西江特大桥厚覆砂卵石层岩溶区嵌岩桩基施工工艺研究

综合利用钻探、管波探测和电磁波层析CT成像技术对江肇西江特大桥岩溶地质进行勘察分析的基础上,通过联合注浆法对溶洞、溶蚀发育段以及厚覆砂卵石层河床进行注浆加固处理,并采用"冲钻结合"的成孔方法进行大直径嵌岩桩基施工,从而保证了桩基施工质量。     

电磁波层析技术在工程地质勘察中的应用

利用电磁波层析技术对唐山工人医院的场区岩溶发育情况进行探测，结果表明该技术能较准确地查明岩溶的分布发育情况。综合地质背景及钻探、井间TV探测资料，对场区地基不均匀沉陷的原因及发展趋势进行了分析。     

地震映像时频分析技术在岩溶探测中的应用

依托某高速铁路隐伏岩溶探测工作，面对在建工程强干扰环境影响，采用地震映像法，通过魏格纳-威尔分布算法将地震映像时间域信号转化至频率域，利用岩溶充填物与完整基岩的波阻抗和频率差异进行准确定位，通过与钻孔资料对比，表明其勘探效果良好。     

地震散射波法在公路桥基岩溶探测中的应用

岩溶对桥基危害巨大，常用的物探方法存在较大局限。为准确探测公路桥基岩溶分布，介绍了地震散射波法的原理以及该方法的数据处理技术和成果解译方法，并用于工程实践。结果表明，根据该法的偏移图像圈定岩溶及地层划分，经钻孔验证，探测结果准确程度高，表明地震散射波法具有探测深度大、分辨率高、不依赖于钻孔等优点，可作为公路桥基岩溶探测的方法，应用前景良好。     

弹性波CT在岩溶区桥梁桩基勘察中的应用

岩溶发育地区的桥梁桩基建设要面对复杂多变的地质问题,工程中可以通过跨孔CT探测场区内岩溶发育情况.以广州市某大桥工程的勘察结果为例,分析跨孔弹性波CT技术在桥梁桩基勘察中的应用效果,指出通过合理地布置钻孔和测线,可以利用CT探测指导钻探的施工和桩基持力层的判断.     

电磁波反射法在坛厂隧道岩溶探测中的应用

根据坛厂隧道工程地质条件,岩溶的预报是坛厂隧道的重点和难点。根据岩溶的发育特点,采取以地质法为基础、结合以地质雷达探测为主要手段的综合方法进行岩溶地质预报,掌握岩溶的规模及发育形态,对岩溶的危害进行准确定位和评价,并提出相应的建议措施,为隧道的安全施工提供了可靠的地质依据。     

瞬变电磁法在公路隧道地下水预报中的应用

针对某高速公路隧道掌子面临近富水断层F4-3的地质背景，为探明掌子面前方地下水发育情况，利用瞬变电磁法开展超前地质预报工作。通过多测线、多方位的探测方式，综合分析各方位测线的探测结果，预报掌子面前方地下水的发育段落及空间分布情况。预报结果表明： 1）YK90+755~ +811段地下水发育； 2）YK90+755~+811段富水部位主要位于开挖方向的左右两侧。最后通过超前钻孔验证，瞬变电磁探测富水区域和超前水平钻孔探测出水位置基本一致，较准确地预测了地下水的发育段落。实际开挖后富水情况与瞬变电磁预报富水段落及地下水空间分布基本吻合，取得了较好的预报效果。     

管波探测法在阳阳高速公路岩溶桩基勘探中的应用

在介绍管波勘探法的探测原理及其在阳阳高速公路应用情况的基础上,从经济、工期、风险等角度分析了管波勘探法与其它方法的优势。分析表明采用1桩1孔+管波勘探的方法进行岩溶桩基的勘察是可靠的,该方法比1桩2孔方法节省费用约36%,比1桩1孔+后处理桩底溶洞的方法节约16%,同时争取了至少1个月的工期。     

跨孔地震CT在地铁岩溶勘察中的应用

无锡地铁4号线3号标段的四院站-河埒口站在初勘阶段有岩溶揭露,且该地段地处市区,交通流量较大,建筑物密集,地下管线多,地质条件较为复杂,为后期的工程建设埋下了安全隐患。为查明该区段岩溶发育情况,结合前期的钻孔勘探,采用跨孔地震CT技术对岩溶地段进行现场数据采集,利用Matlab程序对数据进行分析解译,并据此画出剖面波速等值线云图,基于波速层析成像原理,通过分析弹性波在空间结构的传播速度来推断地质异常体的空间分布情况。结果表明整个场地岩溶比较发育,并分布有多处岩层破碎带,发育溶洞、裂隙的剖面共20余条。结合前期钻探资料及地质分析可知,跨孔地震CT在地铁岩溶地质勘察中可靠性较高,能弥补传统勘察资料的不足,实现对孔间岩溶发育的高精度预报。     

