中尼铁路高地温分布特征及地质选线探析

拟建中尼铁路地形复杂,岩性多变,区域深大断裂发育,新构造运动活跃,地震频发,岩浆多期侵入;线路走行于雅鲁藏布江地热活动带和雅鲁藏布江谷地地热活动带,沿线地热极其发育,且具有温度高、天然热流值大的特点。在收集、调查沿线高地温分布特征、研究高地温对工程的影响及高地温热害分级标准及相应治理措施的基础上,从地质角度研究其选线原则。研究认为:拟建中尼铁路地热以中高温-超高温带为主;线路必须绕避可能大范围出现严重热害的高地温地区;当线路必须通过规模较大的高地温地区时,应选择地热边缘地带、构造简单、地热强度弱的地段以桥梁、路基工程通过;隧道通过高地温区时,宜减少隧道埋深。     

地热隧道对拉日铁路选线的影响研究

通过对拉日铁路高地热分布特征、地热形成原因、高温隧道热害对工程的影响分析,利用地热研究理论,建立计算模型,采用数值模拟技术对隧道地温场进行模拟分析,揭示隧址区地热分布规律,提出可供线路通过的地温异常区相对低温通道,并以拉日铁路吉沃西嘎隧道高地热预测和线路方案选择为例予以说明。总结高海拔地热地区选线思路及原则,为类似地区工程的设计和建设提供借鉴。     

中尼铁路沿线活动断裂对地质选线的影响浅析

拟建中尼铁路沿线分布的5条活动断裂对铁路工程影响极大,因此研究断裂的活动特征,总结活动断裂分布区的选线原则意义重大。通过分析国内外研究成果,采用现场调查和遥感判释等技术手段,研究活动断裂特征及其对铁路的影响。结果表明,沿线活动断裂对铁路的影响主要为蠕变和错段、诱发地灾、诱发地震和温泉热害4个方面; 3条Ⅰ级发震断裂。因此线路的总体选线原则为:线位服从桥位,桥位服从地质;线位服从隧道洞口位置,隧道洞口位置服从地质;线位服从车站,车站服从地质。地质选线原则为:穿越3条Ⅰ级发震断裂的隧道,应加强监测;避免顺活断层展线;尽量避免通过断裂交汇区;佩枯错至加德满都段尽量行走于峡谷东岸;无法绕避的地热发育地段,采取降温措施。     

拉日铁路吉沃希嘎隧道地热异常特征与防治措施分析

地热是拉日铁路吉沃希嘎隧道施工中的主要工程地质问题,查明隧址区地热分布特征,并且制定高温热害防治措施非常重要。勘察中结合物探异常数据,布置钻孔实测地温,绘制测温曲线,揭示了隧址区地热分布规律;通过钻孔测温数据和地温梯度值对隧道地热异常区地温分级和预测。同时在分析区域地热地质背景的基础上,较为详细地评价了地热成因及高温热害对隧道建设的影响,并给出了相应的防治措施。     

西南某新建铁路地热水特征浅析

研究目的:西南新建某铁路穿越横断山地区,地形地质条件极为复杂,隧道工程受地热影响显著。本文认真总结线路经过区域地热水的分布、地质、地貌特征,分析影响线路的11处地热泉点补给来源、径流和排泄特征,对线路走向进行探讨,为类似地质环境条件下的工程勘察提供参考。研究结论:本区地热泉点属于欧亚板块板内地热带,以断裂型为主;地热泉水易出露于断裂带、构造复合部位、岩脉侵入带与围岩蚀变带,与新构造运动关系密切;岩浆岩与变质岩中出露的泉点温度较高,出露于沉积岩与第四系松散堆积层中的则偏低;热储层主要为前震旦系、震旦系、三叠系的可溶岩及华力西期、印支期花岗岩;保温盖层为导水性、导热性较差变质岩、碎屑岩及松散沉积层;影响线路较大的11处地热泉水起源于大气降水,经断裂带循环、加温后,向河谷或沟谷排泄。目前推荐CIVK线路方案受地热影响小,但有值得进一步优化之处。     

中国铁道科学研究院2011年科技成果简介(续一)

9京沪高速铁路综合试验——高速铁路气动效应试验研究在路堤、路堑、桥梁等明线区段和隧道等各种线路条件下,测试高速动车组以不同速度级运行和交会的过程中车体底部设备舱内外、裙板内外及转向架附近空气压力的分布和变化情况,以及进出隧道过程中车体的振动情况和地面测点的气压变化情况,研究地面气动效应对高速动车组的影响。测试动车组以不同速度级在不同线路区段运行时地面转辙机、应答     

