西南某隧道岩溶水发育规律及涌水量预测

岩溶地下水是隧道施工中的一个关键水文地质问题。文章通过对渝昆高铁某隧道两侧的地表和钻孔调查,在关键地质点和水文点进行量测取样,并复核区内主要泉点、溶洞水及河流的流量,结合水质简分析和同位素分析结果,查明了隧址区可溶岩分布和岩溶发育规律,分析了岩溶水的赋存及补给、径流和排泄特征,理清了各含水层之间及其与地表水的水力联系。根据岩性和构造划分可能的集中涌水段、涌水量和风险等级,将隧址区划分为1个一级岩溶水系统和4个二级子系统,并将涌水危险性分为4个等级,隧道纯可溶的水平径流带为岩溶涌突水的高风险段。研究成果对隧道工程的设计、施工和运营具有较大的指导意义。     

长凼子隧道岩溶突水、突泥特征及控制因素分析

长凼子隧道横穿长江支流大溪河分水岭--齐耀山复式背斜,为非单一碳酸盐岩溶区.区内岩溶及岩溶水受自然地理、地形地貌、地文期、地层岩性、构造地质控制,岩溶发育,岩溶地下水丰富,给隧道施工带来很大危害.文章对长凼子隧道岩溶突水、突泥特征及控制因素进行了分析,其分析结果对类似岩溶隧道的勘察、设计、施工,以及综合超前地质预报具有重要的指导作用和参考价值.     

多尺度综合探测技术在岩溶隧道突水成因判定中的应用

隧道穿越岩溶富水区时易发生突水事故,给施工安全带来威胁,如何准确、快速地分析突水成因,是治理突水事故的前提和关键。文章结合渝广高速华蓥山隧道突水实例,基于时空多尺度的概念,提出了"多尺度综合探测"岩溶隧道突水成因的判定方法,以时间尺度上突水前后的水文长观数据为依据,进行空间尺度上从点(掌子面)到面(区域)的综合分析。通过该方法,准确查明了突水成因为掌子面前方3.0~7.6 m处层间裂隙导通+180~+420 m标高范围的中深层水平循环岩溶水,且水源补给条件一般,此结论为后期采取开挖后径向注浆的治理措施提供了依据。     

兰渝线新龙凤隧道涌水分析

文章结合兰渝线新龙凤隧道发生的岩溶涌水突泥地质灾害问题,在对隧道地质环境及岩溶发育特征分析研究的基础上,从隧道所处地段的岩溶发育强度、岩溶水动力垂直及横向分带,以及大气降雨条件等方面分析了隧道涌水的原因,认为新龙风隧道发生的涌水是揭露中小型岩溶管道所致,涌水的主要控制因素为大气降雨.     

在圆梁山隧道高压富水区应用的地质超前预报技术

在隧道施工过程中,由于岩溶发育的不确定性,易造成突水、涌泥沙等突发事故,会给施工带来极大危害.为保证施工安全,在圆梁山隧道毛坝向斜高压富水区采用了超前地质预报技术,并确定了相应的施工方案.文章针对本隧道PDK354+256段处的岩溶地质情况,阐述了超前地质预报技术在施工中所起的重要作用.     

宜万线岩溶隧道的设计

宜万铁路大部分隧道穿越灰岩地带,岩溶极为发育.文章着重介绍宜万线岩溶隧道的设计,包括超前地质预测预报,岩溶突水、突泥的预注浆设计,抗高水压的加强复合式衬砌结构设计,防排水设计以及跨越岩溶洞穴的预设计等.     

平南三桥岩溶发育特征及影响因素研究

文章以平南三桥桥位区施工图详细勘察地质钻探、工程物探资料为基础,结合南岸拱座基坑开挖验证调查,分析桥位区岩溶发育特征,探讨影响岩溶发育的因素,发现桥位区岩溶发育主要受地层岩性、地质构造及水文地质因素影响,具有明显的方向性。     

综合超前地质预报在长乐山隧道施工中的应用

在岩溶地区修建隧道过程中,经常遇到突水、突泥等地质灾害。为了规避地质灾害的发生、减少其对隧道施工运营造成的损失,通常要投入大量的隧道超前地质预报工作。文章在进行水文、地质、地貌研究的基础上,提出了运用岩溶地质学原理对隧道岩溶发育情况进行定性预测,划分重点预报地段、选择合适的物探方法或物探组合模式、有的放矢地进行综合超前预报的观点;以长乐山隧道为工程背景,采用了岩溶地质定性预测+地震波法探测+地质雷达探测的超前预报模式,取得了良好的效果,验证了综合超前地质预报的有效性、经济性。     