岩溶对桥梁基础影响的综合物探分析

古港互通主线跨线桥、B匝道跨线桥基础场地发育溶沟、溶洞及溶蚀裂隙,为了查明岩溶发育范围、规模、埋深状况以及岩溶地质构造和控制因素等,对两桥梁及其附近进行了针对性的工程物理探测及其部分钻探验证工作。准确定位了场地岩溶发育情况,物探工作采用了音频大地电磁法、激发极化法(包括电测深和剖面法)和瞬变电磁法,分析了岩溶对桥梁基础的影响程度,结果表明:场地内岩溶发育,规模较大,且受构造控制明显,采取避绕或适宜处理措施后,场地整体仍处于稳定状态。     

武汉地区岩溶发育特征及地铁工程中岩溶处理

以武汉地铁岩溶专项勘察资料和地铁工程中岩溶处理案例为依据,采用综合统计方法分析岩溶发育特征和规律,总结地铁车站、区间隧道穿越岩溶区时的处理方法。研究表明武汉地区岩溶为浅层岩溶,主要在岩面以下0~15 m范围发育,表现为溶洞、溶沟、溶槽,钻孔遇洞率约50%,线岩溶率约6%,溶洞埋置越深填充率越低。岩溶区主要分为Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ3种地质结构类型并对应高、中、低3种岩溶塌陷风险区。根据岩溶地质结构类型分类总结武汉地铁建设中采取的注浆填充、岩层注浆帷幕、土层隔离、旋喷加固及围护结构入岩等处理措施。     

昆明轨道交通岩溶专项勘察手段及方法

为解决传统勘察手段及方法很难查明岩溶发育特征的难题,以昆明轨道交通4 号线岩溶专项勘察为案例工程,介绍在岩土工程初步勘察、详细勘察的基础上,采用以工程地质钻探及现场物探测试(孔间层析成像(CT)、高密度电法、地质雷达)为主,并结合工程地质测绘、原位测试、钻孔抽水试验和室内土工试验等综合勘察技术手段和方法,查明了线路沿线的岩溶分布、规模及形态等发育特征,并对其做出定量或定性评价,为岩溶专项治理施工图设计、优化设计方案及完善施工组织设计等提供了可靠的地质依据,对类似工程具有一定的指导及参考作用。     

TSP203系统与注浆技术在岩溶隧道中的应用

为了保证岩溶洞地区隧道施工安全,基于TSP203系统对隧道岩溶的发育情况进行分析,准确及时地对岩溶裂隙进行了超前预报,运用超前帷幕注浆堵水施工技术穿越了众多不良地质段,为类似工程的施工提供了借鉴     

岩溶地质特征下的溶洞地基处治研究

为研究贵州某机场在岩溶地质特征下的溶洞地基处治,通过对岩溶环境开展调研,依据工程勘察报告及机场岩溶发育特征,结合工程实际设计施工及检测成果,研究溶洞地基处理适应性处治技术。主要用强夯法处理岩溶洼地、漏斗、塌陷、落水洞,以及充填类型的洞体等溶洞地基;用清爆强夯法处理隐伏溶洞;用地面搅拌高压灌注C15号混凝土处理未充填或半充填类型的洞体。实验结果表明:强夯处理的溶洞的固体体积率大于78%的设计要求,波速测试无明显空洞;清爆强夯处治溶洞固体体积率均大于83%;C15低标号混凝土处理的溶洞混凝土取芯率不小于80%,并无明显掉钻,重型动力触探N63.5均大于5击,波速测试无明显空洞。     

考虑溶洞空间形态的路基岩溶顶板稳定性分析方法

岩溶路基随岩溶地区交通工程建设的快速发展而越来越普遍,如何评价岩溶路基稳定性成为岩溶区路基设计与施工的关键问题之一。针对目前路基岩溶顶板稳定性分析的不完善性,考虑溶洞形成过程中岩溶顶板所具有的空间形态特征,首先,将路基下伏岩溶顶板简化为固支梁、抛物线拱、圆拱与固支双向板等承载模型,以此进行路基岩溶顶板稳定性分析,并采用结构力学分析理论分别建立不同模型的路基岩溶顶板抗弯最小安全厚度计算方法;其次,通过典型案例的影响因素敏感性分析,揭示岩溶顶板最小安全厚度随溶洞顶板矢高、跨度、岩石抗拉强度与上覆荷载的变化规律,探讨路基岩溶顶板破坏模式的控制性因素及其影响规律,确定岩溶路基稳定性分析的基本原则;然后,基于岩溶地区地质勘察信息提出路基岩溶顶板稳定性分析过程,建立考虑溶洞空间形态特征的路基岩溶顶板稳定性分析方法;最后,通过工程实例计算分析验证所提方法确定的路基岩溶顶板稳定性评价结果的合理性与有效性。研究结果表明：岩溶顶板按何种模式破坏不仅与破坏形式有关,还与溶洞形态及其矢高密切相关,石灰岩抗拉强度同样影响较大,工程设计与稳定性评价时应基于勘测数据分析各种破坏模式,以便使设计或评价结果更接近实际情况。     

