浅层地震反射法在跨海隧道地质勘察中的应用

跨海隧道的沿线工程地质条件对设计方案的影响较大,施工和运营中的一些风险也往往与地质条件有关。而通过钻探和物探相互印证,是查明隧道沿线工程地质条件的必要手段。物探工作可采用浅层地震反射法,以获取满足工程设计所需的地质资料。本文结合项目实际情况,介绍了项目中浅层地震反射法的实施过程,探讨了应用该方法探明海底隧道沿线工程地质条件效果。通过与钻探资料的比较,验证了应用浅层地震反射法探明海底隧道沿线地层的覆盖层厚度、基岩面变化情况等工程地质条件效果良好。     

综合物探技术在隧道勘察中的应用研究

为了解决不同的地质问题，隧道勘察工作中可以选择综合物探技术进行探测。各物探方法均有其自身的优点和局限性，选择不同的物探方法进行综合勘探，可以实现各方法的优势互补，提高勘察精度，更好查明隧道地质条件并提供更加详尽的地球物理参数。介绍了隧道探测中选用的各物探方法，对各方法取得的成果进行综合解析，并结合钻探进行验证对比。应用结果表明，隧道综合物探勘测是行之有效的，可为类似隧道的勘探提供参考。     

越海盾构工程孤石探测技术探索

为解决盾构隧道施工过程中孤石带来的风险,以台山核电站取水隧洞工程为例,介绍了孤石对盾构施工的危害及处理措施,从物探方法、探测设备、探测范围等多个方面介绍了探测技术,证明采用地震反射波CDP叠加技术进行孤石探测是可行的,并通过钻孔验证了物探成果的准确性。尤其对于1 m以上的孤石探测较为准确。     

马骝洲隧道海底孤石探测与钻爆处理

马骝洲过海隧道采用盾构机施工,穿越地层存在隐伏孤石。采用地震散射新技术对孤石进行探测,获得了隧址区岩土介质三维波速分布。发现波速高于2 400 m/s与隧道有关的孤石25处,其中9处直径3 m以上。隧址区施工了2 426个钻孔对孤石进行验证和钻孔爆破处理,保证了隧道的施工安全。实践表明,以物探技术为先导,配合钻爆处理,是解决盾构施工中孤石威胁的经济、有效手段。     

“5.12”汶川大地震后四川部分公路隧道震害初步分析

5.12汶川大地震对四川省内的交通设施造成了极大的破坏,其中公路隧道也出现了不同程度的震害。初步统计四川省境内公路隧道在地震后出现的各种震害形式与特征,包括洞口区域、洞门、衬砌、路面、排水系统等典型部位的病害。在此基础上,对此次地震中省内公路隧道病害的主要影响因素如地震参数、隧道埋深、围岩地质条件、断层错动、施工因素等进行了初步分析。     

新大成隧道碎石道床沉降原因分析及整治措施

以襄渝铁路下行线新大成隧道碎石道床沉降病害整治工程为依托,利用物探手段和室内试验对病害进行分析,结合运营铁路隧道维修管理特点,采用注浆技术整治隧道道床沉降,实践结果表明:利用注浆技术在隧道施工封锁天窗内施工,对铁路运输生产影响小,施工较为便捷,整治效果较为明显。     

八盘山公路隧道震后病害检测及处治方案

介绍八盘山隧道在震后运营中出现的病害,通过查询资料、走访养护人员和对隧道进行专项检测,查明隧道的主要病害为洞身渗(漏)水、衬砌开裂、路面破损、洞身下沉等.分析病害产生的主要原因,并针对病害制定紧急防治措施和维修处治方案,及时控制病害的发展,防止发生意外事故.     

