【碩士】成都地鐵1、2號線工程主要水文地質(zhì)問題分析【2008】

內(nèi)容簡介

　　學(xué)科專業(yè)：環(huán)境地質(zhì)　　授予學(xué)位：工學(xué)碩士　　學(xué)位授予單位：成都理工大學(xué)　　學(xué)位年度： 2008年　　“成都地鐵工程"是成都市實施西部大開發(fā)戰(zhàn)略，提升成都市形象的重點工程，對緩解成都市城市交通緊張狀況，推動和促進(jìn)成都市經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展具有非常重要的意義。成都市地處岷江中上游，受益于都江堰水利工程，地表水來源和地下水來源十分豐富。市內(nèi)主要分布第四系松散堆積砂礫卵石層孔隙潛水，滲透性強(qiáng)，含水層厚度從110米至幾米不等。在水量如此豐富的成都市區(qū)修建地鐵工程，水文地質(zhì)問題是工程建設(shè)中的主要控制性地質(zhì)問題。　　成都市區(qū)地下水總體為北西朝南東方向流動。地鐵l號線為南北方向主干線，2號線為東西方向主干線。地鐵建成后，地下車站和區(qū)間隧道實際上就形成一個“十”字形地下阻水建筑物，這種建筑物是否會改變成都市原有的地下水流場，并造成相關(guān)的水文地質(zhì)問題，是本文研究的主要問題。由于成都市地下水水質(zhì)原本較好，地鐵工程在嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定施工的情況下對地下水水質(zhì)的影響較小，所以，本文著重從運(yùn)營期的干擾流場以及施工期的車站施工降水兩個方面進(jìn)行系統(tǒng)的分析。　　本文依托“成都地鐵2號線一期工程環(huán)境影響評價”科研項目，同時結(jié)合已經(jīng)開始施工的1號線工程，系統(tǒng)計算了工程施工降水影響范圍和涌水量值，并進(jìn)行了成都市地下水流場的模擬預(yù)測。具體研究內(nèi)容及主要成果如下：　　1．根據(jù)成都市區(qū)及區(qū)域地質(zhì)環(huán)境、水文地質(zhì)環(huán)境概況，將成都市分為三個水文地質(zhì)分區(qū)，分別為：西部強(qiáng)富水區(qū)、中部中等富水區(qū)和東部貧水區(qū)?！　?．在運(yùn)營期，分析地鐵走向與地下水徑流的關(guān)系，計算修建地鐵后地下水過水?dāng)嗝娴臏p小幅度。28座地下車站在修建前的天然狀態(tài)下，地下水過水?dāng)嗝婵傆嬤_(dá)97110．7m2，建成后則減小至53853．7m2，減小幅度平均為44．5％。30段區(qū)間隧道修建前的地下水過水?dāng)嗝娣e總計約448480．8m2，建成后減小至321809．8m2，減小幅度平均為28．2％?！　⊥ㄟ^對地鐵修建前后地下水流場的模擬預(yù)測可以看出：①成都市區(qū)地下水徑流方向沒有發(fā)生根本性改變，地鐵建成后對區(qū)域流場產(chǎn)生的影響較小。②地下水流經(jīng)地鐵線路時，地下水水位產(chǎn)生一定程度的壅高，在西部強(qiáng)富水區(qū)尤其明顯。通過模擬預(yù)測兩種情況下地鐵工程建成后車站所造成的地下水水位壅高，在只考慮2號線時最大值為0．248m，出現(xiàn)在牛王廟車站；同時考慮1號線和2號線時地下水水位壅高的最大值為0．298m，出現(xiàn)在東門大橋站?！　?．在施工期，根據(jù)水文地質(zhì)分區(qū)分別計算各地下車站基坑降水的影響范圍：　　西部強(qiáng)富水區(qū)各地下車站的工程施工降水影響范圍均在620m以內(nèi)；中部中等富水區(qū)除火車南站～南三環(huán)～行政廣場路段由于疏干長度過大，影響范圍為1711m以外，其他各地下車站、路段的工程施工降水影響范圍均在460m以內(nèi)?！　∮捎谲囌揪嚯x河流的遠(yuǎn)近有所差別，分別計算不同情況下基坑的涌水量值。　　地鐵1號線遠(yuǎn)離河道的車站基坑涌水量均在14000 m3／d以下。地鐵2號線西部強(qiáng)富水區(qū)的各地下車站基坑涌水量幾乎都超過l0000 m3／d；中部中等富水區(qū)車站基坑涌水量都在5000 m3／d以下。河道附近的4個車站中，白果林站由于降深很大且與離河道十分接近，基坑的涌水量最大，涌水量最小的是東門大橋站?！　?．針對傍河地區(qū)地鐵車站明挖降水施工方法，模擬河水與地下水之間的補(bǔ)給情況，為防止河水倒灌入地下，污染地下水質(zhì)，提出優(yōu)化設(shè)計方案。本文以中醫(yī)學(xué)院車站為例，建立地下水滲流模型。為使降深達(dá)標(biāo)，得到4個抽水井的抽水量。抽水后，區(qū)內(nèi)地下水位整體下降，基坑附近水位線形成一個地下漏斗，此時摸底河和西郊河水位高于地下水位，河流補(bǔ)給地下水，2條河流由排泄區(qū)變?yōu)檠a(bǔ)給區(qū)。在中醫(yī)學(xué)院車站與摸底河之間加入2個Q=2000m3／d的注水井，在中醫(yī)學(xué)院車站與西郊河之間加入1個Q=1000m3／d的注水井后，河流和車站基坑抽水井之間形成一個地下水的分水嶺，河水不會倒灌進(jìn)入地下水。與此同時要保證車站底部水位達(dá)標(biāo)，加大基坑的涌水量?！　?

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