芜铜铁路狮子山站岩溶塌陷路基勘察与整治研究

研究目的:近年来,由于各种地质环境问题,岩溶地区既有铁路路基时有岩溶塌陷现象发生,严重影响铁路运营与行车安全。本文为解决此类工程地质问题,通过踏勘、工程地质测绘调查、物探、钻探等综合勘察手段,对既有芜铜铁路狮子山站岩溶塌陷路基病害进行综合分析,为病害路基整治提供依据。研究结论:(1)在现场复杂的环境条件,可采用综合勘探技术获得可靠的地质资料;(2)当停止抽水后岩溶地面塌陷仍将断续发生,这种"滞后效应"的存在应引起相关人员的足够重视;(3)经过整治后的运营实践,证明本文所用勘察整治方法正确有效,效果显著,本文研究成果对类似的岩溶路基整治工程有很好的借鉴作用。     

铁路路基岩溶注浆整治工程质量综合检测技术探讨

介绍物探为主、钻探为辅的综合检测手段对铁路路基岩溶注浆整治工程质量进行检测的流程,论述了资料采集要点和资料解释依据及原则;以某铁路客运专线一标段为例,说明岩溶注浆整治工程的质量检测效果。     

贵广铁路坪山隧道岩溶发育情况分析

研究目的:通过对贵广铁路坪山隧道勘察与施工期间揭示的岩溶现象,分析该隧道岩溶发育情况及特点,提出地质勘察使用的勘察方法及施工阶段的工程措施意见,对类似地质条件的工程的勘察与施工提供一定的参考。研究结论:(1)线路尽量绕避岩溶强烈发育区,若无法绕避,线路应尽量远离典型岩溶微地貌单元区;(2)勘察时须充分利用区域地质资料开展大范围地质测绘,采用综合勘察手段进行隧道工程地质勘察,基本查清地表各种岩溶形态发育位置、高程、与线路关系等,有针对性布置勘探点及物探段落核实岩溶发育情况;(3)对于地下暗河附近的岩溶隧道,应充分调查研究暗河空间位置形态,分析暗河成因及特点,类比推测暗河对隧道洞身围岩稳定性的影响;(4)施工时可采取洞周超前预报、基底地质雷达探测及洞底地质钻孔相结合的方式进行。     

既有铁路覆盖型岩溶路基病害整治的勘察设计

浙赣电气化提速改造工程分宜至芦溪段覆盖型岩溶路基勘察工作,采用了地质测绘、物探、钻探、病害调查、沿线水文调查和水土岩石试验等综合勘探手段,查明了沿线的地层岩性、地质构造、地下水类型、岩溶发育特征,满足了工程地质评价要求。采用压力注浆措施整治岩溶路基病害,质量可靠,造价低,工艺简单,取得了较好的效果。     

高速铁路隧道基底岩溶探测及处理

在可溶岩地区,高速铁路隧道基底下存在隐蔽溶洞时,容易发生基底下沉或不均匀沉降,威胁运营安全。采用物探、钻探等综合勘察手段,结合断面控制法探测隧道基底隐蔽岩溶,并采用向钻孔内压烟的方式探测基底隐蔽岩溶的连通性。隐蔽岩溶处理技术主要包括基底注浆加固、施作泄水洞、梁板跨越法等;当基底下岩溶弱发育、岩溶水不发育时,可采用注浆方式加固基底;当岩溶埋深较大且岩溶水发育时,可采用泄水洞处理隧道基底隐蔽岩溶;当岩溶埋深较浅且地下水发育时,可采用梁板跨越。     