拉日铁路地热地区综合选线研究

研究目的:铁路综合选线设计是项目设计的重点和难点,直接关系到项目建设的可靠性及经济性。本文通过分析拉日铁路地热分布及地热对工程的危害影响,总结提出地热地区选线原则及设计理念,并总结提出地热综合处理措施,对今后地热异常区综合选线和工程建设具有推广应用价值。研究结论:(1)按热害对隧道施工和运营的影响程度,将拉日铁路隧道的地温划分为5级;(2)地热会对隧道工程的施工环境、施工效率、建筑材料选取、结构安全及运营养护维修等方面产生影响;(3)通过对地热工程方案总结分析,宜坚持"先明线、浅埋深、拔高位"的选线原则和理念;(4)线路通过地热地区,首先要在设计中充分考虑地热问题,其次在施工前组织好超前地质预报工作,同时要采取科学合理的工程措施;(5)通过对地热工程的综合研究,提出铁路选线的主要设计原则及设计理念,对于类似工程具有参考价值。     

焦柳铁路襄樊-怀化区段站的分工与建设

从分析焦柳铁路襄樊－怀化现状人手，针对这段线路区段站和机务布点过密、机车交路短、运用效率低的主要问题，研究了这段线路和相邻线路的车流特点、运营特征和既有技术作业站改扩建工程情况，提出了这段线路区段站点合理分工意见，并就沿江铁路宜昌地区区段站建设时机提出了建议。     

有轨电车与地铁并行段的暗桥设计研究

针对软土地区某新建有轨电车线下结构部分区段与既有运营地铁隧道线路近距离平行的情况,从有轨电车线路的桥式选择,以及桩基施工方法和运营期两者对地铁隧道的影响等方面进行了计算分析,确定了有轨电车的暗桥设计方案及参数。     

瓦纳温泉发育特征及其对隧道工程影响分析

瓦纳温泉是当地有名的温泉之一,西南某新建铁路隧道距离该温泉约1. 5km,温泉对隧道工程带来的影响是勘察设计人员重点关注的问题。在收集相关资料与结合现场调查的基础上,分别从地热背景、水化学特征、同位素特征、热储温度、埋藏深度及地热水成因类型等方面进行分析,得出瓦纳温泉的发育特征。在该温泉是断裂型成因的结论上,重点结合隧址区构造发育特征,宏观上对隧道高地温风险进行初判。通过钻孔实测温度数据分析隧道热害等级,并进一步分析预测隧道高地温分布段落及其分布规律。针对隧道高地温段落提出相应的施工建议。     

高地温隧道隔热技术研究

相对于冻土隧道冻害的大量和深入的研究,高地温隧道热害的研究并不多,而且一般都侧重于对地温场进行模拟,对施工技术措施进行探讨,或者对热害的整体水平进行总体评估;在具体的隔热措施及其降温功效方面,研究甚少。通过有限元数值模拟,对不同隔热材料在不同地温条件下的隔热效果和所需的制冷功率进行试算、分析,确定其功率值,得出相应的制冷剂用量;通过计算得出了不同隔热层厚度对应的冷能补给量,分析得出者的关系。     

成兰铁路主要地质灾害与地质选线

研究目的:成兰铁路位于印度板块与欧亚板块相互碰撞缝合带附近,"5.12"汶川8.0级强震导致地质灾害频发,地形地质条件呈现出典型的"四极三高"特征。通过认真分析区域地质灾害发育分布特征,结合高烈度地震山区铁路综合选线技术研究,开展地质选线研究,对拟建的地形地质条件相似的川藏、滇藏等铁路建设具有一定的借鉴意义。研究结论:成兰铁路地形地质条件极为复杂,活动断裂、高烈度地震、滑坡、崩塌、错落、岩堆、危岩落石、泥石流、采空区等构成控制线路方案的主要地质问题。地质选线定线原则为:线路应短距离、大角度以简单工程类型通过活动断裂,与活动断裂带傍行地段,应选择位于断层下盘(被动盘)并尽量远离断层;尽量绕避性质复杂、不易处理、集中分布的不良地质地段;应绕避大型采空区。选取了地质条件具有优势的西线方案、经雎水场方案、岷江左岸长隧方案。     

长梁山隧道F26断层施工超前地质预报

研究目的：在隧道施工中,准确预报施工前方地质条件,尤其是区域断层的规模、性质和影响范围,将影响施工质量、工期与安全。研究方法：在采用针对性地质调绘、掌子面素描、综合物探、水文长期观测等综合方法基础上,进行相关性分析。研究结果：采用节理相关性预报断层在洞内的出现里程位置,并推导出相关公式。研究结论：经施工验证F26断层采用的综合超前预报技术是合理的、有效的;运用节理相关性分析方法,预报了断层在洞内的出现里程位置;地质超前预报应针对地质特点,选取相应的预测预报技术。     

TSP203Plus超前地质预报系统在高竹顶隧道断层中的应用

研究目的:高竹顶隧道F1断层是一条规模较大的断层带,在隧道施工开挖过程中可能会对围岩稳定产生较大的影响,故在隧道开挖过程中对其开展超前地质预报.研究结论:(1)TSP203 plus是长距离地质预报系统,预报距离一般在100～150 m之间;(2)TSP203 plus超前地质预报能够快速、准确地对预测段作出判断,对隧...     

