧｕａｎｇｚｈｏｕ民ａｉｌｗａｙＳｔａｔｉｏｎ口．ＭｏｄｅｒｎＴｕｎｎｅｌｌｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００２，６：００４．］７潘学政陈国强彭铭．／／地下空间与工程１钱江特大隧道盾构推进段施工风险评估［Ｃ［］，，］２００７－：１２４５１２５４学报．．周新权．软止地区盾构趙江隧道地质灾害风险分析Ｊ．地下工程与隧巧］熊卫兵，，石长礼［］２００９２－道：９１２．，，（）９代仁平．．，周顺华，宫全美等盾构越江隧道囊状沼气爆炸风险的事故树分祈阴城市轨［］道交通研究２００Ｕ口３０＂３４１：．，，）０册Ｅｎ．ＥｖａｌｕｎｆＴｍｍｅｌｉｎｎｏｌｏＵｉ化ＤＡｉｄｆｏｒＴｕｎｎｅｌｉｎ口ｉｎｓｔｅｉ她ｏｏｅｃｈｓｎ６说缸胞ｓ］ｇＴｇｙｇ町ｇｉｒｏｕｎｄＳａｃｅ－Ｔｕｎｎｅｌｎ友ＵｎｄｅｉｇＴｅｃｈｎｏｌｏ１９９６４：４９１５０４．ｇｐｇｙ，，（）１１吐ＨＥｎｓｎＲｉｉｎｒｏｃｋｅｎｎＴｕ皮Ｕｒ［］．ｉｔｅｉ．ｉｓｋａｎｄｒｉｓｋａｎａｌｙｓｓｇｉｅｅｒｉｎｇ町ｎｎｅｌｉｎｇｎｄｅｒｇｏｕｎｄＳｌ１１１－ａｃｅ：１４１１５５１Ｔｅｃｈｎｏｏｇｙ９９６ｐ，，口）（句１ＥｓｋｅｓｅｎＳＤ，ＴｅｎｇｂｏｉＰ．Ｇｕｉｄｅｌｉｎｅｓｆｏｒｔｕｎｎｅｌｌｉｎｇｒｉｓｋｍａｎａｇｅｍｅｎｔ：Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ［巧ｇＴｕｎｎｅｌｌｉｎｇＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ，ＷｏｒｋｉｎｇＧｒｏｕｐＮｏ．２町．Ｔｕｎｎｅｌｌｉｎｇ＆ＵｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄＳｐａｃｅＴ－ｅｃｈｎｏｌｏｇｙ２００４ｌ３：２１７２巧．，，％）口３ＴｈｅＢｒｉｔｉｓｈＴｕｉｍｅｌｉｉｎＳｏｃｉｅｔｙ．ＴｈｅａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎｏｆＢｒｉｔｉｓｈＩｎｓｕｒｅｒｓＪｏｉｎｔｃｏｄｅｏｆｐｒａｃｔｉ说ｆｏｒ］ｇ－ｍｅｎｔ：ｈｒｉｉｈＴｕｎｎｌｉｎＳｏｃｉｅｒｉｓｋａｓｓｅｓｓｏｆｔｕｎｎｅｌｗｏｒｋｓｉｎｔｈｅＵＫ０９Ｚ］．ＬｏｎｄｏｎＴｅＢｔｓｅｔｙ，［ｇ２００３．１４ＴｈｅＩ打ｍａｉＡｃｏｄｅｏｆａｎｅｍｅｎｔｅｔｉｏ凸ａｌ了ｕｎｎｅｌｌｎｇＩｎｓｕｒ逊ｃｅＧｒｏｕ．ｒａｃｔｉ说ｆｏｒｒｉｓｋｍａｇｔｏｆ［］ｐｐｔｕｎｎｅｌｗｏｒｋｓＳ？．１．，２００６．［］巧］１５ＧｒｉｍＡＢｒｉｎｅｓＰＡＶｒｈｏｅｆＰｌｍａｃｈｉｎｅａＮＷ．Ｍｌｉｎｔｕｎｎｅｂｒｉｎｅｒｆｏｒｍ抑ｃｅｂＭｕｊｅｏｄｅｏ［］，ｇｇｐｙ－ＴｅｎｄｕｎｄｅｒｎｅｕｒｏｆｕｚｚｍｅｔｈｏｄｓＪ．ｕｎｎｌｌｉｎａｒｏｕｎｄｓａｃｅ化ｃｈｎｏｌｏｇｙ２０００１５：ｙ［］ｇｇｐ，，口）２５９－２６９．