羊角脑隧道施工时的岩溶灾害及处治

通过发生在羊角脑隧道施工过程中的地表塌陷及岩溶突水事故,通过微分电测、探地雷达探测与钻探等手段,详细研究了事故发生地段的工程地质情况,分析了该隧道岩溶的发育、赋存、出露以及规模等特征,提出地形地貌、岩溶溶蚀、上覆土压力以及地下水下降等是造成地表塌陷及岩溶突水发生的主要因素.并根据实际情况,建议结合超前地质预报,采用注浆处理、改进掘进措施并控制爆破作业工法等治理措施,对羊角脑隧道岩溶地质灾害进行了处治.     

岩溶隧道涌水涌砂及地表塌陷灾害防治

岩溶隧道涌水涌砂及地表塌陷 ,是山区铁路、公路常见的地质灾害 ,对工程的危害极大。结合贵州水柏铁路何家寨隧道岩溶涌水涌砂及地表塌陷灾害整治实践 ,就有关隧道设计技术问题进行总结与探讨     

长沙市某区域岩溶塌陷危险性评价

岩溶塌陷对人民和财产安全,造成严重危害。对长沙市某勘察区岩溶塌陷进行危险性评价,是保证塌陷治理使其稳定的重要前提。在调查的基础上,探讨了塌陷的形成机制和诱发因素,并选取岩溶发育特征、覆盖层的特征、水动力条件、地貌条件、自然因素和人为因素作为权重因子,对勘察区进行了定性经验指标预测法评价。其结果是岩溶塌陷处于中等-强烈发育阶段,且具高频率、高密度特点。针对评价结果提出了主要防治措施,以确保安全。     

高速公路互通岩溶塌陷评价及处治

通过对大冶互通匝道附近出现的岩溶地表塌陷的研究，运用扩散角法、顶板厚度跨比法和散体理论分析法对该岩溶塌陷危险性进行了分区评价，并提出了切实可行的治理措施。     

南昆铁路路基隐伏岩溶塌陷预防和整治

以南昆铁路路基岩溶塌陷预防整治实际资料为基础，分析了云贵高原山地铁路路基岩溶发育的三种类型和隐伏岩溶塌陷成因，提出了适合本特点的预防整治方案。     

铁路路基岩溶地面塌陷模型分析与讨论

为建立合理的岩溶地面塌陷分析评价和切实的防治设计方法,文中通过对铁路路基典型的岩溶地面塌陷模型进行分类和抽象研究,归纳了岩溶地面塌陷的基本模型和塌陷机制,提出了塌陷物质特征、运移与塌陷通道特征、运移与塌陷动力特征三个岩溶地面塌陷基本因素。结合塌陷模型机理和塌陷基本特征对预测评价方法展开讨论,提出了建立岩溶地面塌陷动态预测评价分析的基本思路和方法。     

武广客运专线韶花段岩溶塌陷模式概化研究

武广客运专线韶关至花都段线路长162.0 km,其中约72.6 km为可溶岩地层,岩溶较发育。根据区内岩溶塌陷发育条件,概化出了区内岩溶塌陷的四类地质模式:①粉质粘土 灰岩型模式;②粉质粘土 卵石土 粉质粘土 灰岩型模式;③粉质粘土 卵石土 灰岩型模式;④卵石土 粉质粘土 灰岩型模式。四类概化模式为进一步评价、预测岩溶塌陷提供了依据。     

莱新高速公路岩溶路基塌陷机理分析

针对莱新高速公路莱钢水源地岩溶路基塌陷的现象,阐述岩溶塌陷的基本理论,分析岩溶塌陷的机理及其危害,提出莱新高速公路岩溶路基塌陷的种类、处治技术和加固要求。     

溆怀高速公路寺前段地面塌陷成因分析

针对湖南省溆怀(溆浦-怀化)高速公路寺前段多处发生地面塌陷,导致工程停工,严重影响工程进度的情况,通过地面塌陷分析,确定其类型为岩溶塌陷;分析该工程岩溶地面塌陷的产生原因,除了地质地貌外,更重要的在于煤矿开采、施工排水改变了水动力条件、地应力场以及岩土结构,其中煤矿矿坑疏干对水动力条件的影响最为显著.     

