深埋长大公路隧道高地应力岩爆和岩溶涌突水问题及对策与措施

二郎山隧道、华蓥山隧道在建设过程中分别遇到了高地应力岩爆与岩溶涌突水问题，该概述了二郎山隧道地应力场，岩爆，围岩变形监测预报研究，华蓥山隧道岩溶涌突水特征以及产生原因分析和对隧道影响的研究，在此基础上，介绍了对两座隧道所采取的岩爆和涌突水防治措施。     

南大梁高速公路华蓥山隧道地质特征分析

位于川东平行岭谷区的南大梁高速公路华蓥山隧道是一座典型的山岭特长岩溶隧道，地形地质条件复杂，隧道建设面临煤层瓦斯、采空区、有害气体、断裂破碎带、石膏及岩溶角砾岩、岩溶与岩溶涌突水等特殊地质问题。在对华蓥山隧道地质条件进行论述的基础上，重点针对煤层瓦斯和岩溶涌突水问题进行对比分析，总结隧道勘察和施工地质问题。     

西南山区岩溶水文地质结构类型及地下水动力特征分析

根据常见的构造地貌及岩溶-构造-地貌内在动力联系特征，系统地将西南山区分为5种常见的岩溶水文地质结构类型（平顶山型、单斜山型、褶曲山型、断块山型和褶断山型）以及多个亚类型，并探讨各结构类型的地下水动力特征和各类型常见的涌突水部位，简单分析了各类型的岩溶危害程度。这些结构类型的构建和提出，为山岳岩溶隧道涌突水预测评价提供了重要的地质概化模型。     

新寨隧道岩溶水的工程地质特征

内昆线新寨隧道通过由可溶岩构成的箐门背斜，岩溶水成条带状发育分布。隧道施工中既要采取措施防涌（突）水，又要采取措施防止地表过量打水，从而保护好天然水资源。     

明月山隧道涌突水处理设计与施工

明月山隧道水文地质条件复杂,岩溶地下水发育,施工过程中发生大的涌突水,掌子面最大流量达15万m3/d。设计采用先在突水点设止浆墙,然后再对前方围岩进行全断面深孔预注浆进行堵水,施工实践表明该处理方式是成功的,目前,隧道施工已顺利通过突水地段。本次注浆堵水的成功为隧道涌突水的处理积累了经验,可供类似工程借鉴与参考。     

茅坪山隧道水文地质时序性研究

基于茅坪山隧道地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质等条件的研究，对茅坪山隧道进行了水文地质分区，有利于茅坪山隧道施工风险评估及涌突水的预防；在施工过程、隧道贯通后进行水文地质持续性观测，有助于辅助坑道“临时工程发挥永久作用”及岩溶水动力分带的再确认；在运营期间进行水文自动化远程观测，为隧道运营风险预测、预警提供参考。     

基于模糊评价方法的隧道岩溶突水地质灾害综合预警方法

为建立隧道岩溶突水地质灾害预警方法,首先建立了岩溶区隧道施工期岩溶突水地质灾害系统,该系统分为预测、预报和预警3个部分,给出了系统各级指标,并选取典型指标建立评价体系。然后针对宜万铁路典型的风险隧道的岩溶突水地质灾害情况,采用了模糊综合评价模型,尝试建立一种隧道岩溶突水地质灾害的综合评估方法。最后结合宜万铁路齐岳山隧道施工实例进行评价,评价结果与实际施工揭示的结果进行了比较,研究结果和实际工程揭示情况一致,结果表明该研究方法可行。     

贵州某公路隧道岩溶水文地质研究

针对贵州某高速公路隧道进口右洞施工掌子面YK21+125处发生涌水的实况，通过分析隧道所处的地质构造环境、岩溶管道、地下暗河，综合判定该隧道形成了两组岩溶水系统，该隧道位于北部梁家屯岩溶水系统内，南部大尧寨岩溶地下水系统对隧道没有影响；设计开展了地下水示踪试验，查明隧道突涌水来源、途径以及地下水流速和岩溶管道介质特征。通过分析隧道岩溶水文地质特征及机制，提出防治建议措施。     