岩溶地区修建客运专线勘察及设计对策研究

研究目的:宁安高铁地处长江以南丘陵地区,湖塘密布,地质条件复杂,铁路沿线可溶岩分布范围较广,碳酸盐岩分布的地段均有岩溶发育,溶蚀现象明显,岩溶发育程度多为中等发育和强烈发育,溶洞多呈串珠状,高铁建设面临的难题是如何有效查明自然地理和地质情况,根据溶洞发育程度,选择适宜的路基、桥梁方案,并做好结构沉降控制。基于此,本文开展岩溶地区勘察勘探方法及对应的结构物设计方案研究,从而保证设计的可靠性。研究结论:(1)岩溶地区勘察应精细调查分析,超前谋划组织,科学管理实施,宜采用钻探取芯试验、地震CT法和管波物探等新技术进行综合勘探,查明岩溶地段岩溶发育和分布情况;(2)岩溶强烈发育地段,考虑工程处理难度及费用,建议有条件情况以桥代路通过;(3)岩溶地段路基宜根据"先探后灌、探灌结合"的原则进行注浆动态设计;(4)岩溶区桥梁桩基础宜根据逐桩钻探资料,布置桩基基础展布图,桩基础需要穿透溶洞,支撑于底部稳定的基岩上,采用不等长桩设计;(5)本研究成果可为岩溶地区地质勘察勘探及结构物地基设计提供理论指导和科学依据。     

京包线旗下营隧道基底结构病害整治对策探讨

针对京包铁路旗下营隧道存在的基底下沉与翻浆冒泥等,分析了基底病害类型及成因机理,确定了基底结构病害整治的总体思路,采用了钻探与物探相结合的基底病害检测手段,在掌握隧道基底现状的基础上,提出了可改善隧道基底结构受力性能的锚固桩结合灌注高分子树脂材料的病害加固处理措施,对既有铁路隧道基底结构的病害处理具有借鉴意义。     

大方山隧道岩溶水分带综合分析

研究目的:岩溶发育的垂直分带性已得到普遍认同,目前多数研究主要集中在分带现象的描述及如何规避岩溶风险进行选线上,而针对实际工程项目如何进行分带,采用何种方法进行分带的研究则较少。本文通过对大方山岩溶隧道采用工程地质及水文地质调绘、物理勘探、钻探等综合勘察方法,对隧道所在位置地下含水的强弱,泉点、暗河、岩溶洼地之间地下水相互关系,岩溶地下水的补给、径流、排泄条件,雨季、旱季岩溶洼地及隧道洞身地下水位测量等进行综合分析,以确定隧道所处分带。研究结论:(1)岩溶地下水分带应根据岩溶发育情况采用综合手段开展,遵循遥感、地质测绘、物探、钻探、监测、测试等各项工作的程序,循序渐进,相互配合;(2)大方山隧道岩溶段落地下水可划分为季节交替带和水平循环带;(3)根据地下水分带结果结合水文地质单元及选用相应的计算方法预测隧道涌水量,对施工时涌水、突泥风险进行预判;(4)本研究成果可对岩溶地区隧道所处地下水分带、涌水量计算方法的选定以及水量预测提供指导作用。     

隧道超前地质预报中几个问题的探讨

基于宜万铁路复杂岩溶隧道超前地质预报的进展和效果,重点讨论了以下几个方面的问题:(1)超前地质预报是隧道勘察阶段的综合勘探在施工阶段的延续,用以解决在勘察阶段没有或不能查明的工程地质问题;(2)超前地质预报用于重点查明大型的、能引起严重地质灾害的不良地质问题;(3)超前地质预报的工作内容包涵了地质素描、水文观测、超前探测等多项内容;(4)超前地质预报中应注意的一些问题:目的、探测方法选择、分辨率、围岩变更和时效性等。     

宜万线的主要工程地质问题及勘察方法

在宜万铁路的地质选线的勘察中开展地质综合勘探,以遥感判译为先行,大范围的地质测绘、岩溶水文地质调查为基础,采用先进的物探方法和仪器设备进行综合地球物理探测,结合必要的深孔钻探验证,配合重要水点的长期观测,取得了较好的效果.     

岩溶地区铁路既有线路的路基病害探测研究

针对南宁局管内既有铁路多位于岩溶地区的特点及存在各类地质病害隐患的问题,采用浅层地震反射波法对铁路路基地质病害进行探测,同时对异常地段采用其它物探方法进行探测验证;并根据探测结果,对路基病害隐患类型进行分类分级,据此提出相应的整治病害建议,以保证线路稳定、确保行车安全。     