高密度电阻率法在矿区岩溶地质勘察中的应用

应用高密度电阻率法对汝城钨矿矿区岩溶发育状况、主要地质结构、断裂构造等进行了详细地质勘察．取得了较好的成果,并对矿区岩溶地质灾害成因进行了初步探讨,为矿区的进一步综合治理提供了坚实的地球物理依据。     

地质雷达在岩溶陷落柱探测中的应用研究

以某隧道洞底陷落柱为例,通过地质雷达对目标体的探测,分析岩溶陷落柱的雷达波组异常特征,准确地探测出陷落柱的位置、规模和埋深;同时,选取典型的雷达波进行频谱分析,探讨岩溶陷落柱和围岩的雷达波频谱特征。岩溶陷落柱雷达波频谱呈现低频大振幅反射,其主频单一且突出;围岩雷达波呈现弱振幅多峰频谱,主频不突出。岩溶陷落柱和围岩雷达波频谱特征存在的显著差异,可作为识别岩溶陷落柱的重要依据之一。实践结果表明,地质雷达在探测岩溶陷落柱中具有有效性和实用性。     

抽水引起岩溶区路基塌陷的机理分析及其控制

土洞的形成与扩展是产生覆盖型岩溶地面塌陷的前提,为了研究人工抽水引起的岩溶区路基塌陷的机理,用解析法分析了土洞扩展的条件,提出了剥落力的概念,认为土洞的向上扩展是剥落力大于土体抗拉强度的结果。剥落力σb是时间和空间的函数,土洞周边不同的点,受抽水引起的剥落力是不同的。土洞一旦开始向外围扩展,由于剥落力越来越大,所以土洞呈现发展趋势。当抽水使地下水位下降时,剥落力σb增大。因此,岩溶区抽水时必须控制水位降深、流量,从而最大限度地避免路基土洞和岩溶塌陷的产生。     

上伏溶洞下深埋隧道塌落破坏的上限分析

为了预测上伏溶洞下深埋岩溶隧道塌落范围及上伏溶洞与隧道的临界高度,构建上伏溶洞下深埋岩溶隧道的横、纵断面上的塌落机制,结合非线性Hoek-Brown强度准则和极限分析上限法,并考虑孔隙水压力的作用下对上伏溶洞下深埋隧道的塌落范围进行研究,将孔隙水压力当作外力进行做功且根据虚功率方程和变分法原理推导出上伏溶洞下深埋隧道的塌落范围理论公式以及上伏溶洞与隧道的临界高度计算公式,利用数值计算软件MATLAB对公式进行求解和绘制隧道的塌落形状。将所提方法和既有研究、有限元数值模拟进行对比,所提方法和既有研究的计算结果误差为-4.32%~7.63%,和有限元数值模拟的计算结果误差为4.31%~6.73%,误差均在一定的精度范围内,充分验证了所提方法的合理性。分析不同参数对上伏溶洞下深埋隧道塌落范围的影响规律。研究结果表明：不同参数对上伏溶洞的深埋岩溶隧道塌落范围影响显著,孔隙水压力系数增大将导致深埋隧道的塌落面增大,上伏溶洞与隧道的高度H越大深埋隧道的塌落越不容易塌穿至溶洞,为深埋隧道提供适当的支护力可有效地抑制塌落风险。因此,上伏溶洞对深埋隧道的稳定性影响显著,该方法可为上伏溶洞下深埋隧道的塌落范围预测及上伏溶洞与隧道的临界高度的确定提供理论依据。     

