岩溶储气长隧道工程地质系统研究（原版论文）.pdf

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西南交通大学 博士学位论文 岩溶储气长隧道工程地质系统研究 姓名：陈强 申请学位级别：博士 专业：岩土工程 指导教师：胡厚田 座机电话号码 西南交通大学博士研究生学位论文 第1页 摘要 岩溶储气长隧道工程建设中地下水、天然气及其它不良工程地质条件对隧 道施工安全、工程质量、结构稳定具有重要的控制作用，往往是岩溶山区长隧 道工程建设的控制性因素。本文结合渝 重庆 一怀 化 铁路线圆梁山隧道工程 地质研究，从岩溶作用、石油天然气问题、环境影响三个方面对岩溶储气长隧 道工程地质进行了系统研究，初步建立了一套研究体系和基本理论框架。主要 取得了以下成果： 一是岩溶地质研究。 1 碳酸盐岩区的化学热力学研究。分析了岩溶地下水的碳酸与二氧化碳分 压对岩溶作用产生与发展的影响；应用多组分综合分析方法，采用地下水全分 析结果设计了五个化学反应方程式，通过活度、反应平衡常数及吉布斯自由能 之间关系的热力学关系及二氧化碳气体分压，构建了评价地下水侵蚀性的两个 化学反应判据。准确地分析出地下水的侵蚀性。为工程实践提供了一种新的地 下水侵蚀性分析、评价方法；并分析了地下水对混凝土的碳酸型、硫酸盐型与 硫氢酸型侵蚀以及混凝士中碱一骨料反应。 2 碳酸盐岩区的岩溶动力学研究。根据矿物溶解与沉淀的关系，将岩溶储 气长隧道分成深埋与开挖两个区域，依据确定的化学模型，利用水质的相对和 绝对含量，运用化学热力学、化学动力学理论和相关分析方法进行溶蚀量或溶 蚀模数的计算，得出隧道深埋区溶蚀总模数比隧道开挖区大10多倍的结论；采 用化学热力学和化学动力学与地下水动力学理论相

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