城市钻探盲区的地质勘探方法研究与应用

研究目的:在城市轨道交通建设中,存在因某些原因无法开展钻探工作但可以进行物探作业的钻探盲区,其通常位于房屋密集区内,常规物探方法没有足够空间开展工作,导致市政工程勘察设计工作中存在资料缺失的问题。研究结论:(1)针对城市地质勘探中存在钻探盲区的现象,本文提出了一种基于标准区钻探物探统计特征的综合勘探方案,首先在标准区开展多种勘探方法试验的基础上,系统分析了各种物探方法的成果指标,再将标准区的指标参数推广应用于与其有相同特征的钻探盲区中,进而实现钻探盲区的地质勘探工作;(2)微动H/V谱比法和微动台阵法可应用于钻探盲区的地质勘探中,两者具有近似的勘探准确率;(3)本文提出的综合勘探方案在给出覆盖层起伏和不良地质发育情况时也给出了相关成果的准确率,满足轨道设计在钻探盲区的技术要求。     

新余北站覆盖型岩溶综合物探勘察技术研究

杭长铁路客运专线穿越可溶性岩石区域长度约200 km,大部分为覆盖型岩溶,塌陷现象严重。本文综合利用物探技术中的高频电磁法、激发极化法以及瞬态瑞雷波法,对新余北站DK696+300—DK696+400进行了综合岩溶勘探,分析确定测区潜在岩溶空洞区域,并对物探结果进行了钻孔验证。物探和钻探结果均表明,新余车站测区岩溶较为发育,局部存在较大范围溶洞,需针对不同类型溶洞采同不同的加固处理方法;钻探手段得出的异常体范围较物探手段小,是由于测区强风化层裂隙发育所致,但钻探揭露的异常体位置大多在物探手段圈定的范围之内。     

沪昆客专何家地隧道出口煤矿采空区沉降分析

研究目的:沪昆铁路客运专线何家地隧道出口D1K976+780～D1K977+208段在施工过程出现二衬变形开裂病害,地表产生长大贯通裂缝,严重影响隧道正常施工及开通运营。本文通过地质调查、煤矿资料收集、下井实测、物探、钻探、变形监测等综合勘察手段,对引起病害的煤矿采空区进行综合勘察,从而为何家地隧道病害整治提供可靠依据。研究结论:(1)通过综合勘察查明了引起隧道病害的煤矿采空区位于隧道左侧,最近距左中线约32 m,路基面以下183～225 m;(2)综合分析确定了煤矿采空区移动参数、变形参数及垂直分带;(3)基于变形监测成果,分析煤矿采空区从初始期、活跃期到衰退期的沉降特征,评价采空区沉降对铁路隧道的影响;(4)本研究成果可为类似煤矿采空区工程地质勘察及分析采空区沉降规律提供参考。     

航空电磁法在川藏铁路隧道勘探中的应用

研究目的:川藏线雅安至林芝段因地形陡峻和高寒缺氧等问题,人员无法到达隧道上方地面线位采集资料,相当部分地段将会出现勘探资料空白。为此经过研究论证,采用代表国际先进技术水平、由加拿大Geotech公司研发的航空瞬变电磁(VTEM)法和航空天然场电磁(ZTEM)法系统,对隧道进行航空电磁法试验和勘探,以期摆脱相当部分隧道没有勘探资料的困境。研究结论:(1)测线布置原则:沿线路方向并对称于线路中线不等间距布置11条测线,测线线间距由距中线最近的测线线间距最小逐渐变至距中线最远的测线线间距最大;线路两侧最边缘测线间距为隧道勘探深度的2倍;测线长度在应布置长度的基础上两端各延伸3 000 m;(2)并用VETM和ZETM两种方法进行隧道物探,可解决隧道勘探深度变化大的难题;(3)在川藏铁路的初测阶段中,把航空电磁法应用于地形陡峻、高寒缺氧、不能进行地面物探的隧道物探中,取得了较好的效果;(4)本文研究成果主要应用于铁路隧道航空物探领域。     

音频大地电磁测深法在大金山隧道勘探中的应用

隧道的勘探技术研究,一直是我国铁路隧道勘探研究的热点和难点,传统钻探及调绘等手段在隧道勘探中有较大的局限性,采用新方法技术是提高隧道勘察水平的重要手段之一。结合玉(溪)磨(憨)线特长隧道—大金山隧道音频大地电磁测深工作,阐述了音频大地电磁测深的方法原理、资料采集、地形校正等内容。以音频大地电磁法为主、结合钻探及地质调绘等手段,宏观上查明隧道的地质条件,为深孔钻探孔位布置和隧道设计提供了详实的基础资料。     