武汉地区沙漏型岩溶塌陷数值分析与模型试验研究

隧道穿越沙漏型岩溶地质时，岩溶处理范围直接影响工程安全和投资。为量化计算岩溶处理范围进行岩溶塌陷角的分析和研究，首先，采用模型试验模拟岩溶塌陷过程,验证饱和砂性土渗流液化塌陷机制，定量研究砂层漏失量和塌陷角大小，测算出塌陷角为35.8°； 然后，通过5种工况下的岩溶塌陷过程模拟分析隧道变形形态，结合隧道变形控制标准确定隧道与溶洞的最小安全距离，反算出塌陷角为33.9°； 最后，对比分析模型试验和数值计算得到的岩溶塌陷角大小，得出沙漏型岩溶塌陷角与砂土内摩擦角近似的结论，塌陷角取值可在内摩擦角的基础上加1~3°。将研究结果应用在武汉地铁6号线沙漏型岩溶治理中，取塌陷角为35°计算岩溶处理范围，按此方案实施后盾构顺利穿越岩溶区。     

岩溶天坑垮塌对下穿鸡冠山隧道结构安全影响研究

为深入了解下穿隧道结构安全受岩溶天坑垮塌的影响，以鸡冠山隧道K72+220~+340段工程为背景，结合现场勘察成果及下伏溶腔位置大小推测岩溶天坑侧壁垮塌规模，通过PFC3D数值模拟预测岩溶天坑的垮塌堆积形态。基于模拟结果，选择典型剖面构建岩溶天坑侧壁垮塌前后的二维有限差分模型，分析岩溶天坑垮塌对下穿鸡冠山隧道衬砌结构安全的影响。结果表明： 1）天坑垮塌后将主要堆积于天坑下伏溶腔的顶部，垮塌体量约为16 000 m3，垮塌体的冲击力约为9.0×107 N； 2）岩溶天坑垮塌将造成溶腔顶部最大变形达16 mm，并导致左线左边墙及拱脚部位衬砌结构安全系数可能小于1.7，但整体平均安全系数仍大于控制标准，天坑垮塌对隧道安全影响有限。     

既有铁路岩溶路基病害分析及处理

岩溶路基病害造成的岩溶塌陷和不均匀沉降对既有铁路的运行安全造成巨大的威胁,通过辛泰铁路工程实例,分析既有铁路岩溶路基病害产生的原因;结合渗入性灌浆的原理来说明岩溶路基处理的深度、宽度、注浆压力、注浆孔间距、注浆材料及注浆结束标准等,达到了根治路基病害的目的。     

贵广铁路大源隧道古岩溶坍塌分析

贵广铁路大源隧道穿过古岩溶坍塌堆积区长度达300余米。由于岩溶坍塌现象较为隐蔽,勘察阶段未能有效查清。施工开挖后,根据揭示情况完成隧道围岩级别变更,加强了洞周支护及衬砌措施。在补充基底勘察后,分析了岩溶坍塌判断依据、形成过程,并评价堆积物的稳定性。结果表明:大源隧道工程所穿越的大型古老岩溶坍塌堆积物整体是稳定的,但是,对于局部地段存在的空隙,应采取注浆加固处理。     

遵毕高速尖山岩溶隧道坍塌数值模拟与施工控制

以遵义至毕节高速公路段尖山Ⅰ号隧道Zk1745＋061岩溶坍塌为工程实例开展了深入的研究;通过超前地质预报、超前水平钻孔、地质测绘手段,首先查明溶洞发育规模及空间形态分布;数值模拟了岩溶隧道坍塌的机理,认识了隧道顶板溶洞块、碎石土的塌陷破坏,以及引起地面出现塌坑的过程;为确保隧道施工及运营安全,采用大管棚辅以小导管超前支护、洞内加强支护结构、三台阶七部法施工措施;隧道强支护处治措施后,隧道安全、顺利地穿越了岩溶发育区段,处治过程中未出现二次坍塌等事故。成功处理了该岩溶坍塌问题,为类似隧道溶洞块石土填充坍塌的处治提供了借鉴。