复杂地层跨海隧道孤石及基岩凸起段处置措施

以厦门轨道交通2号线一期工程海沧大道站-东渡路站盾构区间为依托工程,探寻复杂地层跨海隧道中孤石及基岩凸起的处置措施。由于该区间水文地质条件特殊,地勘准确性受限,施工中突发孤石及基岩凸起情况繁多,对地质补勘、海底摸探、浓浆制作泥膜、海上注浆加固及衡盾泥填仓保压等多种处置措施进行研究。研究结果表明,以上处置措施的综合实施可以妥善解决复杂地层跨海隧道的孤石问题,对类似工程具有指导意义。     

大直径水底盾构隧道不良地质段及疑似溶洞探测技术的应用

为探明江中盾构段存在的岩溶、裂隙发育带、岩层不整合面等不良地质情况,通过对4种物探方法的场地适应性试验,最终采用水域高密度电阻率法、高频大地电磁法及地震反射波法对过江隧道掘进区域内的不良地质体的赋存情况进行探查.通过对3种物探方法比对分析,基本查明了测区内岩土层的分布情况,查清了裂隙密集带、局部岩体节理裂隙发育区及溶洞可能发育区等不良地质体的分布位置,达到了预期目的.     

大直径水底盾构隧道不良地质段及疑似溶洞探测技术的应用

为探明江中盾构段存在的岩溶、裂隙发育带、岩层不整合面等不良地质情况,通过对4种物探方法的场地适应性试验,最终采用水域高密度电阻率法、高频大地电磁法及地震反射波法对过江隧道掘进区域内的不良地质体的赋存情况进行探查。通过对3种物探方法比对分析,基本查明了测区内岩土层的分布情况,查清了裂隙密集带、局部岩体节理裂隙发育区及溶洞可能发育区等不良地质体的分布位置,达到了预期目的。     

地震散射技术在盾构隧道海底孤石探测中的应用———以横琴隧道为例

针对珠海横琴海底盾构隧道孤石探测这一工程勘察难点,选用具有高分辨特点的地震散射新技术,通过小排列密集采集方式,进行2 m×1 m 的网格观测,获得轴向间距1 m、横向2 m、垂向0. 5 m 的三维速度结构和地质界面分布。以波速大于2 400 m/ s 为识别基岩与孤石的指标,得到其高程分布;对三维波速结构进行水平、纵向和横向切片,展现基岩与孤石的分布图像。勘探发现 26 处孤石,其中9 处直径超过3 m。通过证实,物探与钻探的吻合率达到90%,平均深度误差在1 m 以内。实际应用结果表明地震散射技术具有采集灵活、分辨率高的特点,特别适合孤石勘探。     

浅层地震反射法在跨海隧道地质勘察中的应用

跨海隧道的沿线工程地质条件对设计方案的影响较大,施工和运营中的一些风险也往往与地质条件有关。而通过钻探和物探相互印证,是查明隧道沿线工程地质条件的必要手段。物探工作可采用浅层地震反射法,以获取满足工程设计所需的地质资料。本文结合项目实际情况,介绍了项目中浅层地震反射法的实施过程,探讨了应用该方法探明海底隧道沿线工程地质条件效果。通过与钻探资料的比较,验证了应用浅层地震反射法探明海底隧道沿线地层的覆盖层厚度、基岩面变化情况等工程地质条件效果良好。     

超前地质预报在樟林隧道施工中的应用

隧道工程在施工前全面彻底、准确查明隧道围岩和其不良地质现象(断层、破碎带、溶洞、暗河等)所处状态是十分困难的。在隧道工程修建过程中超前地质预报作为隧道工程施工过程中规避施工风险的一项重要保证手段,已被广泛运用。本文结合永宁高速公路樟林隧道工程施工,介绍地震反射波法和超前水平钻孔两种地质超前预报方法应用于不良地质条件下的隧道开挖,取得良好的效果,供同行参考。     

