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An index based on fracture length and aperture to predict groundwater inflow rates in tunnels excavated in fractured-rock

Shahbazi Alireza, Saeidi Ali, Chesnaux Romain et Rouleau Alain. (2024). An index based on fracture length and aperture to predict groundwater inflow rates in tunnels excavated in fractured-rock. Transportation Geotechnics, 45, e101217.

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URL officielle: http://dx.doi.org/10.1016/j.trgeo.2024.101217

Résumé

The surface area of the fractures at the wall of a tunnel is used to develop a representative index, as inflow index, for the prediction and the classification of the inflow rate to a tunnel that is excavated in a fractured rock mass. For this purpose, an analytical model has been developed for the calculation of the inflow index based on geometrical characteristics of the discontinuities and of the tunnel. The result of the analytical model is validated by numerical simulations using 3DEC version 7.0 software. Furthermore, the simulation results demonstrate the capacity of the inflow index to predict the inflow rate to the tunnel. At a constant value of the water head, the inflow rate to the tunnel increases with increasing value of the inflow index. In addition, the inflow rate could be classified to various levels, based on the values of inflow index. The study has identified that the hydraulic aperture, joint spacing, tunnel radius and the angle between tunnel and normal to joint sets have the most important impacts on the inflow index and among them, the effect of hydraulic aperture is the most important one.

Type de document:Article publié dans une revue avec comité d'évaluation
ISSN:22143912
Volume:45
Pages:e101217
Version évaluée par les pairs:Oui
Date:Mars 2024
Nombre de pages:1
Identifiant unique:10.1016/j.trgeo.2024.101217
Sujets:Sciences naturelles et génie > Génie
Sciences naturelles et génie > Sciences appliquées
Sciences naturelles et génie > Sciences naturelles > Sciences de la terre (géologie, géographie)
Département, module, service et unité de recherche:Départements et modules > Département des sciences appliquées > Unité d'enseignement en sciences de la Terre
Unités de recherche > Chaire de recherche du Canada en prévision et prévention des risques liés aux aléas hydro-géotechniques (P2GeoRISQUE)
Mots-clés:inflow index, inflow rate, Tunnel, fractured rock mass, analytical method, indice d'écoulement, débit d'écoulement, tunnel, masse rocheuse fracturée, méthode analytique
Déposé le:05 mars 2024 13:47
Dernière modification:05 mars 2024 13:47
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