西秦岭特长隧道综合地质勘察效果分析与评价

兰渝铁路西秦岭特长隧道地质条件复杂,岩溶、活动断裂、高地应力等工程地质问题突出。文章采用综合地质勘察技术,评价和预测了围岩特征、构造与地应力、地下水与岩溶等情况,与隧道施工揭示的地质情况进行对比,评判了地质勘察效果,分析了勘察效果与施工揭示情况有出入的原因。在此基础上,提出了长大深埋隧道勘察中应注重区域地质构造背景的分析研究、尽量开展钻探验证、扎实做好水文地质抽(压)水试验等建议。     

综合超前地质预报法在岩溶隧道的应用

文章结合河池至百色高速公路平坎隧道工程实例,介绍了综合超前地质预报法的应用流程,提出采用TSP、地质雷达、多功能C6钻机、超前加深炮孔、地质分析等5种手段,由粗探到精探,特别是应用了C6XP多功能钻机进行超前地质钻孔,并综合地表地质调查、图纸资料核查,对隧道围岩进行超前地质预报及综合研判,判断隧道的岩溶发育情况,查明隧道施工风险,为岩溶隧道施工提供借鉴及参考。     

隧道施工突水致灾构造及其分类

隧道施工期突水具有普遍性、突发性和灾害严重性等特点,为隧道工程界所广泛关注。文章基于以往隧道施工突水灾害与引发突水灾害的不良地质体之间的关系,总结提出了包括充水(泥水混合充填)岩溶、未胶结富水压性断层强烈挤压破碎带、未胶结富水张性断层、地下向斜蓄水构造、富水顺层错动(节理密集发育岩体)破碎带和充水废弃矿巷等6种可能导致隧道施工突水灾害发生的突水致灾构造;根据突水致灾构造构成、可能的隔水岩土盘类型和工程处理措施适宜性,提出了突水致灾构造分类的三项原则,将突水致灾构造划分成完全充水体构造和裂隙空隙/孔隙含水体构造,并提出了相应工程处理措施。     

隔挡式背斜构造区隧道涌突水量的BP网络预测

川东隔挡式背斜区具有其特殊的岩溶地质构造,已修建的数十条隧道每每揭露背斜区,均发生较大地下水涌突水灾害,对这种特殊构造下涌突水灾害的研究具有重要现实意义.针对岩溶地下水系统具有强烈的非线性特征,建立合适的BP神经网络,评价某在建公路华蓥山隧道的涌突水灾害危险等级.结果显示,背斜两翼非可溶岩层等级为Ⅰ～Ⅲ级;核部可溶岩地层为Ⅲ～Ⅴ级,且越靠近核部危险性等级越高;西翼涌突水危险性等级高于东翼.评价结果与勘察阶段的研究相互印证.     

地质雷达与TRT法在隧道涌水预报中的应用

富水岩溶地区隧道施工过程中,极易发生突水、突泥工程地质灾害,极大地危害了施工安全。因此,采用超前地质预报探测隧道掌子面前方围岩工程地质及水文地质情况显得尤为必要。文章以南充-大竹-梁平(川渝界)高速公路铜锣山隧道工程超前地质预报为例,提出综合利用地质雷达法与TRT法对隧道掌子面前方涌水情况进行预报,经实践验证该组合预报技术能为隧道施工提供有效的参考依据,一定程度上减小突水、突泥地质灾害的发生几率。     

超浅埋隧道下穿铁路引起变形敏感度数值分析

南京地铁4号线仙林湖—桦墅站超浅埋区间隧道下穿江南水泥厂专用铁路线,对地表变形控制要求较高。该地段岩溶较为发育,岩性较差,施工存在较大风险。文章结合隧道下穿既有铁路现场地质及施工情况,应用ABAQUS软件建立分析模型,针对土体注浆加固前后、有无路基荷载、是否考虑路基荷载作用间歇性等情况下隧道施工引起的地表沉降及路基变形进行研究,并将分析结果与监测数据进行比较。研究结果表明,本文数值分析结果正确,同时验证了本工程采用的施工工艺能保证工程稳定性,可为类似工程提供参考。     