Ｓｏｕｓａ民Ｌ．Ｒｉｓｋａｎａｌｙｓｉｓｆｏｒｔｕｎｎｅｌｉｎｇｒｏｅ旅机？ＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎＡｂｓｔｒａｃｔｓＩｎｔｅｒｎ地ｏｎａｌ２０１０。巧ｐｊ，，７１０６（）．７－口ＭｃＦｅａｔＳｍｉｔｈＩＰｏｗｅｌｌＲＪ．Ｔｈｅｓｅｌｅ如畑処ｄａｌｉｃ油ｉｏｎｏｆｒｏａｄｈｅａｄｅｒｓｆｏｒ防浊］，ｐｐｔｕｎｎｅｌＩｉｎｇＣ］／／ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｓｏｆｔｈｅＲａｐｉｄＥｘｃａｖａｔｉｏｎａｎｄＴｘｍｎｅｌｌｉｎＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，Ａｔｌａｎｔａ［ｇｇ巧７９－１２６１２７９：．，１，钟乃踞，刘建航．时空效应理论与软±基坑工程现代设计概念阴．清华大学学［巧巧益群２０００４０－报（自然科学版１：４９５３．，，（増））１９．．地下空间与工程学报，２００６，１．［黄宏伟隧道及地下工程建设中的风险管理研巧进展内］［２王梦恕．水下交通隧道发展现状与技术难题内．岩石力学与工程学报，２００８，２７（１１．巧）６７
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南京大学硕±学位论文．［４別ＭａｉｒＲＪ，ｒａｙｌ＜ｒＲＮ，ＢｒａｃｅｇｉｒｄｌｅＡ－Ｓｕｂｓｕｒｆａｃｅｓｅｔｌｅｍｅｎｔｐｒｏｆｉｌｅｓａｂｏｖｅｔｕｎｎｅｌｓｉｎｃｌａｙｓ［Ｊ］．Ｇｅｏｔｅｃｈｎｉｑｕｅ，１９９３，４３（２）．４６水下隧道［Ｍ．西２０１１．［］何川，］南交通大学出版社，４７，Ｍ２０００．西．［］关宝树隧道及地下工程［］南交通大学出版社，４８张庆贺，王慎堂严长征，等．盾构隧道穿越水底浅覆±施工技术对策［Ｊ．［，岩石力学与］］２００４２３５７－工程学报５：８８６１．，，（）齡］王新．，李庭平，王印昌软±大直径泥水盾构隧道施工期上浮的控制措施町隧道建化－２０１４，３４（啤１１６８１１７４．５０赵运臣盾构隧道管片上浮与对策综述町隧道建设２００９２９１６－６１８皮景坤：６．［］，，，（０５２００１Ｇ瓦建筑抗展设计规范问网．，２００１．［Ｕ５２］２００１ＧＢ．地下工程防水技术规范间阿．，２００１．［５３９２ＧＢ．１９９２．地下铁道设计规范．［］问Ｐ］，５－ＭＨｏｕＸＹＷＡｎａｎａｌｔｉｌｌｕｉｆｒｉｔｈｉｅｌｄｄｒｉｖｅｔｌ［句ＬｅｅＫ，，ＧｅＸ，ｅｔ化ｙｃａｓｏｔ加ｏａｏｎｅｄｓｎｕｎｎｅｊｌｉｎｎＩｉｌｌｌｉｎＧ２００１ｉ．ｎｔｅｒｎａｔｏｎａｌｏｕｒｎａｆｏｒｍｕｎｅｒｉｃａｌ抑ｄａｎａｔｉｃａｍｅｔｈｏｄｓｅｏｍｅｃｈａｎｉｃｓｇ口］，，ｊｙ－２５４３．：６５３９０（）Ｈｕｂ－口５ｅｈｕａＺｉｎＴ．