街子坡向斜岩溶水系统及隧道涌突水危险性研究

研究目的:大瑞铁路大柱山隧道横穿街子坡复式向斜富水构造,分为街子坡向斜和搬家寨两个水文地质单元,褶皱和断裂构造复杂,岩溶水活动活跃,存在较大的岩溶隧道施工工程风险.通过街子坡复式向斜岩溶水系统及隧道涌突水危险性研究,有效预测评价岩溶隧道的涌突水危害,以期能对工程的顺利实施和安全有所裨益,对类似岩溶富水构造涌突水危险性分析具有一定的借鉴意义.研究结论:通过隧道涌突水危险性评价体系研究表明,大柱山街子坡复式向斜涌突水危险等级主要集中在高危险区、中危险区,隧道发生涌突水风险大,属施工涌突水风险大的储水构造.     

张集铁路旧堡隧道断层破碎带初期支护大变形原因分析及治理措施

旧堡隧道穿越太古代变质岩系,构造发育、岩体破碎,地质条件极差。隧道于DK28+380~DK29+630段穿过断层及其影响带,施工过程中多次发生溜渣突泥突水塌方并引起初支大变形,严重影响施工安全及工程进度。结合该段地质条件,从围岩岩性特点、岩体结构特征、多期构造运动叠加及地下水共同作用等几个方面,探讨该隧道大变形的原因和机制,并阐述了后期施工中采取的加强结构支护、注浆加固、增设临挡护墙等处理对策,对类似工程地质条件地区隧道施工支护有一定的借鉴意义。     

构造复杂区非煤地层隧道有害气体成因机制及运移模式

以位于深大断裂交汇区的大(理)临(沧)铁路红豆山隧道为例,在分析隧道地质环境的基础上,结合隧址区有害气体现场监测和室内试验分析及隧址区断裂构造特征,研究构造复杂区非煤地层隧道内有害气体的成因机制和运移模式。结果表明:隧道内主要有害气体为高浓度CO2和较高浓度H2S,以断裂带及花岗岩蚀变带为运移通道;隧道内有害气体为无机成因气,来源于深部壳幔地层,其中CO2的同位素值在-0.3‰^-8.0‰之间,可判定隧道内有害气体为岩浆-幔源及变质混合成因;隧道穿越的诸多张性断层既可作为储气断裂,也可视为幔源岩浆气向上运移的疏气断裂。     

隧道穿越断层破碎带的安全施工技术

研究目的:隧道工程穿越断层破碎带是施工中经常遇到的问题,它的难点在于容易出现突水、突泥、溜渣等地质灾害。本文对隧道穿越断层时遇到突水突泥溜渣的安全施工技术进行探讨,为安全施工和保证质量与工期探求合理的解决办法。研究结论:本文以张集铁路旧堡隧道为例,对隧道穿越F3断层破碎带及富水区的安全施工技术进行研究,提出了"排水降压、有水必排、岩变我变、超前支护、确保安全"的原则,指出了解决高压水问题是防止灾害发生的关键,为安全施工提供了重要保证。     

汤郎—易门深大活动断裂对成昆铁路秀宁隧道水文地质条件的影响评价

首先介绍了成都—昆明铁路秀宁隧道水文地质条件和区域构造环境,依据地下水含水岩组的富水特性、地下水的补径排特征,划分隧址区的水文地质单元。然后结合隧道施工时涌水状况、开挖揭示的地质情况,分析了汤郎—易门深大活动断裂影响下隧道涌水来源及其与地表水体的水力联系,进而预测地下水涌水量。最后对隧道不同区段涌突水的危险性作出评价。     

云雾山隧道突泥灾害工程地质特征与防治

结合云雾山隧道在掘进开挖的过程中发生的突泥地质灾害,对隧道实际开挖揭露的情况进行了系统的分析,指出隧道围岩岩石的工程地质特性、施工地区地质构造特征、隧道和周边地区地下水发育情况以及施工地区现代构造应力场特征是直接影响云雾山隧道超前地质预报效果的四个主要工程地质控制因素,采取了切合实际的工程手段来防治突泥灾害的发生.     

隧道工程突水机制及对策

为防治隧道工程水害,运用系统分析方法、岩体结构控制理论和岩土优势面理论,研究隧道工程突水机制及其对策。结果表明,充足的水源、顺畅的和足够大的通道是突水必须具备的2个基本条件。水源包括含水层、江河、溶洞和采空区积水、洪水倒灌水、富水优势断裂;通道主要是断裂,断裂包括原生断裂、活化断裂和后生断裂。断裂的富水性、导水性受断裂的时间性、断裂的规模及空间结构、断裂力学性质、断裂两盘的岩性、施工对断裂的扰动程度等因素的综合影响。建立断裂的时间、断裂力学性质、断裂规模、断裂两盘岩性4种优势指标及其量化评价体系。根据优势指标确定某具体隧道工程中断裂的突水等级,对不同等级的突水优势断裂采用不同的工程对策,但对非突水优势断裂必须考虑施工扰动后的活化问题。     