岩溶隧道土质围岩段地表沉降估算方法研究

岩溶隧道土质围岩段在渗水条件下易产生地表下沉。为此,文章考虑掌子面渗水导致水位下降而引起的地表沉降,提出了一种潜水稳定渗流下的地表沉降估算方法。文章基于渗流和固结理论分析了渗水条件下围岩中土体单元的自重有效应力和渗流有效应力的变化,并以降水漏斗曲线为界线对围岩沉降区域进行划分;基于开挖横断面建立了二维平面并通过二重积分分析推导了在渗水条件下由渗流作用引起的隧道地表沉降估算公式。文章以广西壮族自治区六寨—河池高速公路瑶寨隧道为依托,分别采用现场实测与估算的方法对土质围岩段地表沉降进行预测,结果表明:两种方法所得结果整体上较为接近,但在距离开挖面3 m的水平开挖径向范围内,实测值大于估算值。研究内容可为渗水条件下岩溶隧道土质围岩段的地表沉降估算提供参考。     

岩溶隧道突涌水致灾构造与前兆信息判识技术探讨

隧道突水突泥等地质灾害的发生具有一定的孕灾环境,灾害发生前往往表现出一定的前兆信息。文章基于工程实践、案例调研和理论分析,系统研究了岩溶隧道突涌水灾害源赋存规律,确定了突涌水灾害发生条件(有压含水构造、运移通道和外界干扰)的内在含义,将突涌水灾害划分为:断层破碎带突水、溶腔溶潭突水、富水裂隙突水、可溶岩与非可溶岩接触带突水、地下暗河及岩溶管道突水。通过对突涌水灾害源地质前兆信息和地球物理场前兆信息的研究,建立了突涌水灾害综合前兆信息判识体系,并成功应用于尚家湾隧道,避免了人员伤亡,降低了经济损失。     

新型注浆材料在岩溶隧道支护中的应用研究

我国西南地区岩溶地质条件发育良好,为交通隧道建设带来极大的挑战。为了能够科学治理岩溶隧道突涌、塌陷等问题,文章通过室内研发、制备新型岩溶地层注浆加固材料,对其开展凝结试验与抗压强度等物理性质研究,并依托西南某公路隧道工程对其工程实际应用性与经济性展开了深入探讨,发现新型注浆材料在岩溶隧道支护中取得了良好的加固效果,且具有工期短、经济成本低的特殊优势,在岩溶隧道支护中应用前景十分广阔。     

浅埋偏压隧道地表沉降规律及其预测方法

隧道地表沉降是围岩稳定性判断的重要依据,也是隧道施工监控量测的重要环节。浅埋偏压隧道地表沉降规律相对于非偏压隧道更为复杂,也更容易诱发安全事故,因此有必要进行深入研究。首先,文章基于最大主应力偏转理论,对偏压隧道偏压程度进行量化分析,提出了隧道偏压系数的概念及其计算方法。其次,建立等效分析计算模型,将浅埋偏压隧道地表沉降视为偏压地形和偏压荷载共同作用的叠加,并给出了分析计算方法和步骤。最后,通过现场实测资料进一步对浅埋偏压隧道地表沉降规律进行分析,并对预测结果进行验证。结果表明:偏压系数与地表偏压角、隧道埋深和地层侧压力系数有关;地表沉降曲线在偏压作用下会发生扭曲,最大沉降区域和影响范围都向深埋侧偏移;当偏压程度较大时,偏压作用易导致深埋侧地表出现开裂,浅埋侧地表出现错台。     

大断面岩溶隧道贯通段地质情况的无线电波透视试验探测

大断面岩溶隧道贯通段施工安全风险极大,常常存在突水、突泥、塌方等安全风险。准确探测贯通段地质情况是大断面岩溶隧道安全、高效贯通最重要的技术保障之一,但是传统的反射类地震波、电磁波等物探方法难以满足其探测准确度的要求。基于透视类物探方法的高可靠性和隧道贯通段的空间特征,文章采用无线电波透视法对大断面岩溶隧道贯通段地质情况进行了透视试验探测研究,并提出了一种基于大断面隧道的小点距定点法的无线电波透视探测方法。该方法成功应用于重庆渝北至四川广安高速公路华蓥山隧道建设工程中,取得了良好的应用效果,有效地避免了突水事件发生。     

CASMT法在岩溶区深埋隧道探测中的应用——以汕昆高速公路大湾隧道为例

可控源音频大地电磁法(CSAMT)对野外资料进行圆滑滤波以及静态校正后,以卡尼亚电阻率二维反演剖面为实际勘察资料,在电阻率二维反演剖面的基础上进行了地质推断解释.文章中将该方法应用于汕昆高速公路广西境河池至百色段岩溶区深埋藏大湾隧道勘察,并结合工区地质平面图资料以及物性参数,对地下复杂岩溶病害进行了推断解释,成功划分了隧道经过处溶蚀发育区、岩溶破碎带的分布情况,并给出了治理建议,为隧道后期优化设计、施工提供了较好的依据.