Ｓ化ｄｅａｍｓｒｉｎＭｏｄｅｌｓｆｏｒｔｈｅＮｕｍｅｒｉｃａｌＡｎａｌｓｉｓｏｆ］，ＬｙｏｎＴｗｏＳｐｇｙＳｅｇｍｅｎｔｓｉｎ浊ｉｅｌｄＴｕｎｎｅｌ［Ｊ］．ＲｏｃｋａｎｄｓｏｉｌＭｅｃｈａｎｉｃｓ，１９９８，２：００５．５６学渊．盾构隧道町１９９１．［］刘建航，侯５７２０胆Ｇ瓦混凝王．２００２．［］结构设计规范间阿，１９９化口巧罗国炫．南京，工程地质学基础［Ｍ］大学出版狂，５９２０１３．河．岩±工［］俞剑，黄茂松，焦齐柱床冲波对越江隧道纵向变形的影响机程学报，，３５ｚｋｌ－：巧６１．（）６０张军，张翅巧．河床冲游引起过江盾构隧道纵向变形的研巧［Ｊ．隧道建设２００９，２９（：［］］，巧１５２－１５６．６罗向欣．长江中下游河口及邻近海域底床沉积物粒径的时空变化［Ｄ］．华东师范大学［Ｕ，，２０１３．［６巧谢卫明，田欣，郭磊城，等．长江日徐六咨水砂过程对流域的响应研巧内．长江流域资源与环境２０１４２３０９１２５１．：，，（）６３ＨｕＫＤｉｎＰＷａｎＺａｌＡ２Ｄ／３０ｈｄｒｏｄｎａｍｉｃｄｍｅｎｔｔｒａｎｓｏｒｔｍｏｄｅｌｆｏｒｈｅ］＞ｇ，ｇ，巧．ｙｙａｎｄｓｅｉｐｔ［ＹａｎｇｔｚｅＥｓｔｕａｒｙ，Ｃｈｉｎａ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＭａｒｉｎｅＳｙｓｔｅｍｓ，２００乂了巧！）：［６４］ＭｉｋｈａｉｌｏｖＶＮ，ＫｏｒｏｔａｅｖＶＮ，ＭｉｋｈａｉｌｏｖａＭ乂ｅｔ江ＨｙｄｒｏｌｏｇｉｃａｌｒｅｇｉｍｅａｎｄｍｏｒｐｈｏｄｙｎａｍｉｃｓｏｆｔｈｅＹａｎｇｔｚｅＲｉｖｅｒｍｏｕｔｈａｒｅａ［Ｊ］．ＷａｔｅｒＲｅｓｏｕｒｃｅｓ，２００１，２８（４）：－３５１３６３．６５赵娟．长江河口（南支）冲微变化对流域来水来砂的响应研究Ｄ．河海２００６．［大学，］［］Ｐｎ＇Ｍｌａｘｉｓ：ｆｉｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｃｏｄｅｆｏｒｓｏｉｌａｎｄｒｏｃｋ処ａｌｙｓｅｓ：ｖｅｒｓｉｏｎ７：ｕｓｅｒｓｇｕｉｄｅ．Ｂａｌｋｅｍａ巧。，［］［］１９９９．２２０４－６７杨敏锡宏：４２１４２８［．分层±中的单植分析法的．同济大学学报１９９．］，赵，，（）巧８杨敏，朱碧堂．谁载下±体侧移及对邻巧作用的有限元分析［订同济大学学报：自然科］２００３３－学版１７：７７２７７７．，，（）６９Ｊ－舒康韩．ＡＨＰ中的指数标度法．１９９０１０１：６８．［］，梁镇［］系统工程理论与实践，，（）抑
南京大学硕±学位论文致谢南京的天气似乎告诉了我，，时令已经来到五月了朱共山楼前的梧桐和银杏已经长满了叶子一些学生穿，似乎要把中大路遮蔽起来。校园里偶尔也可Ｗ看到一＂也可Ｗ听到你毕业论文写怎样了？甚至着学±服拍照些打招呼的声音，，；接到的通知都是确认学分、拍毕业照、办理报到证之类。空气里弥漫着毕业的味一。，道，是的，这是期待，也是感怀所Ｗ切都己经开始让我意识到，两年的硕一±学习将要告段落了。此刻，我有太多想说，却又怕说不好；有太多想回忆，一。想记化但时间己经来不及了。