崇礼-赤城大断裂在白草鞍隧道中的特征分析

断裂构造是影响隧道设计和施工的重要因素。为查明崇礼—赤城大断裂在白草鞍隧道隧址区的构造历史及其分布特征,在充分研究区域地质资料的基础上,通过地质调查、物探、钻探等手段开展综合勘察工作。该断裂带从前震旦纪开始形成,期间沉积了侏罗纪地层,经历了多期构造运动。其中,以中生代燕山期最为强烈:以岩浆岩大规模侵入为主,岩浆岩的侵入固化,一定程度上加固了前期的断裂构造。同时,在燕山运动的影响下形成了新的断裂构造。通过对多种勘察成果的综合分析,阐明了断裂构造行迹的形成原因,评价了该断裂带对隧道工程的影响,为设计施工提供了科学依据。     

深埋隧道岩溶突水灾害的地质条件研究

研究目的:明确岩溶山区深埋隧道施工突水灾害形成的地质条件,给隧道施工地质超前预报工作提供技术基础。研究方法:在现场调研的基础上,对宜万铁路岩溶地区的隧道工程进行了多方面的分析。研究结果:得出了深埋隧道施工过程中揭露的深部岩溶地质特征,岩溶洞穴、管道的形成与地层岩性、岩层构造、褶皱形态、岩层产状、断层特征等岩性构造因素的相关性,以及岩溶地貌和地下水条件与隧道突水灾害的关系。研究结论:岩溶突水地质灾害可能发生的工程位置与岩性分异界面、岩层接触界面、褶皱核部转折端、断层等地质因素有密切关系,这些部位是大型岩溶洞穴可能出现的位置,因此隧道线路上这些地质位置也是岩溶突水灾害形成的可能部位。在此基础上提出了岩溶山区隧道施工过程中岩溶灾害危险地段的判定原则。     

新方斗山隧道岩溶发育特征及铁路选线研究

研究目的:新方斗山隧道穿越川东隔挡式褶皱,受地层岩性组合、构造、地形地貌控制,形成独特的岩溶地貌景观和岩溶水循环模式,隧道施工涌突水风险高,对地表环境影响大。通过对方斗山岩溶发育特征研究,选择合理线路穿越位置,以期达到有效降低隧道施工风险和对环境影响的目的。研究结论:(1)方斗山背斜岩溶发育深度一般在150～200 m之间,但是在接触带岩溶发育深度较深;(2)方斗山断层属压性断裂,断层倾角陡,两盘强烈挤压,岩溶不发育;(3)北西翼地下水排泄量大,富水性好;南东翼岩溶发育程度相对较弱、发育深度浅,富水性相对较差;(4)方案选择宜靠近既有隧道,利用降落漏斗,一方面可以降低岩溶水风险,另一方面可以减小地表水疏干范围,降低对环境影响;(5)方斗山背斜属川东平行岭谷区典型隔挡式褶皱,本研究成果对川东隔挡式背斜岩溶区隧道勘察及地质选线具有指导意义。     

宝兰客运专线麦积山隧道2号斜井突涌水特征与防治措施研究

铁路隧道大突涌水灾害一般认为发生于岩溶发育及断层构造带等易形成大型含水构造的地段,通过对宝兰客运专线麦积山隧道2号斜井的研究分析,普遍认为是工程地质及水文地质条件相对较好、富水性相对较弱的花岗岩隧道中的突涌水现象。并在勘察施工过程中运用地质调查法、物探法、超前水平钻法等多种勘察手段,结合区域背景资料综合分析,总结出花岗岩的构造节理定向等距、空间分布非均匀性、涌水量非线性变化、流态相对单一等特点及发育规律,并以此结论为基础论述突涌水防治措施方案的比选研究。最后施工验证了治理方案"顶水作业,辅助注浆封堵"的安全合理性。     

雁门关隧道涌水量预测与防护措施研究

研究目的:作为双线取直的重点工程,雁门关隧道施工范围内地表水及地下水发育,将给施工造成很大困难,为保证施工安全,应对施工范围内地表水及地下水进行评价,并对施工期的涌水量进行预测.研究结论:根据水文地质和工程地质调查,并结合物探及钻探资料综合分析表明:隧道所处区域构造发育,断层破碎带导水性好,导致地下水发育;地下水分布以断层带水和基岩裂隙水为主,一般断层带水为强富水,而基岩裂隙水为弱富水-中等富水,隧道集中涌水段主要发生在断裂构造发育地带.由于隧道断层带涌水量较大,并会出现突泥涌砂情况,因此防护措施应以堵为主,施工期间应做好超前地质预报.     