TSP法超前预报数据分析及探测技术研究

研究目的:由于隧道是地下修建的线状结构物,围岩状况较复杂,再受勘察技术的限制,在设计阶段完全准确地判断前方地质条件很难做到。盲目施工会造成塌方、涌水、涌泥、有害气体等地质灾害或安全事故,因此在施工阶段开展有效的监控量测和超前地质预报工作非常必要,利用观测和超前预报结果及时修正设计和施工方法使之适合实际的围岩状况,确保施工的安全性和经济性。目前隧道施工过程中完善地质工作也是我们迫切要解决的问题之一。本文通过对几条铁路部分隧道超前地质预报数据分析及探测技术进行深入研究。研究结论:(1) TSP法对能给施工带来安全隐患的断层、软弱的含煤地层及采空区、岩溶强烈发育区、含水体、节理裂隙发育区等的预报是比较准确的;(2)目前TSP法还不能对溶洞的形态、含水体的含水量及水压、煤层的瓦斯含量等进行准确判断;(3)在埋设接收器导管时应采用环氧树脂或锚固剂进行耦合,绝不能采用黄油进行耦合,只有这样才能保证P波—纵波、SH波—横波、SV波—横波的正常接收;(4)由于物探方法的多解性及间接性(通过围岩的物性参数来推测围岩的结构)的影响,TSP法只能对掌子面前方的物探异常进行定性和半定量解释,为了使物探地质解译更准确,需要用少量的超前水平钻探(含加深炮眼探测)进行验证或多种物探手段结合建立综合超前地质预报体系;(5)本研究成果可为岩质隧道超前地质预报的精确判译提供参考。     

大秦铁路隧道基底病害整治方法探讨

依托大秦铁路隧道基底病害整治工程,采用钻探与物探相结合的方法对典型病害区段进行了综合检测,分析了基底病害成因、机理。针对大秦铁路隧道的特点,提出了密井暗管降水+注浆、轻型井点降水+注浆、基底注胶、基底置换4种整治措施,并选择典型隧道进行现场应用,取得了良好效果。     

物探技术在越岭隧道选线中所发挥的作用

研究目的:铁路越岭段工程艰巨,且直接影响线路走向、工程投资和施工安全等重大问题,往往有多个方案进行比选。越岭段线路高程大、隧道埋深大、地形地质条件复杂,仅靠大面积区域地质调绘和钻探等地质手段很难查清方案地质问题。如何科学地、合理地发挥物探技术在铁路越岭隧道选线中的作用是我们铁路勘探者一直在思考的问题,本文以集通线越岭段勘探为例,研究物探技术在铁路隧道选线所发挥的作用。研究结论:物探技术能够查明隧道断层等不良地质构造、岩性分界、地下水发育情况,为隧道围岩分级提供依据;科学指导钻孔布设并大量减少钻探数量;大大地降低勘测成本,缩短勘测周期,提高勘测质量。物探技术在铁路越岭隧道选线中作用凸显。     

客运专线路基隐患的综合物探研究

研究目的:新型客运专线路基具有新增级配碎石硬层及路基面以下非原状土的特点,使用传统钻探和取样等勘察方法受到限制,对隐患路基进行准确探测、排查及分类难度极大;同时,由于病害自身特点及其他外界因素干扰,技术难度风险极大。如何全面进行勘察,综合物探技术是最首要的选择。研究结论:通过研究总结了运营路基勘察综合物探技术:(1)含水量高的软弱路堑采用密点距电测深法或高密度电法为主;(2)压实度低的软弱路堑采用瞬态瑞雷波法为主;(3)路堑、路堤接触部分采用瞬态瑞雷波法、地质雷达法、轻型动力触探法;(4)遭受水浸或水害路基段以地质雷达法、瞬态瑞雷波法为主。可准确地揭示出路基现状和病害位置、规模及延展范围,使既有隐患路基得到及时、有效地整治,为高速铁路正常运营打下坚实基础。