跨孔CT法在岩溶区某大桥勘察中的应用

岩溶分布具有零散性、不连续性和隐伏性等区域性特征,往往给勘察工作带来很大的困难。结合广东省某大桥项目勘察实例,介绍了跨孔CT法,该方法可准确有效地探明岩溶发育情况。通过对比分析,跨孔CT层析成像结果与钻探资料结果具有较好的一致性。     

弹性波CT在岩溶区桥梁桩基勘察中的应用

岩溶发育地区的桥梁桩基建设要面对复杂多变的地质问题,工程中可以通过跨孔CT探测场区内岩溶发育情况.以广州市某大桥工程的勘察结果为例,分析跨孔弹性波CT技术在桥梁桩基勘察中的应用效果,指出通过合理地布置钻孔和测线,可以利用CT探测指导钻探的施工和桩基持力层的判断.     

跨孔地震CT在地铁岩溶勘察中的应用

无锡地铁4号线3号标段的四院站-河埒口站在初勘阶段有岩溶揭露,且该地段地处市区,交通流量较大,建筑物密集,地下管线多,地质条件较为复杂,为后期的工程建设埋下了安全隐患。为查明该区段岩溶发育情况,结合前期的钻孔勘探,采用跨孔地震CT技术对岩溶地段进行现场数据采集,利用Matlab程序对数据进行分析解译,并据此画出剖面波速等值线云图,基于波速层析成像原理,通过分析弹性波在空间结构的传播速度来推断地质异常体的空间分布情况。结果表明整个场地岩溶比较发育,并分布有多处岩层破碎带,发育溶洞、裂隙的剖面共20余条。结合前期钻探资料及地质分析可知,跨孔地震CT在地铁岩溶地质勘察中可靠性较高,能弥补传统勘察资料的不足,实现对孔间岩溶发育的高精度预报。     

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。     

电磁波层析技术在工程地质勘察中的应用

利用电磁波层析技术对唐山工人医院的场区岩溶发育情况进行探测，结果表明该技术能较准确地查明岩溶的分布发育情况。综合地质背景及钻探、井间TV探测资料，对场区地基不均匀沉陷的原因及发展趋势进行了分析。     

坝陵河大桥东索塔桩基工程岩溶综合探测技术

坝陵河大桥东索塔桩基工程岩溶探测,采用“以电磁波反射法为主、配合高密度电法和声波反射法的综合物探技术”,并经钻探和钎探验证,探测结果与实际地质情况相符,表明其综合探测技术可作为同类工程借鉴应用。     

大跨小间距隧道微振钻爆施工及中夹岩振动特性研究

为了减少隧道爆破产生的振动,研究大跨小间距隧道中夹岩的振动特性,依托贵阳市七冲村1号公路隧道工程,依据自由面减振原理对CD法进行优化,提出中夹岩侧上台阶“前后错落3部”同步爆破施工的CD法,并对中夹岩内部围岩的爆破振动进行测试,研究并揭示后行隧道掏槽孔、辅助孔及周边孔爆破时掌子面前后中夹岩内部围岩的振动速度传播规律。研究结果表明：利用增加自由面个数和面积对CD法进行优化,能够保证在施工进度不变的条件下,使5 m处围岩的振动速度小于5 cm·s^-1,有效地减小了爆破振动,实现微振爆破施工;在隧道爆破近区,爆破距离是影响振动速度的主导因素,质点最大振动速度由周边孔单段装药量决定;在隧道爆破中远区,装药量是影响振动速度的主导因素,质点最大振动速度由最大一段装药量决定;无论掏槽孔爆破还是辅助孔及周边孔爆破,掌子面前方中夹岩振动速度都稍大于掌子面后方中夹岩振动速度;掌子面前方岩体的场地系数K大于掌子面后方中夹岩的场地系数K;随着自由面数量的增加,场地系数K及衰减系数α都减小。     

