岩溶隧道修建水害风险评估及其防治对策探讨

以万利高速公路长安寨隧道为工程背景,综合考虑岩组岩性、地质构造、岩溶水动力分带和地形地貌等因素,运用层次分析法和模糊综合评判理论对岩溶隧道水害风险进行评估,确定了岩溶隧道水害风险等级,并根据风险等级制定了岩溶水害防治对策。     

风险管理在铜锣山隧道建设中的应用

在岩溶地区修建隧道面临诸多风险。在铜锣山隧道建设中,通过风险辨识、风险估计、风险评价和风险控制等风险管理策略的实施,确保了隧道建设的顺利进行。     

超大直径盾构机的选型问题

在江河湖海等水体下进行水底隧道规划设计时,常常面临地质条件、地层分布与土体性质难以准确把握,水文条件尤其是外海海域海洋水文条件极其复杂多变的情况,由此注定了盾构机选型对于超大直径、超长距离、高水压下水(海)底隧道工程设计施工的极端重要性。因此,盾构机选型很大程度上决定了水(海)底隧道工程的施工难易、风险程度、投资和工期。盾构机选型的关键是如何基于勘察设计阶段所获取的有限信息,实现最终综合成本的最低。盾构机直径大小往往受到所在路段的公路技术标准、隧道的预定交通功能与特殊要求、盾构机类型及目前国内外的施工控制水平、水底隧道施工的风险分析与预测水平、预案措施、辅助工法(气压法、冻结法、注浆法等)、工期与制造成本等多种因素控制。盾构机选型必须在充分认识各种不同类型盾构机的优缺点及其最适用场合的基础上,充分调查拟通过区域的地质地层分布、岩土物理力学性质参数、软土中基岩突露状况、基岩岩性及风化程度、水文条件、锚地、航道航运、水(海)底基础设施、附近场地利用、环保、灾害性天气等相关情况。结合几个国内外已建隧道的具体工程事例,阐述了盾构机选型的一般步骤及其它制约因素。对水底隧道盾构机选型具有较强的指导价值。     

西南山区某高速公路特长隧道岩溶水文地质分析

随着我国高等级公路的快速发展,隧道穿越岩溶区难以避免,尤其是岩溶发育强烈且复杂的地区,公路隧道的岩溶病害将更加突出。深入认识隧址区岩溶发育规律,有效规避岩溶工程地质问题就显得十分重要。以云南晋宁-红塔高速公路的光山4号特长隧道为例,通过大量调查、物探、钻探、水文试验、分析论证,基本查明了隧址区域岩溶发育的主要特征和岩溶水补给、径流、排泄等规律,分析了隧道开挖与地下暗河的相互影响关系,探讨了路线如何有效避让或减轻大型岩溶洼地、溶洞和槽谷等发育地段工程地质问题。综合工程勘察与研究结果确定,设计隧道主体处于岩溶水的水平径流区,平面上大角度与九龙池暗河相交,并高于暗河100m以上,与暗河间没有直接影响,隧道施工出现涌突水风险小。九龙池泉水的出流量主要受降雨量控制,开挖对出流量影响有限且施工污染泉水风险小。因此,根据岩溶水文地质勘测研究结果设计的公路隧道路线方案合理可行。本文成果对岩溶区公路隧道工程选线与建设具有借鉴意义。     

基于BP神经网络方法的岩溶隧道突涌水风险预测

为了准确预测岩溶隧道突涌水风险等级,以降低隧道施工过程中突涌水事故的风险,在参考相关文献的基础上,统计研究及综合分析岩溶隧道水文地质条件,选取不良地质、地层岩性、地下水位、地形地貌、岩层倾角和围岩裂隙6个主要因素作为岩溶隧道突涌水风险评价指标。在不同水文地质条件下,影响因素的权重有较大差异,为避开影响因素权重分析,运用BP神经网络方法对岩溶隧道突涌水风险进行评估。在对突涌水风险评估基础上,结合超前地质预报,优化隧道施工开挖支护方案。在工程应用中,运用BP神经网络方法,对某隧道进行突涌水风险评估,结果与实际施工情况较一致,并结合超前预报提出合理的支护方案,避免了隧道突涌水事故的发生,以期为岩溶隧道突涌水风险预测提供借鉴。     

盾构机在孤石基岩地层中的掘进风险及针对性设计选型

盾构隧道目前广泛应用于城市地铁和地下车行通道,地质情况对盾构机的设计选型有着较大的影响,其刀具的配置、功能的选用不尽相同。在存在孤石基岩不良地层中掘进,高强度孤石和基岩段"上软下硬"的地层构造,不仅导致施工难度大、风险高,对盾构机设备本身也是一个很大的挑战。根据苏埃通道工程海湾隧道地质探孔数据,绘制了基岩孤石和隧道线路的位置关系,并且根据芯样的强度报告,介绍了该地质情况对盾构机可能造成的影响和掘进中存在的风险,以及在盾构机设计选型阶段采取的多项针对性改进措施。     

