水库蓄水对铁路隧道安全的影响

为定量分析隧道施工及水库蓄水对隧址区地下水及周边生态环境的影响,以某铁路大梁山隧道为例,运用地下水渗流理论和三维有限差分方法,对比分析隧道施工降水前后隧址区地下水的运移变化情况,并结合剖面二维渗流模拟,开展了瓦沟台水库蓄水对隧道施工安全的影响研究。结果表明:瓦沟台水库和隧道DK56+724～DK57+000段位于大梁山山脊东西两侧不同的地下水流系统中,它们之间的水力联系并不紧密;水库蓄满水后,周边地下水位呈现先快速上升后渐平缓的现象,在水力梯度作用下,起初地下水接受水库水补给,但在历时近2年后,地下水将向水库排泄,该水力联系发生转变的时间远小于地下水从大梁山山脊流动到水库所需时间。综上可以判断,瓦沟台水库蓄满水对大梁山隧道安全的影响不大。     

富水复杂地质围岩稳定性评价与支护系统优化

研究目的:富水复杂地质隧道施工过程中,不良地质带受水-岩相互作用的影响,开挖过程中拱顶、拱腰等部位极易产生块体失稳,且隧底压力经常大于垂直地压,造成仰拱断裂、边墙下部内移错动甚至衬砌失稳破坏,从而给隧道施工造成很大的安全隐患,因此很有必要对围岩稳定性进行评价,并以此为基础对围岩支护系统进行优化探讨.研究结论:(1)隧道在弱风化的花岗岩中掘进时应尽快施作仰拱,使衬砌闭合成环;(2)CD法开挖段仰拱紧跟、衬砌尽早封闭成环很有必要;(3)文兴隧道与水库之间具有水力联系的可能性,对于隧道内的渗、涌水应及时采集水样进行必要的水化学及同位素分析,判断隧道内渗、涌水的来源.(4)隧道在断层破碎带的软弱围岩中掘进时,应尽早施做二次衬砌,必要时做专项的抗水压复合式衬砌设计;(5)一旦证实水库水与隧道之间存在水力连通,隧道的断层破碎带为力学和形变不良段,车行横洞应尽量避开该位置,适宜前移或后移数十米至微风化岩层段内.     

岩溶发育区深埋隧道水岩相互作用机理

结合渝怀铁路圆梁山隧道涌水实例,运用地球化学和断裂力学有关理论分析岩溶区深埋隧道的水岩相互作用机理,探讨水岩相互作用对岩溶地区隧道施工发生涌水、突泥的影响。研究表明:岩体的水力劈裂作用导致的裂纹扩展属于Ⅰ Ⅱ复合型裂纹问题;隧道开挖改变岩溶地下水循环系统的平衡,特别是深埋隧道在高水压作用下,施工爆破等作业使围岩裂隙的连通性增大,张开度增加,围岩体内裂隙发生扩展是最终形成大岩溶管道的关键;在高水头压力作用地段,水力劈裂作用造成导水裂隙进一步扩展,导致本来并不连通的岩溶管道产生水力联系,形成大型岩溶漏斗系统;如果隔水层在爆破过程中被破坏,大量岩溶水和填充物进入隧道可能会造成突发性大规模涌水突泥事故。超前地质预报或加强灌浆是确保隧道施工顺利通过隐伏大型岩溶区的有力工程措施。     

衢宁铁路鹫峰山一号隧道高压富水断层处治技术

针对鹫峰山一号隧道富水断层下穿大型水库、实测水压高达4.3 MPa的工程水文地质特点,通过超前钻孔及孔内成像和同位素示踪试验综合分析,判定断层段地下水与地表水库水存在长期水力联系;通过理论计算分析,提出了隧道穿越高压富水断层带"超前注浆加固、衬砌结构加强、分区防水、安全监测、综合治理"的处理原则和相应的工程处治措施,有效解决了隧道安全施工和结构长期安全问题,对类似工程具有一定的参考和借鉴作用。     