荷叶塘高架桥不良地质发育特征及处置分析

荷叶塘高架桥位于二连浩特至广州国家高速公路湖南省永州至蓝山(湘粤界)高速公路第2合同段,属大跨径、高墩特大型桥梁。该桥两侧墩台位于地势陡峭的山坡上,中间桥墩位于地势较为平坦的谷地中。桥位区发育的不良地质包括岩溶、崩塌及危岩体、潜在不稳定边坡等三种类型。针对桥位区存在的不良地质,采用了综合勘察的手段,为查明桥位区岩溶的发育规律,引入了跨孔电磁波透视法等先进的勘察技术,取得了良好的效果。对桥位区发育的不良地质的分布及危害性进行了分析、评价,并提出了相应的处置方案。     

岩溶地区桥梁桩基地质超前预报与成孔技术

在岩溶发育地区,采用地质雷达对桩基穿过地层的溶洞分布情况进行超前预报,并合理确定岩溶地区桩基成孔方案和质量控制措施,本文以某穿越岩溶地区的桥梁桩基础施工为例,探讨岩溶地区桥梁桩基础地质超前预报与成孔的技术措施。     

地质雷达在隧道灰岩地层施工中的应用

隧道施工过程中遇到不良地质段、特别是岩溶地段,若事先没了解掌子面前方地质情况,施工过程中很可能发生塌方、涌水等事故。岩溶经常形成于可溶性灰岩地层,多沿岩层层面或断层破碎带形成溶洞。探地雷达作为一种无损伤检测技术,在隧道超前地质预报中的应用日益成熟,而岩溶洞穴与其周围围岩之间,介电常数、导电率等具有较大差异,因此可用地质雷达探测灰岩地层来动态指导隧道施工。     

综合勘察方法在某公路工程岩溶勘察中的应用

岩溶不良地质问题是我国交通建设面临的主要工程地质问题之一。岩溶发育形态多样,分布无规律,仅靠钻探难以准确确定项目区范围内岩溶发育情况。以大连某公路工程为例,运用资料搜集、工程地质调绘、微动技术、钻探、跨孔CT与孔内波速测试相结合的综合勘察方法,查明了项目区的岩溶发育情况。通过项目实践表明,采用多种物探手段与钻探相结合的综合勘察方法,可准确、快速、经济地查明岩溶发育情况。     

京珠高速公路洋碰隧道水害原因分析及安全性评价

针对降雨引发的岩溶地区隧道水害影响隧道运营安全问题,以京珠高速公路洋碰隧道为例,通过地质勘探与水连通试验,探明隧址区不良地质情况与水连通特性,采用数值仿真方法探究雨后高水压下隧道结构应力场、渗流场的特征规律,并结合病害情况提出整治措施。研究结果表明: 1)地表强降雨、地层岩溶发育、灌入式雨水下渗通道是此次水害的主要原因,而这些原因综合导致的隧道外水压力过高是病害发生的直接原因; 2)由于排水能力相对不足,地层高水头下隧道结构(尤其是隧底和拱顶)仍承受较高水压力,大幅削弱了衬砌结构安全性,易引发边墙、隧底的裂损问题; 3)采取“增设泄水廊道+地表封堵及引流+增设边墙泄水孔”的整治措施后,整治效果良好。     

TST超前地质预报技术在贵州岩溶地区的应用

为探索岩溶地区有效的超前预报技术方案,结合岩溶区的地震波场特征,尝试使用基于散射和反射混合模型的TST隧道超前预报技术进行地质超前预报。主要研究成果如下:1)基本查明斗磨隧道进口平导和大独山隧道1#横洞掌子面前方150m预报范围内的地质情况;2)探明隧道掌子面前方岩溶裂隙、溶洞的分布范围、规模以及发育情况;3)预报的结果与实际情况基本一致,为提前采取支护措施提供准确的地质依据。     

岩溶隧道瞬变电磁三维超前探测技术研究

针对岩溶发育地区隧道开挖时现有地质预报技术对岩溶突水较难做出准确预测的问题,设计出大断面三维多匝小回线瞬变电磁探测技术。依据岩溶发育特点,采用数值模拟方法对隧道掌子面前方25 m和50 m处不同体积富水溶洞进行模拟,研究掌子面前方不同距离和规模的低阻异常体瞬变电磁响应特征。基于数值模拟结果,在张吉怀铁路古丈隧道岩溶发育段进行探测验证,结果表明： 1）溶洞模型在二维视电阻率等值线断面图上25 m和50 m处形成闭合、视电阻值小于60 Ω·m的低阻区,低阻区与设计的模拟体的位置和范围一致; 2）大断面三维多匝小回线瞬变电磁探测三维显示结果与现场实际揭露情况基本吻合,采用该技术能够准确预报掌子面前方17~30 m、隧道两侧20 m到隧道中轴线的充泥含水溶洞。     