沉管隧道纵向地震易损性分析方法

目前沉管隧道抗震性能设计仅限于横断面分析,缺乏面向沉管隧道纵向抗震性能评估的地震易损性分析方法。为此,建立沉管隧道纵向地震易损性分析方法及评估指标。首先,合理考虑沉管隧道结构特征及接头构造,给出了纵向地震易损性分析模型,其中沉管管节结构采用宏观梁单元模拟,沉管接头采用细观精细化模型模拟,宏-细观模型之间需满足连续性约束方程,地层采用非线性弹簧单元模拟,并通过等效线性化方法来描述地层的非线性特征;其次,根据隧道所处场地的地震动特征选择合适的地震动输入,以及相应的地震动强度指标和结构损伤指标,建立基于增量动力分析的纵向地震易损性评估方法及分析流程,可以依据沉管隧道的不同极限状态定义获得用于纵向抗震性能评估的易损性曲线;最后,以某沉管隧道为应用实例,基于该方法建立了沉管隧道纵向地震易损性分析模型及评估指标,通过计算分析得到了表征隧道纵向抗震性能的地震易损性曲线,并开展多因素分析进而揭示了管节分段长度、地震动输入方向、地层-结构相对刚度比等关键参数的影响规律。结果表明：沉管隧道所处场地位置处的峰值速度是反映隧道纵向地震易损性特征的最优地震动强度参数;沉管隧道地震易损性与输入地震动波长有关,且管节长度与地震波长相近时地震易损性较小;随着地震动输入方向与隧道轴向夹角的增加,沉管隧道地震易损性逐渐减小,而垂直90°输入时相比水平0°输入最大降幅可达76%;地层-结构相对刚度比对沉管隧道纵向地震易损性影响显著,且随地层-结构刚度比的减小而逐渐增大。所提方法可为沉管隧道纵向抗震性能评估及地震风险分析提供科学依据。     

地震反射波法在复杂地层跨海盾构隧道中的应用

厦门轨道交通2号线海东区间跨海修建,隧址沿线地质条件多变,地质勘探难度较大。地震反射波法在勘察岩土界面及地层分布,寻找断层、海底孤石、软弱破碎带等不良地质上都有着显著效果。该文结合海东区间跨海段勘察实例,通过对比地震反射波法勘察结果与钻探勘察结果,分析地震反射波法在跨海隧道勘察中的适用性。研究结果表明:地震反射波法对常规水土岩分界面具有较好的辨识度,可初步识别破碎带等不良地质,但对海底孤石及局部碎块状强风化基岩段,物探结果与钻孔实际揭示情况存在一定偏差。因此在跨海盾构隧道勘察过程中,尤其在进行孤石及破碎带密集地层,为获得较好的勘察效果,应采取物探和钻探结合的勘察方式,在物探发现的不良地质密集段,应进行针对性加密钻孔勘察。     

盾构隧道地震系数法的抗震分析

地震荷载使盾构隧道的最不利荷载位置、大小与常时荷载都有所不同,这种变化在抗震设计中应该予以考虑。以成都地铁区间盾构隧道为例,采用地震系数法对不同地震烈度和不同埋深条件下的隧道进行数值模拟,分析了上覆土柱引起的水平地震力与侧压力增量对衬砌结构内力的影响;隧道的主要破坏形式。     

隧道超前地质信息的获取与数据分析处理

本文通过分析国内外隧道由于未探明隧道工程地质条件和水文地质条件，施工中遇到施工的教训，论述了隧道勘察阶段和隧道施工阶段的地质信息获取与分析处理的重要意义，探讨物探方法解决隧道超前地质预报问题，同时指出地震反射回波法解决问题的局限性并提出建议。     

东科岭隧道穿越花岗岩蚀变带的病害特征及整治措施

贵广铁路东科岭隧道进口段穿越广西花山花岗岩体与围岩的接触蚀变带。施工过程中,发生了全风化花岗岩段流砂冒顶、大理岩段地表塌陷及基底集中涌水涌砂、角岩化蚀变砂页岩段洞顶坍塌及挤出变形等病害。通过补充钻探、物探、室内试验等工作,分析了病害发生的地质原因。对冒顶、坍塌及挤出变形病害采取了针对性的整治措施,顺利通过了花岗岩蚀变带,保证了工程的安全。     

偏压连拱隧道病害分析及治理措施

基于某高速公路偏压连拱隧道衬砌发生严重破坏和隧道上方发生较大规模的山体开裂等病害,采用地震CT手段对隧道周围的工程地质进行了探测;根据现场监测数据,分析了隧道支护结构的受力状态及其安全性;对复杂地质条件下两种典型的施工方案进行了动态施工的数值模拟,对比分析了不同施工方案对围岩稳定和衬砌受力的影响;探讨了衬砌发生严重破坏的原因,并提出了相应的治理措施。研究结果表明:连拱隧道内侧断裂带、上方松散层等不良地质条件和不合理的施工方案是导致隧道衬砌严重破坏和山体地表开裂的主要原因。研究结果为分析和治理偏压连拱隧道病害提供了依据。     