当金山隧道区域地应力特征分析与应用

研究目的:敦格铁路当金山隧道位于兴蒙褶皱系与祁连山褶皱系之间的阿尔金断隆,隧道埋深大,地质条件复杂,高地应力是隧道施工中的主要地质问题。通过对隧道区域地应力特征分析,分析预测隧道施工中与高地应力有关的地质问题。研究结论:(1)当金山隧道区地应力高,以水平应力为主,属高地应力区;(2)根据切向应力准则判断,隧道施工中埋深较大地段较完整的云母石英片岩、花岗岩有发生轻微岩爆的可能,绿泥石英片岩发生岩爆的可能性小;(3)根据隧道区的地应力特征及岩性特征分析,断层破碎带(尤其是F5断层)岩质软弱,在施工中有发生较大变形的可能,其他地段发生变形的可能性较小;(4)本文采用的隧道地应力分析与评价方法及与高地应力有关主要地质问题的分析,对类似工程具有参考和借鉴意义。     

隧道塌方分析及其整治

塌方是隧道施工中常见事故,如何超前采取预防隧道塌方措施尤为重要。对于隧道塌方只要有超前意识,通过分析其发生、发展的原因以及吸取国内外处理隧道塌方的成功经验,及时采取合理防治措施,就可以把塌方发生的可能性降至最低。     

水文观测系统在山区复杂岩溶隧道中的应用

水文观测系统的应用是指通过在复杂岩溶隧道建立水文观测系统,收集降雨量、涌水量、水压、深孔水位变化等数据,并对这些数据进行综合分析,以判断隧道施工过程中地质灾害（突水、突泥等）发生的可能性,据此可及时作出预警,确保施工安全。同时,这些监测数据也可作为结构设计的重要参考因素。此文结合宜万铁路的施工经验,对复杂岩溶隧道条件下建立水文观测系统的全过程作了详细介绍。     

隧道地应力测试与岩爆倾向性分析

研究目的:岩爆是深埋长隧道施工中发生频率较高的突发性地质灾害,岩爆研究对于隧道的勘测设计、施工组织及安全生产具有重要的现实意义.研究结论:采用水压致裂法进行地应力测试,依据Russenes判据、Turchaninov判据及Hoek判据等准则对隧道施工期岩爆发生的倾向性进行分析与评价.结果表明:隧道存在岩爆发生的可能性;...     

岩溶隧道防突岩层突水模拟分析

岩溶隧道施工中防突岩层突水已成为我国地下工程建设中的重大问题。本文首先分析了岩溶隧道突水机理和突水类型,然后通过块体离散元分析软件研究了隧道开挖过程中隧道与其边墙外高压富水隐伏溶腔间防突岩层在突水过程中位移场、渗流场的演化特征。研究成果表明:隧道开挖后随着围岩应力逐渐释放,防突岩层经历显著位移、局部垮落和整体破坏3个阶段,最终形成突水通道;开挖初期岩溶水压力分布范围逐渐增大,除防突岩层外其他部位围岩和高压富水溶腔逐步建立了水力联系;开挖后期溶腔水位下降,岩溶水压力分布范围减小。     

赤岭隧道水库库底段的施工技术

隧道在水库库底通过，保证隧道不因地下水径流改变而造成水库漏水，是一个施工难题，文章介绍赤岭隧道水库库底段施工的成功经验。     

秀山隧道水文地质特征分析研究

研究目的:玉蒙铁路秀山隧道受云南特殊地质构造影响和异常活跃的地壳运动作用,溶蚀管道与宽大裂隙发育,岩溶水、构造裂隙水相互混杂并形成复杂的地下水网络系统。通过对隧址区域工程地质与水文地质条件以及施工开挖揭示的洞身涌水特征进行系统分析研究,查清隧道涌水来源及其与杞麓湖的水力联系。研究结论:(1)通过对隧道洞身涌水量最大段落进行综合分析及水样同位素测试,表明地下水来源于隧址区接受的大气降水;(2)杞麓湖湖水与隧址区地下水在来源上存在明显差异,隧道涌水与湖水联系较弱;(3)隧道穿越曲江、杞麓湖两个水文地质单元,施工至不同洞段水文地质特征表现出较大的差异性;(4)本文研究结论可为同类地质环境隧道工程勘察设计施工提供参考借鉴。     

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。     

铁路隧道仰拱设计施工关键技术分析

隧道仰拱开挖施工不慎引起塌方失稳是隧道建设过程中时常发生的安全问题。从隧道施工过程力学角度分析了仰拱开挖易发生失稳塌方的力学机理,分析了隧道仰拱塌方失稳原因,指出了当前隧道仰拱设计施工应重视岩体时间空间作用相关特征,提出了铁路隧道仰拱设计施工应采取的加强措施。所得结论可为隧道设计施工安全控制管理提供参考。     