肇花高速公路北江特大桥岩溶区桩基施工技术

广东肇花高速公路第三合同段项目沿线地层溶洞比较发育,属于溶洞数量多、溶洞高、串状和连通性溶洞地质构造。为妥善解决北江特大桥桩基溶洞多、卵石覆盖层厚(河床表面砂层薄)、汛期水位高、工期紧等情况,以北江特大桥4×100mPC连续刚构桥主墩56-11号桩岩溶区桩基施工和钢护筒刃脚静压注浆处理,结合不同类型和规模的岩溶发育程度差异,总结并形成了溶洞地区桩基成孔工艺。     

岩溶区运营公路隧道衬砌受力特性模型试验分析

岩溶区隧道的修建改变了原有地下水平衡,溶洞的存在会使水压力集中作用在隧道衬砌上产生集中应力,严重威胁到隧道的正常运营与安全。以广东省岩溶地区运营公路隧道为工程依托,基于室内隧道模型试验,研究岩溶区运营公路隧道在不同溶洞空间分布形态大小特征、不同节理倾角、强降雨条件下衬砌的受力特性,以隧道衬砌表面应变、孔压、土压力和衬砌周边围岩位移的试验测试数据为分析依据,得出结论:沿经过隧道衬砌中心位置走向为45°和135°的溶洞对隧道衬砌不良作用大;溶洞的直径对于隧道衬砌受力特性影响最小,其作用主要是通过与围岩节理面倾角和溶隧间距(溶洞与隧道)的组合来体现;溶洞与隧道距离约在该距离为1.5倍隧道直径时,隧道衬砌的安全性最差;围岩的节理面倾角对隧道衬砌安全性的影响较为复杂,主要表现为以围岩沿节理面方向运动发生的附加应力作用和地下水沿节理面渗流所发生的孔压调节作用。     

综合超前预报方法在岩溶区隧道不良地质体探测中的应用

岩溶区隧道施工过程中易发生涌水突泥等灾害事故,为保证岩溶区隧道的施工安全,降低施工灾害发生的概率,施工前有必要对隧道进行超前预报。依托湖北省保宜高速公路尚家湾隧道,通过地质分析研究了尚家湾隧道的岩溶发育特征,利用 TSP超前预报系统和地质雷达等物探手段对尚家湾隧道的地质缺陷体进行了探测,并结合短距离钻探进行对比分析,探测结果与现场实际揭露情况基本吻合。综合采用 TSP 超前预报系统和地质雷达可较为精确预报岩溶区隧道的不良地质,其预报手段可供类似工程借鉴。     

HSP声波反射法地质预报技术在杨梅堡隧道岩溶探测的应用

岩溶是一种典型的不良地质现象,隧道岩溶地质预报一直是物探中的难点。详细介绍了以地质法为基础、以HSP水平声波反射法为主要手段的综合物探技术在杨梅堡隧道岩溶地质探测中的应用,尤其是对基本原理进行了剖析。从测试预报结果与隧道开挖验证情况来看,该地质预报技术对隧道岩溶的探测是比较成功的,值得进一步探索、总结。     

地铁区间盾构法隧道穿越岩溶填充区施工力学行为计算分析

地铁盾构隧道穿越岩溶填充区受力情况复杂,为保证施工安全和管片受力合理,采用有限差分程序建立数值计算模型,通过计算分析获得盾构穿越地层的受力情况。盾构隧道穿越岩溶填充区时虽然会产生一定的地表沉降,但在安全范围之内,管片受力也是合理的。     

地质雷达在隧道岩溶超前预报中的试验研究

以圆梁山隧道岩溶病害地段进行的地质雷达探测实验研究为基础，论述采用三种不同频率天线对隧道岩溶病害区进行探测实验研究，对其效果进行对比验证分析，阐述了地质雷达探测技术在岩溶隧道超前预报应用的有效性和可靠性。