排水降压注浆技术在隧道富水断层带中的应用

研究目的:目前对于具有特殊复杂的工程地质和水文地质条件的隧道施工,尤其是对于地质条件认识不深,对承压水的危害估计不足,在施工时没有合理的针对性施工方案,仍按传统施工方案进行施工,容易引发突水、涌泥、塌方等地质灾害.本文以旧堡隧道富水断层带为例研究.研究结论:(1)采用排水降压,可使前方承压水提前得到释放,正洞水压控制在0.2 MPa以下,可以进行后续施工;(2)在最大单孔渗漏水量为1.8 ～2 L/min,掌子面总的出水量最大控制在5～8 m3/h的条件下可以进行隧道开挖施工.     

山西中南部铁路太行山隧道岩溶发育成因分析

岩溶灾害对隧道施工构成极大的威胁,为摸清岩溶发育特征规律及其成因机理,从地质背景入手,剖析太行山隧道出口段典型岩溶发育的特征,结合前期工程勘察资料及前人研究成果,从岩性、断裂构造、地下水、地形地貌等方面进行研究,分析隧道出口段岩溶发育成因机理,从而为配合施工工作提供技术支持,具有较好的推广性和借鉴性。     

当金山隧道地质灾害与超前地质预报预警分析

当金山隧道地处阿尔金山与祁连山结合部位的当金山中高山区,通过两条区域性大断裂、8条次级断层、3条背斜及4条向斜,存在高地应力软岩大变形、岩爆、突涌水等施工地质问题。结合国内外特长隧道施工经验,在充分分析隧道可能存在的施工地质问题基础之上,结合国内外特长隧道施工经验和教训,以F5活动性断层为例,提出了一套特长隧道超前地质预报预警预案。     

综合地质勘察方法在黄土梁峁区隧道工程中的应用

黄土梁峁区在我国西北分布广泛,由于地表被厚层风积黄土覆盖,给该地区隧道工程的地质勘察工作带来一定难度.以宝鸡一兰州客运专线某隧道工程的勘察工作为例,针对黄土梁峁区的地形地质及隧道工程特点,采用了航片判释、地面地质调查、物探、钻探等综合地质勘察方法,查明了隧道区地层岩性、构造的分布及特征,为工程设计及施工提供了较为准确的地质资料.     

大尖山隧道主要工程地质问题及防治措施分析

地质灾害问题常常是影响长大隧道施工中的关键问题,通过对大尖山隧道前期勘察资料的分析研究,详述了隧址区的工程地质条件及施工中的主要地质问题。该隧址区地质条件复杂,施工开挖后可能产生围岩失稳、断层破碎带塌方、涌水突泥、洞口边坡滑塌等地质灾害。在重点分析隧道围岩稳定性的基础上,针对各地质灾害的特征提出了相应的防治措施。     

瓦纳温泉发育特征及其对隧道工程影响分析

瓦纳温泉是当地有名的温泉之一,西南某新建铁路隧道距离该温泉约1. 5km,温泉对隧道工程带来的影响是勘察设计人员重点关注的问题。在收集相关资料与结合现场调查的基础上,分别从地热背景、水化学特征、同位素特征、热储温度、埋藏深度及地热水成因类型等方面进行分析,得出瓦纳温泉的发育特征。在该温泉是断裂型成因的结论上,重点结合隧址区构造发育特征,宏观上对隧道高地温风险进行初判。通过钻孔实测温度数据分析隧道热害等级,并进一步分析预测隧道高地温分布段落及其分布规律。针对隧道高地温段落提出相应的施工建议。     

遥感技术在大瑶山长大隧道勘察中的应用

20世纪80年代进行的大瑶山隧道遥感应用试验是铁道系统首次大规模应用性试验.采用航天、航空遥感资料达11种之多,获取了常规方法无法取得的新颖资料,填补了勘察技术方法的某些空白.遥感成果弄清了隧道地区地质构造的基本特征,认定测区规模最大的斑古坳断裂(RF15)为九峰断裂带的主干断裂具有压性阻水构造特征.所解译出的28条线性构造中,经验证,相对准确率达75%以上,深化了对构造成因与非构造成因以及不同构造成因的线性影像的认识,即:线性构造成因除断裂或岩性界面外,尚可能是节理、劈理密集带以及岩组间的软弱夹层.实践证明,遥感技术方法优越,资料新颖,成果可靠,理当成为重大工程综合勘察方法的重要组成部分和先行.     

马桑哨隧道穿越暗河处理综合施工技术

结合沪昆铁路客运专线马桑哨隧道穿越暗河的工程实践,介绍了隧区地层岩性、地质构造、水系和岩溶发育特征。根据隧区水文地质条件,分析了隧道遇到暗河系统的发育规模、涌水特征、稳定性等;根据该暗河系统的工程水文地质条件及与隧道的空间关系,对增设泄水洞方案、注浆封堵方案进行了对比和甄选;并详细介绍了复杂岩溶地质条件、穿越暗河地段容易引发隧道岩溶突水、突泥风险,以及施工过程中为预防涌突水而采取的工艺、方法等,对类似工程具有一定的借鉴意义。