沪昆客专麻拉寨隧道岩溶发育规律及突水原因探析

针对麻拉寨隧道水害,通过对地层岩性、地质构造、地形条件等岩溶发育控制因素的分析,推断出该段岩溶发育具有方向性,岩溶洼地、槽谷、落水洞主要分布在断层延伸方向700~1 300 m,垂直断层方向500 m以内,即地质构造控制该段岩溶发育的方向性;从隧道开挖改变地下水通道、施工期间历次降雨考验、岩溶通道的贯通性、强降雨引起水压变化等方面,分析了隧道涌突水发生的原因,主要是强降雨时其泄水能力严重不足而造成高水头,在隧底中心水沟及边墙脚等薄弱部位产生劈裂破坏突水。     

黔桂铁路扩容改造工程主要岩溶问题及对策

岩溶危害是黔桂铁路扩能改造工程需要解决的主要不良地质问题。通过勘察，初步查明了沿线岩溶水水害、桥基溶洞、地表塌陷和隧道突水、突泥等4种主要岩溶危害的分布范围、特征和存在的主要岩溶问题，提出了处理各类岩溶危害的对策措施和下阶段工作中应注意的问题。     

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。     

岩溶发育机理研究在隧道岩溶超前预报中的应用

在岩溶地区修建隧道过程中进行岩溶超前预报,其必要性和重要性是毋庸置疑的。岩溶发育机理研究属于地质超前预报方法中地质分析法的范畴,其在隧道岩溶超前预报中同样发挥着基础指导作用。介绍岩溶隧道超前地质预报的任务以及岩溶发育机理的研究现状,并以长乐山隧道为例,对其进行岩溶发育分布规律研究,在此基础上有的放矢进行相应的探测预报,并综合解释探测结果及取得的良好预报效果。     

多溶洞隧道围岩应力解析解研究

基于复变函数,推导了双溶洞隧道之间相互影响的应力解析解。研究表明：当溶洞距隧道位置不变的情况下,溶洞洞径越大,隧道围岩应力越大;当溶洞洞径以及溶洞距离隧道位置不变的情况下,溶洞离隧道越远,隧道围岩应力越小;当溶洞洞径以及溶洞与隧道距离不变的情况下,溶洞的位置分布不同,隧道围岩应力的分布会改变。     

重庆仰头山隧道区岩溶水系统划分与系统特征研究

为了查明黔恩高速公路仰头山隧道隧址区岩溶水发育特征，在分析工程地质环境的基础上，将仰头山隧道岩溶水系统进行划分，并对各系统的含、隔水介质、水文地质结构、岩溶发育情况及排泄量等进行了研究，揭示了各岩溶水系统与隧道的关系及对隧道施工的影响。     

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。     

宜万铁路高坪1#隧道岩溶发育特征分析与治理

宜万铁路高坪1#隧道穿越T21j灰岩，处于岩溶垂直循环带内，隧道最大埋深104m。隧道岩溶极其发育，施工中共揭示大小溶洞51个。通过对所揭示的溶洞进行数理分析，探讨了垂直循环带内岩溶发育特征。根据岩溶发育特征和工程结构特点，提出了岩溶规模划分标准，制定了相应的治理措施，并对岩溶治理进行评价。     

圆梁山隧道粉细砂充填型溶洞钻孔注浆快速施工技术

圆梁山隧道是渝怀线最长的铁路隧道,全长11068m,是典型的岩溶隧道。隧道施工过程中共揭露了5个大型充填型溶洞,其中施工难度最大的2#溶洞为高压富水深埋粉细砂充填型溶洞。以该溶洞钻孔注浆施工为例进行了工效分析,并从注浆参数、注浆材料、机械配套和劳动力组织等几个方面对圆梁山隧道粉细砂充填型溶洞的钻孔注浆快速施工技术进行了探讨。     

岩溶发育位置对近接高铁隧道施工影响分析

为研究岩溶发育位置对三台阶七步开挖法隧道施工稳定性的影响规律,建立隧道施工力学数值模型,分析四种工况下隧道围岩应力场、隧道变形和支撑结构应力的变化情况。结果表明:岩溶发育位置在隧道侧边时,比岩溶发育在顶部、底部,对隧道施工稳定性的影响更大。     

岩溶隧道围岩位移场解析解研究

利用复变函数并结合Schwarz交替法推导了半无限平面内隧道与岩溶之间相互影响的位移和应力解析解。结合实际工程计算得到如下结论：随着岩溶与隧道的净距不断增大,岩溶对隧道的影响越来越小,当溶洞半径是净距的5倍时,可认为岩溶对隧道不产生影响。利用本文得到的岩溶隧道围岩的解析解,可计算得到岩溶影响下隧道围岩的应力和位移值,并且计算结果有较高的精度。