云雾山隧道岩溶灾害综合预防技术及其应用

岩溶地区地质条件复杂,在隧道施工过程中易发生涌水、涌泥、塌方等灾害。针对地质勘探、监控量测、超前地质预报、超前钻探、地下水监测等单项技术在岩溶灾害风险预测方面的不足,根据溶洞与开挖面的位置关系、补给水源、岩溶发育程度及规模、埋深、围岩级别这5个主要的致灾因子,提出岩溶隧道灾害风险预测模型。对5个致灾因素监测结果进行分析,得出灾害风险等级,并据此提出防灾预案和拟定工程措施,以提高岩溶隧道施工安全性。     

中山顶隧道岩溶处治设计及其体会

中山顶隧道地质勘察评估为Ⅰ级风险岩溶隧道,是广乐高速公路建设的控制性工程之一。根据中山顶隧道的岩溶特点,就施工过程中3个典型岩溶处治设计方案进行介绍,并总结岩溶区大跨隧道设计经验,以期对类似工程的处理起到抛砖引玉的作用。     

岩溶与采空区隧道涌水突泥区间概率风险响应研究

湘中地区岩溶与采空区十分普遍,修建隧道发生涌水突泥事故会造成较大损失,需在施工前进行专项风险评估。文中根据岩溶与采空区隧道涌水突泥事故特点,耦合概率风险评价与区间数学理论进行风险响应研究;以湘中地区安平隧道为例,采用风险区间概率法得出施工中发生涌水突泥的风险为Ⅳ级,通过超前帷幕注浆等技术措施将其风险等级降至Ⅱ级,从而符合公路隧道安全施工的要求。     

“四化”在大型泥水盾构机维修保养中的应用

随着国家对基础建设投资的加大,铁路、公路等大型隧道或地下通道项目逐步增多,大型泥水盾构机也得以快速发展,逐步成为国内过江隧道施工的主流设备。如何用好大型泥水盾构关键在于提高设备的完好率,而设备完好率又取决于设备的维修保养。所以,盾构机的维修保养直接影响到盾构隧道施工的质量及施工进度,结合狮子洋隧道SDⅡ项目的泥水盾构施工实列,在全面总结并分析大型泥水盾构机的维修保养经验后,提出了大型泥水盾构机维修保养的"四化"管理模式,以此提高维修保养水平,实现用好盾构机延长其使用寿命的目的。     

浅谈强岩溶富水地铁浅埋隧道施工安全风险管理

强岩溶富水地层的地铁隧道施工,大都面临较大的涌水涌泥风险,隧道开挖过程中的安全以及周边建筑物的保护是施工风险控制的核心。本文以贵阳轨道交通1号线延中区间隧道为例,从隧道施工过程中的强岩溶富水地质风险出发,提出相应解决方法,同时,结合过程中的风险管理要点,重点介绍在强岩溶富水地质条件下地铁暗挖隧道施工过程中的风险管理,较好控制了地铁隧道施工风险,取得了良好的成效。     

地质雷达在公路隧道施工风险识别与防控中的应用

在岩溶地区公路隧道施工中,常常遇到溶洞、断层等岩溶风险,为了更好地规避这些风险,保障施工安全,本文以广西六寨至宜州高速公路关西隧道为依托,采用地质雷达预报的方法对前方围岩进行探测,识别出施工中所存在的潜在风险。在风险识别的基础上,采取相应的防控措施以保障施工安全。工程实际表明：利用地质雷达预报识别出隧道施工中潜在风险的方法,能为提前采取防控措施、采取何种措施提供针对性的指导,避免了施工中的盲目性,降低了风险所造成的损失,达到了为施工作业提供有效指导的目的。     

贵广高速铁路上寨隧道溶洞处理技术

以贵广高铁上寨隧道岩溶工程地质特征及隧道结构加强措施为例,对采用大管棚支护穿越坍方地段、堆积物充填大型溶洞段等软弱破碎围岩施工方法和旋喷桩对岩溶发育地段隧道底部进行加固处理的施工技术进行介绍。由于岩溶地质条件的复杂性,施工过程中进行超前地质预报并根据围岩地质条件进行动态设计,可有效降低施工安全风险及隧道结构安全风险;大管棚结合小导管注浆超前支护是穿越坍方地段、堆积物充填大型溶洞段的有效手段;且隧道底部较大较深溶洞采用旋喷柱加固效果良好。     

海底岩溶盾构隧道勘察、设计及岩溶处理关键技术研究——以大连地铁5号线火梭区间海底隧道为例

海底岩溶隧道勘察、设计难度大,施工风险高。以大连市地铁5号线海底岩溶大直径盾构隧道为研究对象,首次采用“跨孔CT物探+钻探”的海底隧道岩溶勘察方案,通过有限元计算确定海底岩溶隧道加固范围,通过抗浮计算确定岩溶隧道基底加固标准,提出海底岩溶的海面预处理具体实施方案和盾构针对性设计方案,从而形成一整套海底岩溶盾构隧道勘察、设计及岩溶处理方案。     