拉脊山隧道土模法处理连续塌方技术

研究目的:在隧道开挖施工中,由于地质条件的复杂性,特别是随着国家高速铁路和高速公路的快速发展,穿越高山多采用隧道形式,这就进一步涉足了以往施工技术的禁区,往往穿越超地质复杂地区,从而为施工带来了较大的难度。如何快速有效地通过这些地质复杂区和断裂带,是我们需要不断研究的课题。研究结论:本文所述拉脊山隧道施工中,研究采用"土模法"通过塌方段,较好地解决了隧道连续塌方的施工安全和进度问题。土模法处理塌方的关键在于尽快回填土方、封闭形成土模,稳固后的土模顶面必须保证超过开挖线以上,同时做好管道预埋。一般混凝土护拱厚度达到1.0 m以上即可。文章重点阐述的施工原理、具体步骤和注意事项,在类似隧道施工中具有重要的借鉴意义。     

天然气高瓦斯山岭隧道地质灾害的特点与预报

研究目的:开挖油气田区的高瓦斯隧道,有着极高的危害性。由于隧道底部围岩为油气层,成为隧道施工瓦斯的补给源。而且,不同于煤层瓦斯的是,油气田区瓦斯无处不在。只要有断层、节理带存在,通常会有瓦斯溢出。所以,在油气田区,必须密切关注节理、断层的位置。查明其位置、性质、产状、规模,判断其是否成为导气构造,以便及时采取措施,保证施工安全。研究结论:(1)对于油气田区隧道,只有在区域地质分析的基础上,充分认识瓦斯赋存的特点,才能认清瓦斯溢出(突出)的本质,掌握灾害发生的机理,从而制定出具有针对性的预报方案;(2)精确的地质分析可为TSP隧道物理探测奠定坚实的基础,有效地消除解译结果的多解性;(3)严格现场操作,规范探测与钻探施工是实现准确预报的必要条件;(4)地质与物探相结合、宏观与微观相佐证,步步为营,是成功探测的基础。     

青沙山隧道地温场测试与分析

采用埋入式铂金属热敏电阻测试方法,对地处青藏高原东部的青沙山公路隧道地温场进行现场实测与分析。结果表明:隧道洞口段,当环境温度较低时,地温差值分布明显,隧道进出口段衬砌背后出现相当长时间的负温;隧道洞内段,11月至次年3月,环境温度与所测地温相差很大,4月至7月,地温不稳定,围岩内各测点的温度曲线按位置重新进行调整,低温曲线上升到最高温处,高温的曲线则到达最低温处;7月至11月,隧道进口端地温下降曲线同隧道区环境温度变化同步,而隧道出口端地温比该处隧道内环境温度滞后;在冬季,衬砌内温度始终呈现倒U型,从隧道口向隧道中间,地温是上升的,地温上升呈现进口幅度小,出口幅度大,在低温度月份进口温度稍高于出口温度,在较高温月份进口温度低于出口温度;随着围岩深度的加深,温度是增加的,浅处的温度增量要大于深处;围岩内隧道径向存在某一比较稳定的温度边界条件。     

综合测井技术在太行山隧道勘察中的应用

研究目的:根据石太客运专线27.87 km长的太行山隧道洞身岩性以石灰岩、白云岩为主夹薄层角砾状泥灰岩、石膏岩及其次生的膏溶角砾岩,通过地区全部处于地下水的补给区,隧道区内断裂构造较发育,地下水较丰富的情况,在地质勘察阶段查明洞身岩层风化破碎程度、含水层及补给关系。研究方法:布置23个地质钻探孔,选择声波波速、视电阻率、自然电位、井温、井斜五个测试参数,同时以井中全景式彩色电视检测为补充,开展综合测井工作,采用概率统计方法对测试参数进行统计分析。研究结果:不同的岩性具有不同的概率曲线特征,灰岩、断层角砾岩、膏溶角砾岩离散度大,岩石破碎可能性大,对施工影响大。而鲕状灰岩、花岗片麻岩离散度小,岩石发生破碎的几率小。井中电视观测是对地下水出水情况进行判断最直接的方式。研究结论:采用上述方法可以准确判断岩层风化破碎程度、含水层及补给关系。     

有序波前重建法在铁路勘察中的应用研究

研究目的:采用常规手段勘察困难或效果不佳的、埋深较大(15~100 m)的各类采空区和岩层,构造组合复杂的不良地质的勘察问题。研究方法:结合铁路工程中的煤窑采空区、断层破碎带勘察和隧道围岩完整性评价等方面的工程勘察,采用有序波前重建法进行井中地震CT计算,分析评价有序波前重建法的使用效果。研究结果:应用取得了较好的勘察效果,煤窑采空区、断层和公路隧道等勘察目的体在CT图像上均有明显的反映。研究结论:采用有序波前重建法进行井中地震CT计算,可以解决采用常规手段勘察困难或效果不佳的、埋深较大(15~100 m)的各类采空区和岩层,构造组合复杂的不良地质的勘察问题。