桥梁施工对其下明挖地铁隧道结构安全性影响分析及对策

讨论在隧道结构周围近距离施工桩基及桥台的情况,以沙湖环湖路南段工程以桥梁形式上跨武汉市轨道交通2号线中山北路停车场与武九铁路联络线工程为例,采用Midas GTS NX有限元分析计算软件,对明挖地铁隧道结构在上跨桥梁及其桩基施工过程中的内力、变形等进行了模拟分析。分析表明,隧道上方桥梁施工会使隧道结构竖向发生沉降、横向发生收敛、结构整体发生扭曲,但本工程桥梁施工对隧道结构的影响在安全范围内。     

黄土隧道洞口山体稳定性评价关键技术

铁路黄土隧道洞口在施工过程中受地质条件、工程设计、施工技术等因素影响,易发生山体滑坡。本文以一客运专线黄土隧道洞口山体滑坡为实例,从地形地貌、滑坡形态、施工影响、过程管理等方面对滑坡原因进行了分析,探讨了滑坡产生的原因,总结关于黄土隧道洞口边坡稳定性分析经验与管控技术要点。     

大瑞铁路保山隧道建设对易罗池岩溶水系统影响研究

大瑞铁路保山隧道为穿越保山盆地和怒江峡谷间的越岭隧道,易罗池泉水为保山盆地西侧边缘岩溶大泉。通过区内地质构造、地层岩性和水动力条件的分析,对易罗池岩溶水系统形成机制进行研究,认为易罗池岩溶水系统沿大宝盖向斜灰岩夹层发育,补给源位于向斜西翼沙河上游朝阳寨一带地表沙河水,沿灰岩夹层管道径流,于易罗池排泄,具一定的承压性,为典型埋藏型岩溶。通过分析保山隧道区与岩溶水间的水力关系,认为保山隧道揭示岩溶管道水可能性较小,隧道施工穿过向斜西翼的灰岩夹层,形成低势面后可能将会对岩溶水系统水压有一定影响,设计和施工在向斜西翼灰岩夹层段采取技术成熟的封堵地下水措施,可有效规避工程风险。     

关垭子隧道软弱围岩大变形机理分析

关垭子隧道穿越极高地应力状态软岩,施工过程中发生了大变形。在工程地质勘查、现场调研、岩石力学试验及监控量测的基础上,通过分析隧道变形特征,从隧道埋深、施工方法、围岩岩性、地应力及地下水等方面研究该隧道大变形的发生机理。研究结果表明:该隧道大变形以围岩塑性变形为主,膨胀变形影响较小,并对类似隧道的设计施工进行了展望。     

合武铁路客运专线红石岩隧道瓦斯成因探讨

合武铁路客运专线红石岩隧道地处大别山区,隧道施工过程中出现瓦斯燃烧现象,这在国内变质岩隧道施工中还是首次发生,给客运专线瓦斯隧道施工提出了新课题。红石岩隧道施工中注意对区域性地质的研究,分析瓦斯成因和运移特性,采取有针对性的预防措施,保证了施工安全,为类似工程提供了借鉴。     

高速铁路大断面隧道地应力测试与分析

大岩湾隧道位于沪昆客运专线长玉段,为单洞双线隧道,全长1 968 m,最大埋深259.64 m,开挖面积达160 m2,跨度达15 m,属于超大断面隧道。本文介绍了隧道工程区水压致裂地应力测试的基本原理和测试结果,并对测试结果进行了分析。分析结果表明:该工程区的原地应力以水平应力为主,最大主应力方向为W67.5°N,与区域地质分析的结果相吻合。根据该工程区应力量值及方向,分析了隧道区的应力特征,并结合该隧道的工程地质条件,对隧道施工过程中的稳定性和岩爆发生的可能性进行了讨论。     

长大隧道不同工法衬砌结构安全性模拟分析

为研究长大隧道在不同施工方法中对衬砌结构的影响,判定施工方法对隧道开挖的安全情况,本文从隧道衬砌结构受力的角度出发进行数值模拟分析,采用荷载结构模型对不同围岩条件下隧道结构安全性展开研究,利用安全系数的方法选取合理施工方法。从安全性定量计算,判别隧道在不同结构形式下安全性,从而可提前有效指导施工,避免施工过程中,隧道在结构受力不利部位发生开裂等问题,减少返工情况的发生,降低施工成本,保证施工安全,研究过程和成果可为今后类似工法优化提供一种研究思路。