南京纬三路过江盾构隧道工程主要地质问题及其对策

对南京纬三路过江隧道主要地质问题进行分析与风险评估,重点对复合地层的适应性、盾构机换刀的可行性以及盾尾密封的可靠性等方面提出施工对策,为工程的前期筹划方案制定及盾构机选型提供技术依据,也为工程实施过程中规避地质重大风险提供指导。     

湖北三峡鸡公岭隧道顺利贯通

日前,湖北三峡翻坝高速公路最长隧道——鸡公岭隧道提前实现双幅顺利贯通。鸡公岭隧道为分离式隧道,右幅长4540m,左幅长4505m;隧道底部设计标高约306m到249m,最大埋深约338.5m,属深埋特长隧道。隧道穿过处地下水丰富,岩溶十分发育,施工中极易发生突水、突泥、塌方等地质灾害,安全风险极高,对全线能否如期通车具有控制作用,是三峡翻坝高速公路的控制性工程之一。结合工程施工需要,项目组成立了风险评估小组,对鸡公岭隧道施工进行跟踪风险评诂与控制,提出了施工许可机制,详细研究了鸡公岭隧道区岩溶发育规律,并利用自主研发的超前地质预报设备准确预报了多处突涌水情况,为隧道安全施工提     

砂性地层盾构长距离下穿人工湖施工技术研究

随着城市地铁的不断发展,盾构法施工环境愈来愈复杂、风险控制要求也愈来愈严格以郑州市轨道交通4号线工程盾构法隧道施工为背景,某区间盾构机下穿人工湖--龙湖为工程施工实例:对盾构机在砂性地层中长距离下穿龙湖风险进行分析,对盾构机下穿龙湖施工技术进行研究与优化,提出一套关于盾构机下穿人丁湖的施工技术措施,确保盾构机安全顺利下穿龙湖,取得了良好的施工效果,以期为今后类似工程积累经验、提供技术参考.     

藏东南某隧址区高原型岩溶发育特征及工程影响

在青藏高原特殊的地质构造背景下,区内岩溶发育具有其独特性。为探究高原型岩溶的发育特征,探索高原型岩溶的调查分析方法,为高原岩溶区隧道工程选线提供参考,以藏东南怒江峡谷区某隧道工程为依托,通过调查确认区内现存各级夷平面的地形、地貌、结构特征,参考其对应的古气候特点,分析该区高原型岩溶的阶段性发育特征;利用地表岩溶现象调查数据、航空电磁物理勘探及深孔钻探成果,进一步分析区内岩溶的垂直分带规律,验证基于夷平面演化分析高原型岩溶发育程度的可行性;统计隧址区出水点的分布高程,采用其流量、同位素测试结果,结合岩溶发育规律分析岩溶水的补径排特征,划分岩溶地下水的垂直分带;在此基础上,分析岩溶区隧道工程潜在风险,提出隧道选线及工程设置建议,以降低隧道工程施工中的岩溶塌陷与强烈突涌水风险。     

砂土覆盖型岩溶地层盾构隧道施工地面注浆加固实例分析

隧道沿线溶洞的加固处理是岩溶地层中盾构隧道施工的关键。以广州地铁某区间盾构隧道施工为背景,论述砂土覆盖型岩溶地层中盾构隧道施工面临的主要工程地质风险;由溶洞处理流程入手,从溶洞处理判断标准、注浆填充方案、注浆材料选择以及注浆加固效果检验等方面详细介绍盾构隧道施工中通过地面注浆加固进行溶洞处理。同时,对监测区间内溶洞注浆加固效果以及隧道掘进引起的地面、房屋沉降情况进行监测分析。研究结果表明： 溶洞注浆加固效果良好,隧道掘进造成的地面房屋沉降变化平稳,地面注浆加固处理在砂土覆盖型岩溶地层盾构隧道施工中具备一定的工程适用性。     

岩溶隧道突泥机制与防治技术研究

为规避和降低岩溶隧道的突泥风险,采用归纳分析方法总结岩溶与隧道的位置关系,基于力学分析方法揭示岩溶隧道的突泥机制和主要影响因素,并以贵都高速公路九条龙隧道突泥现场实例,对突泥事故原因、处理方案和防治措施展开论述。得出以下结论:1)岩溶与隧道的位置关系可划分为隧道周围存在岩溶、隧道整体穿越岩溶和隧道部分穿越岩溶3种类型;2)从宏观和微观2个方面揭示岩溶隧道的突泥机制,其宏观机制是指岩溶隧道不同的突泥类型,其微观机制是指地下水对地层的小尺度物理力学作用;3)针对岩溶隧道不同工程地质特征,应重视工程勘察和隧道施工作业中的超前预报,采用合理的开挖方法和超前支护措施,规范施工作业流程,预防岩溶隧道突泥事故的发生。