长大隧道地震响应分析与试验方法新进展

隧道抗震研究是当今地下工程防灾领域重要的研究方向之一。目前在隧道发展建设规模化、结构空间尺度大型化和局部节点构造形式复杂化的新形势下,针对长大隧道抗震研究所面临的纵向抗震设计理论、大规模地震响应分析方法、非一致地震激励效应等科学难题,在分析国内外隧道抗震研究现状的基础上,聚焦基础设施建设的重大需求,系统阐述长大隧道地震响应分析与试验方法新进展。介绍面向长大隧道纵向抗震设计的几种简化分析模型,推导任意动载作用下长大隧道纵向动力响应解析解,退化出行波效应下长大隧道纵向响应的理论解,直观地给出各参数之间相互关联的解析表达,并基于多质点-弹簧-梁模型进一步提出面向长大隧道纵向抗震设计的快速简化分析方法;建立长大隧道-地层大规模地震响应模拟的多尺度动力耦合分析方法,同时获得隧道-地层的整体宏观响应与隧道各组件细观动态演化,且不需要任何附加过滤和阻尼即可有效消除宏-细观多尺度界面的高频波虚假反射;提出长大隧道多点非一致激励振动台模型试验方法,推导模拟基岩面多个离散输入与连续输入的关联性,研制节段型模型箱及其联动装置,构建振动台阵多个独立台面分区多点输入的非一致激励隧道地震试验平台。以港珠澳大桥沉管隧道等实际重大工程为应用案例,阐述所建立长大隧道非一致地震响应分析原理和试验方法的适用性。最后介绍隧道关键节点的减震控制方法。研究结果在一定程度上反映了目前长大隧道纵向抗震设计和分析的发展水平,同时也为今后抗震工作的研究重点指明了方向。     

克拉2气田盐水沟隧道地震响应特性分析

通过对克拉2气田盐水沟山岭隧道震害调查分析,发现了洞口段和洞身段的裂缝较为密集。因此,借助连续介质离散元软件CDEM,研究了在高烈度地震区地震情况下隧道的整体地震响应特性和隧道进出口段、围岩改变及山岭隧道埋深变化的洞身段的地震响应特性,并在此基础上分析了隧道产生大量裂缝的震害机理。     

公路隧道常见病害的成因与处治

随着我国隧道建设的快速发展,隧道病害问题日益突出。本文首先就公路隧道病害常用的检测技术进行概述,然后对隧道常见病害的成因与相应的处治措施进行归纳总结,最后提出隧道病害需要进一步研究的工作。     

长江隧道衬砌结构地震响应的三维数值分析

以武汉长江隧道为工程依托,运用Ansys软件对盾构隧道在水平、竖向双向耦合地震作用下采用3种不同衬砌材料的地震响应进行三维数值模拟,分析这3种工况下隧道衬砌结构的不同部位上应力和位移的分布状况,探明了盾构隧道在地震作用下衬砌结构的动力响应规律,找出了衬砌结构的受力最薄弱部位,研究可对盾构隧道的抗震设计提供理论参考.     

探讨高速公路隧道病害处治技术

公路隧道病害是公路病害的主要表现,病害对隧道结构的稳定性以及整体安全性造成影响,隧道病害处治是一种技术难度大、风险高的特殊工作,处治绝不允许失败和再次处治。利用有效的方式进行隧道病害检测,在检测与分析的基础上,根据病害的严重程度、病害类别等,综合比较各种处治方案后确定安全、合理的设计方案。     

大直径水底盾构隧道不良地质段及疑似溶洞探测技术的应用

为探明江中盾构段存在的岩溶、裂隙发育带、岩层不整合面等不良地质情况,通过对4种物探方法的场地适应性试验,最终采用水域高密度电阻率法、高频大地电磁法及地震反射波法对过江隧道掘进区域内的不良地质体的赋存情况进行探查。通过对3种物探方法比对分析,基本查明了测区内岩土层的分布情况,查清了裂隙密集带、局部岩体节理裂隙发育区及溶洞可能发育区等不良地质体的分布位置,达到了预期目的。     

大直径水底盾构隧道不良地质段及疑似溶洞探测技术的应用

为探明江中盾构段存在的岩溶、裂隙发育带、岩层不整合面等不良地质情况,通过对4种物探方法的场地适应性试验,最终采用水域高密度电阻率法、高频大地电磁法及地震反射波法对过江隧道掘进区域内的不良地质体的赋存情况进行探查.通过对3种物探方法比对分析,基本查明了测区内岩土层的分布情况,查清了裂隙密集带、局部岩体节理裂隙发育区及溶洞可能发育区等不良地质体的分布位置,达到了预期目的.