五味杂陈，也只能向我身边的人表达份谢意了感谢南京大学，因。我很少说赞美則人的话为大多时候我更愿意把那些话藏。在也里，送大概就是在南大呆久了潜移默化的结果吧时间的魅力是改变，我的脱变受益于在南大的时光一。有时候，好想去再走遍校园，在某个清晨或者是傍晚，因为我想去记住那堅花和树的名字，她们代表着南大的春天和夏天，而我己经看不到秋天和冬天。感谢阁老师一。您总是对待自己孩子样地关也我们，有种让人湿暖的感觉。。我从本科毕业开始就跟着您做毕业论文，从老师身上学到的肯定是终身受益的很多事情，我知道这是，做过了自己才会明白，感谢您总是让我们自己思考问题对我们解决问题能力的锻炼；感谢您总是要求我们做事认真，上也与严谨，我知道送是对我们做事増加责任感，；感谢您让我们看到Ｗ身作则的尊师爱幼我知道一懂得感恩是一个人多么值得尊敬的品质遍一遍不厌其烦；当然，还要感谢您，地给我修改论文，提意见，让我的论文质量逐步提髙。。感谢许老师。韋欢许老师说干就干的性格，做事从不拖泥带水喜欢许老师一众人当作师弟一样的关也把我们。感谢许老师教会我那么多软件的使用，感谢许老师让我懂得做人做事的许多道理。最后也感谢许老师在我论文完成过程中的许多建议。感谢我同口的师兄弟姐妹们，，感谢我本科、硕±期间的同学们感谢质子联盟的兄弟们。。最后我要感谢我的父母对于感情的表达我可能更多时候不愿挂在嘴上，但７０
＾一切我都明白！是，谢谢你们一一。９直想去做个梦，梦里火车刚刚驶过长江大桥那是０年的我，那是个炎热的中午，那是甲流横行的夏天，那是南大仙林校区刚刚后用的新学期，当然，关于化质，关于我那也是故事开始的时候。关于南大。一如今梦醒。我要离开了，，又是让人熟悉的夏天，又是个令人伤感的毕业季一去另个地方，给那里的人们讲这个故事。从开头到结尾。＂＂一。最后，谢谢，对我这六年里经历的你们再说声Ｔ玉涛２０１５年５月于南大７１
附件二《学位论文出版授权书》本人完全同意《中国优秀博硕±学位论文全文数据库出版章程》下简称＂＂＂＂章程），愿意将本人的学位论文提交中国学术期刊（光盘版）电子杂志社在《中国博±学位论文全文数据库》、《中国优秀硕±学位论文全文数据库》中全文发表。《中国博±学位论文全文数据库》、《中国优秀硕±学位论文全文数据库》可电子、网络及其他数字媒体形式公开出版，并同意编入《中国知识资源总库》，在《中国博硕±学位论文评价数据库》中使用和在互联网上传播，同意按＂＂章程规定享受相关权益。作者签名：…了述７ｐ／＼年《月／日＿论文题名）■：－命入ｇ参主名肉备－ｆ满休平斗？听斯Ｊ和巧气研究生学号—所在院系学位４度鮮部々ＩＩ似ＩＩ＾团硕±囚硕±专业学位论文级别□博±□博±专业单位（请在方框内画钩）作者电话作者Ｅｍａｉｌ第一导师姓名Ｉ棘论文涉密情况：不化密□化密，保密期（年月Ｕ至年月Ｕ）化一：请将该授权书填写后装订在学位论文最后页（南大封面）。
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