云桂线富宁隧道围岩分级变更分析

为提高隧道勘察围岩分级的准确性,减小施工阶段围岩变更率,对云桂线富宁隧道围岩分级变更进行分析,主要结论与建议如下： 1）造成该隧道围岩分级变更的主要原因是物探解译不准、岩溶发育、岩体层间挤压破碎和地下水发育,其中物探解译不准的原因有异常段飘移、断层破碎带解译过宽及解译错误等; 2）岩溶发育造成的变更量也较大,应重视可溶岩段围岩分级的确定,避免出现长段高围岩分级; 3）因岩体层间挤压破碎及地下水发育造成的围岩变更率一般较小,需在施工阶段结合超前地质预报进行变更; 4）地质条件复杂的长大深埋隧道采用可控源音频大地电磁法是适宜的,但应解决物探解译过程中存在的问题,布置钻孔对物探异常区进行验证,提高解译精度; 5）目前采用的综合勘察手段仍是确定铁路隧道围岩分级的主要方法,施工中应重视超前地质预报及施工地质工作。     

综合物探方法在某过江隧道工程勘察中的应用研究

主要介绍了地震反射波、水域高密度电法和高频大地电磁测深物探方法在过江隧道工程勘察中的应用,水域工程的物探方法首选地震反射波,但在水较浅、水底介质较硬的地方,水底多次波很严重,下覆地层的有效信号弱,难以得到理想的效果。在地震反射波方法失效的情况下,尝试采用水域高密度电法和高频大地电磁测深法探查构造低阻异常地质体,取得了一些测试成果,通过综合对比,相互佐证,提高了勘探成果的可靠程度。     

越海盾构工程孤石探测技术探索

为解决盾构隧道施工过程中孤石带来的风险,以台山核电站取水隧洞工程为例,介绍了孤石对盾构施工的危害及处理措施,从物探方法、探测设备、探测范围等多个方面介绍了探测技术,证明采用地震反射波CDP叠加技术进行孤石探测是可行的,并通过钻孔验证了物探成果的准确性。尤其对于1 m以上的孤石探测较为准确。     

杭长线新余段岩溶路基稳定性分析及勘察方法研究

通过对杭长线新余段不同地层的钻孔信息进行统计分析,找出岩溶发育程度与地层岩性之间的关系；采用崩坏拱法及洞穴顶板坍塌堵塞法对杭长线新余段岩溶路基稳定性进行定量判断；最后,利用收集资料、地质测绘、工程物探及钻探等各种手段的综合运用,提出岩溶路基合理、准确的勘察方法.     

综合物探方法在隧道勘察中的应用

采用多种物探方法对隧道的地质情况进行了勘察,结合钻探对比分析,说明这种综合物探结合钻探的勘察方法能够较好地完成山地丘陵地区复杂地质情况的探查任务,可以减少钻探工作量,节约勘察及设计、施工等各环节的经济投资.     

断层破碎带隧道地质综合超前预报应用实践

依托工程以地质法为基础,采用“物探先行、钻探结合”的方法,充分利用超高密度电阻法、陆地声纳法、瞬变电磁仪法、钻探法各自的特点,多方法地质综合超前预报,根据所得数据,综合分析、筛选、判断掌子面前方地质情况,并据此制定处治方案。经开挖验证,隧道注浆浆脉的分布与多寡程度基本反映出综合超前预报判断的地层破碎及含水情况,取得了较好的处治效果,弥补了勘察设计阶段地质勘察的不足及单一方法预报的漏判错判现象,为隧道施工决策提供了有效的依据,一定程度上避免了隧道较大型突泥涌水等地质灾害的发生,降低了施工风险,效果良好。     

马骝洲隧道海底孤石探测与钻爆处理

马骝洲过海隧道采用盾构机施工,穿越地层存在隐伏孤石。采用地震散射新技术对孤石进行探测,获得了隧址区岩土介质三维波速分布。发现波速高于2 400 m/s与隧道有关的孤石25处,其中9处直径3 m以上。隧址区施工了2 426个钻孔对孤石进行验证和钻孔爆破处理,保证了隧道的施工安全。实践表明,以物探技术为先导,配合钻爆处理,是解决盾构施工中孤石威胁的经济、有效手段。     

盾构掘进破坏孤石诱发地层塌陷的灾变机制研究

孤石地层因勘察、施工处理困难,使得隧道穿越该地层时面临风险。针对因盾构掘进破碎孤石后造成地层空洞,并最终引发地层塌陷的现象,利用研发的随机多边形生成方法,在离散元软件PFC2D中建立隧道孤石地层开挖模型,研究隧道掘进破碎孤石诱发地层塌陷的灾变机制及其影响范围。研究结果表明： 根据孤石所在不同方位可以定性判断地表突然塌陷位置; 当孤石粒径大于临界粒径或隧道埋深小于临界埋深后,孤石切削不当将引发地层塌穿型坍塌; 在相同孤石粒径时,孤石形状的改变对地层位移影响甚微。     