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。     

桥基岩溶洞穴顶板稳定性综合评价

以青溪大桥桥基岩溶洞穴围岩工程地质条件定性分析为基础,在岩土自重和桩基的外附荷载作用下,利用定性分析、结构力学的半定量分析方法和三维有限元定量计算手段,对桥墩所在位置的溶洞顶板稳定性进行了综合评价。通过对不同厚度下溶洞顶板的应力和位移的力学响应分析,认为在确保单桩桩端标高选在强岩溶发育带以下的稳定岩层上,且顶板厚度大于8.0m,才能满足溶洞顶板的稳定性要求。考虑到青溪大桥4#桥墩所在承台基坑开挖的爆破震动影响,设计溶洞顶板安全厚度取值为8.5m,并采用钻孔多点位移计对施工荷载施加过程中溶洞及顶板岩体的变形进行了现场监测,结果表明,突破常规设计要求的8.0m溶洞顶板厚度施工是安全稳定的,大大节约了溶洞处理费用,并为类似的岩溶洞穴稳定性施工提供了有力的技术支持。     

岩溶隧道瞬变电磁三维超前探测技术研究

针对岩溶发育地区隧道开挖时现有地质预报技术对岩溶突水较难做出准确预测的问题,设计出大断面三维多匝小回线瞬变电磁探测技术。依据岩溶发育特点,采用数值模拟方法对隧道掌子面前方25 m和50 m处不同体积富水溶洞进行模拟,研究掌子面前方不同距离和规模的低阻异常体瞬变电磁响应特征。基于数值模拟结果,在张吉怀铁路古丈隧道岩溶发育段进行探测验证,结果表明： 1）溶洞模型在二维视电阻率等值线断面图上25 m和50 m处形成闭合、视电阻值小于60 Ω·m的低阻区,低阻区与设计的模拟体的位置和范围一致; 2）大断面三维多匝小回线瞬变电磁探测三维显示结果与现场实际揭露情况基本吻合,采用该技术能够准确预报掌子面前方17~30 m、隧道两侧20 m到隧道中轴线的充泥含水溶洞。     

隐覆溶洞对地铁盾构隧道稳定性影响的数值分析

为研究岩溶区隐覆溶洞对盾构地铁隧道区间稳定性的影响，依托位于高原岩溶发育区昆明轨道交通4号线联大街站—吴家营站区间盾构地铁隧道工程，应用物探钻孔法和电磁波CT法勘探盾构地铁隧道区间的溶洞分布； 采用三维有限元数值分析方法，分别研究盾构隧道不同埋深时隧道下侧溶洞对隧道稳定性的影响，以及隧道周边溶洞半径、溶洞填充状态、溶洞位置、溶洞隧道间距对盾构隧道开挖稳定性的影响，分析岩溶发育区盾构法地铁隧道施工过程中隧道结构的稳定性。研究结果表明： 1）综合应用钻孔法和电磁波CT法，可较好地判断岩溶强发育区内的溶洞分布； 2）当隧道周边溶洞尺寸和位置不变时，盾构隧道围岩塑性区和变形量随溶洞埋深的增大而增大； 3）当隧道周边溶洞半径增大时，溶洞与隧道围岩间的应力集中区域变得分散，盾构隧道围岩变形量减小； 4）隧道周边溶洞内填充物及数量对盾构隧道围岩的变形量基本没有影响； 5）隧道周边溶洞位置对盾构隧道围岩变形的影响程度分别为盾构隧道围岩左、右侧的溶洞大于盾构隧道围岩下侧的溶洞，盾构隧道围岩下侧的溶洞大于盾构隧道围岩上侧的溶洞； 6）隧道周边溶洞仅在距隧道一定范围内才对盾构隧道施工稳定性有较大影响。     

齐岳山隧道岩溶发育特征与溶洞处治技术研究

为解决复杂岩溶隧道溶洞处治难题,以利万高速公路谋道连接线工程齐岳山隧道为依托,调研隧道施工过程中揭露的26处溶洞,分析溶洞的发育规模、充填特性、含水特性、发育位置与地质成因,采用数值模拟的方法研究特大型溶洞对隧道围岩变形的影响规律,通过案例分析探讨隧道不同位置溶洞处治技术。结果表明： 1）隧道揭露中型溶洞最多,大型溶洞次之,小型和特大型溶洞最少,揭露溶洞多为无充填或部分充填的干溶洞,发育位置主要集中于掌子面; 2）隧址区气候和水文地质条件利于岩溶发育,但由于隧道高程较高,地下水位接近或低于隧道设计标高,未揭露含水溶洞; 3）溶洞与隧道交接部位隧道围岩位移量最大,需加强支护; 4）形成隧道不同位置、不同规模溶洞的处治技术与原则并应用到工程实际中,后期运营结果证明溶洞处治效果良好。 溶洞处治应建立规范化超前探测、标准化处治流程、模块化处治技术及针对性处治方案。