摘要： 深埋隧洞具有高地溫、高地應力和高外水壓力等特點，隨著隧洞施工的進行，圍巖中原有的滲流條件被破壞，會產生涌、突水危害。涌水量的預測方法主要有水均衡法、解析法、數值模擬法等。常用的數值模擬方法主要包括： 有限分析法、有限單元法、有限體積法、有限差分法和邊界元法等。數值模擬法能更好地刻畫復雜構造和邊界條件，但存在選取模型和建?？坍嫴缓侠韺е率д娴娜秉c。為了系統地總結和分析各模型在工程應用中的優缺點，本文總結了目前常用的隧洞涌水量預測數值模型，對比分析了各模型的結構特征和使用環境，提出合理的建議，為今后深埋隧洞涌水量預測模型的建立和發展提供參考。
關鍵詞： 涌水量預測； 深埋隧洞； 數值模擬。
Abstract: The deep buried tunnel has the characteristics of high temperature,high power and high waterpressure. The original flow condition of the surrounding rock will change with the tunnel construction andwater burst hazard would be induced. The main forecasting methods of water inflow include water balancemethod,analytical method,numerical simulation method etc. The commonly used numerical simulationmethods mainly include finite analytic method,finite element method,finite volume product,finite pointmethod and the boundary element method etc. The numerical simulation method could be better to describecomplex structure and boundary conditions,but there are some shortcomings if model selection and modeldescribing irrational would lead to results distortion. In order to systematically summarize the advantagesand disadvantages of each model in application,the common groundwater inflow forecasting numericalmodels are discussed by comparative analyzing the structural characteristics and application scopes.Recommendation is proposed and it could be referred for the establishment and development of numericalmodes for groundwater inflow forecasting.
Key words: groundwater inflow forecast; deep-buried tunnel; numerical simulation.
0 引言。
許多大型基礎設施建設往往伴隨深埋隧洞的開挖。深埋隧洞中，隧洞通過的區域地質條件往往非常復雜，揭露眾多的水文地質單元，地下水具有充足的補給量，涌水量大、水頭壓力高是深埋隧洞涌水的典型特征。涌水問題是隧洞施工中常見的主要地質災害問題之一，也是影響隧洞施工的主要因素之一[1].
深埋隧洞涌水、突泥問題是影響施工進度和造成工程事故的主要工程地質問題和常見的地質災害，尤其是在巖溶地區隧洞施工中，大多數工程遭遇施工涌水災害，往往給工程施工帶來困難甚至產生嚴重的人員和財產損失，其中比較典型的可見表1.
由表 1 中所列的具體實例可知，涌突水量與構造、巖性、埋深深度和水文地質特征有著密切的關系[9],深埋隧洞涌突水的類型主要有： 巖溶突水、破碎帶突水和向背斜核部突水等。國內外工程人員和學者對深埋隧洞涌突水問題進行了大量的研究，發展了眾多涌水量的預測方法，主要分為： 確定性預測模型如水均衡法、解析法 （ 地下水動力學法） 、數值模擬法和物理模擬法； 非確定性預測模型如水文地質比擬法、評分法、同位素氚法[10 ~11]、時間序列分析、回歸 （ 相關） 分析法、模糊數學模型、BP 人工神經網絡和灰色系統理論[2].隨著計算機技術的發展及大量地下水模擬軟件的開發，對特殊地質條件特別是復雜構造和邊界條件的準確刻畫方面的優勢，數值模擬法被越來越多的研究人員采用，并結合大量工程實例進行了相關的研究和檢驗。但是如何合理地建立復雜條件下的水文地質概念模型，特別是與復雜地質結構與復雜邊界的結合、如何處理高埋深下的滲流場和應力場的耦合、確定復雜裂隙介質系統或巖溶系統內地下水運動參數等問題，尚需進一步探討與研究[12 ~16].
本文將綜合已有深埋隧洞涌水量預測模型研究，介紹相關的概念模型、數學模型和數值模型基礎，結合具體實例介紹不同模型在不同地質結構體中的應用特征，為深埋隧洞涌水量預測模型的研究提供一些基礎。
1 深埋隧洞涌突水機理和數值模擬方法。
關鍵詞： 涌水量預測； 深埋隧洞； 數值模擬。
Abstract: The deep buried tunnel has the characteristics of high temperature,high power and high waterpressure. The original flow condition of the surrounding rock will change with the tunnel construction andwater burst hazard would be induced. The main forecasting methods of water inflow include water balancemethod,analytical method,numerical simulation method etc. The commonly used numerical simulationmethods mainly include finite analytic method,finite element method,finite volume product,finite pointmethod and the boundary element method etc. The numerical simulation method could be better to describecomplex structure and boundary conditions,but there are some shortcomings if model selection and modeldescribing irrational would lead to results distortion. In order to systematically summarize the advantagesand disadvantages of each model in application,the common groundwater inflow forecasting numericalmodels are discussed by comparative analyzing the structural characteristics and application scopes.Recommendation is proposed and it could be referred for the establishment and development of numericalmodes for groundwater inflow forecasting.
Key words: groundwater inflow forecast; deep-buried tunnel; numerical simulation.
0 引言。
許多大型基礎設施建設往往伴隨深埋隧洞的開挖。深埋隧洞中，隧洞通過的區域地質條件往往非常復雜，揭露眾多的水文地質單元，地下水具有充足的補給量，涌水量大、水頭壓力高是深埋隧洞涌水的典型特征。涌水問題是隧洞施工中常見的主要地質災害問題之一，也是影響隧洞施工的主要因素之一[1].
深埋隧洞涌水、突泥問題是影響施工進度和造成工程事故的主要工程地質問題和常見的地質災害，尤其是在巖溶地區隧洞施工中，大多數工程遭遇施工涌水災害，往往給工程施工帶來困難甚至產生嚴重的人員和財產損失，其中比較典型的可見表1.
由表 1 中所列的具體實例可知，涌突水量與構造、巖性、埋深深度和水文地質特征有著密切的關系[9],深埋隧洞涌突水的類型主要有： 巖溶突水、破碎帶突水和向背斜核部突水等。國內外工程人員和學者對深埋隧洞涌突水問題進行了大量的研究，發展了眾多涌水量的預測方法，主要分為： 確定性預測模型如水均衡法、解析法 （ 地下水動力學法） 、數值模擬法和物理模擬法； 非確定性預測模型如水文地質比擬法、評分法、同位素氚法[10 ~11]、時間序列分析、回歸 （ 相關） 分析法、模糊數學模型、BP 人工神經網絡和灰色系統理論[2].隨著計算機技術的發展及大量地下水模擬軟件的開發，對特殊地質條件特別是復雜構造和邊界條件的準確刻畫方面的優勢，數值模擬法被越來越多的研究人員采用，并結合大量工程實例進行了相關的研究和檢驗。但是如何合理地建立復雜條件下的水文地質概念模型，特別是與復雜地質結構與復雜邊界的結合、如何處理高埋深下的滲流場和應力場的耦合、確定復雜裂隙介質系統或巖溶系統內地下水運動參數等問題，尚需進一步探討與研究[12 ~16].
本文將綜合已有深埋隧洞涌水量預測模型研究，介紹相關的概念模型、數學模型和數值模型基礎，結合具體實例介紹不同模型在不同地質結構體中的應用特征，為深埋隧洞涌水量預測模型的研究提供一些基礎。
1 深埋隧洞涌突水機理和數值模擬方法。