川藏铁路昌都至林芝段色季拉山隧道航空物探试验研究

为提高川藏铁路昌都至林芝段的勘察质量和效率,解决地面物探工作效率低无法满足工期需求、危险性高无法满足安全需求、大段空白资料无法满足铁路勘察设计质量需求的问题,对高海拔艰险地段及无人区启用航空物探手段加快地质勘察工作。以色季拉山隧道为试验区,采用航空瞬变电磁法(VTEM)、航空大地电磁法(ZTEM)组合使用、联合反演,开展不同测线间三维反演断面对比、航空物探与地面物探对比、航空物探与深孔验证对比分析。研究表明:1)航空物探应用于铁路勘察在国内乃至国际尚属首次,是工程勘探方法的突破和创新;2)航空物探VTEM和ZTEM联合反演有效探测深度可达2000m,可对主要岩性界线、断层破碎带、富水带进行探测,成果资料吻合较好,基本满足长大深埋隧道的勘探要求,适用于物探人员无法攀越的高寒艰险山区。     

孔中雷达法探测孤石的研究

盾构在花岗岩风化地层中掘进存在着极大风险,为解决花岗岩风化残留体精确探测的难题,采用理论分析、数值模拟和现场试验的方法对孔中雷达法探测孤石进行研究,研究表明： 1）采用孔中雷达法,配置100~200 MHz孔中天线,在地层差异明显的情况下能探测出测孔周围3~5 m、粒径在0.7 m以上的孤石; 2）在不均匀地层中,不同粒径的孤石在雷达探测剖面上的反射波信号响应特征差别很大,通过反射波的强度和速度可判断出孤石的大小和埋深; 3)在花岗岩风化地层中的现场试验探测结果与实际吻合,证明采用孔中雷达法探测孤石可行。孔中雷达法既能充分发挥钻孔的作用,又能在增加成本较小的情况下精确探测出隧道沿线孤石的分布情况,具有较好的推广应用价值。     

大相岭深埋特长隧道综合物探研究

大相岭泥巴山隧道为深埋特长隧道,隧道地质勘查难度大,地形、地质条件复杂,植被茂密,钻探、调绘难度巨大,如何采用综合物探,探查隧址区的主要不良地质问题是隧道地质勘查的关键。隧道综合勘察中,采用可控源大地音频电磁法为主,辅助高密度电法、氡射气探测等手段,以贯穿隧道的剖面为主,以冲沟或山脊的剖面为辅,布设勘探线位。通过勘探查明了10条异常带,通过后期验证,说明结果的可靠性。     

复杂隧道施工的地质技术工作

隧道穿越断层破碎带、岩溶和暗河等不良地质构造,存在突水、突泥等地质自然灾害,施工过程中采用超前地质预报物探技术、监控测试技术、超前水平钻探技术等,查清隧道隐伏的重大地质问题,根据掌握的地质资料,及时改进施工方法,以保证隧道施工安全。     

综合物探方法在高海拔深埋隧道勘察中的应用研究

拉萨某高海拔深埋隧道工程地形地质条件较为复杂,采用综合物探勘察方法查明隧道区地质条件。隧道区坡面表层基岩风化破碎强烈,下伏基岩主要为板岩及花岗岩;以宏观地质调绘为基础,充分发挥综合物探的解译成果,在此基础上利用钻探、试验予以验证,并通过综合分析研究,取得了良好的技术效益。     

综合勘察方法在米亚罗3号隧道出口滑坡中的应用及治理措施研究

通过采用无人机航拍、地质调查、钻探、物探、测试、试验等相结合的综合勘察方法，查明了米亚罗3号隧道滑坡形态、范围、覆盖层厚度、基岩面、滑动带位置等滑坡结构及特征参数。采用航拍和地质调查相结合的方法准确查明了滑坡形态和范围；钻探和物探所获取的基岩面、滑动带、地层岩性等地质参数基本一致，为后续治理设计提供了有力数据支撑。在滑坡勘察和综合治理设计中，采用综合勘察方法有利于节约造价，提高勘察质量和效率。