西南及邻区高速铁路岩溶工程地质分区研究

我国西南及邻区发育分布有大量的可溶岩,随着中西部高速铁路建设的加大,大量的铁路不可避免的穿越岩溶发育区,岩溶问题给该区域的高速铁路选线及建设带来巨大的挑战。根据多条已建成和在建的岩溶山区高速铁路岩溶工程地质问题,探讨这些地区高速铁路建设所面临的主要岩溶工程地质问题。拟定以地形地貌、气候和高铁主要岩溶问题为主控因素的分区原则,构建高原岩溶区、斜坡过渡带岩溶区、岩溶化平原区等3大高速铁路岩溶工程地质区;在此基础上基于地层岩性、地质构造、岩溶发育程度和岩溶水系统特征为控制因素的分区原则,细分为17个高铁岩溶工程地质亚区。高速铁路岩溶工程地质分区的研究成果,有利于针对西南及邻区不同的岩溶工程地质分区特点,制定相应的高速铁路勘察设计方案,以查明铁路建设遇到的复杂岩溶工程地质问题,拟定相应的工程措施,规避铁路建设的工程风险。     

基于人工神经网络的顺层偏压隧道变形预测

根据顺层偏压隧道工程实际监控量测数据，结合工程地质条件，基于人工神经网络，建立了顺层偏压大变形隧道人工神经网络预测模型，得到了顺层偏压隧道变形预测值。通过现场实测与模型计算预测变形值对比分析得出:人工神经网络预测模型在顺层偏压隧道大变形预测方面有很高的适用性能。     

构造复杂区非煤地层隧道有害气体成因机制及运移模式

以位于深大断裂交汇区的大(理)临(沧)铁路红豆山隧道为例,在分析隧道地质环境的基础上,结合隧址区有害气体现场监测和室内试验分析及隧址区断裂构造特征,研究构造复杂区非煤地层隧道内有害气体的成因机制和运移模式。结果表明:隧道内主要有害气体为高浓度CO2和较高浓度H2S,以断裂带及花岗岩蚀变带为运移通道;隧道内有害气体为无机成因气,来源于深部壳幔地层,其中CO2的同位素值在-0.3‰^-8.0‰之间,可判定隧道内有害气体为岩浆-幔源及变质混合成因;隧道穿越的诸多张性断层既可作为储气断裂,也可视为幔源岩浆气向上运移的疏气断裂。     

鱼卡(红柳)至一里坪铁路地质选线研究

研究目的:鱼一线地处柴达木盆地西北边缘地带,自然环境恶劣,地质条件复杂,线路穿越了世界上最大的雅丹地貌(俗称"魔鬼城"),风沙、盐渍土遍布,湖盆低洼地带存在软土、盐岩。在该地区进行地质选线对于降低后期勘察设计难度、减少投资、降低后期维护费用等方面起决定性作用。本文针对线路穿越风沙、软土、盐渍土、盐岩四类工程地质问题时,采取何种地质选线的技术原则进行了研究。研究结论:(1)在本次地质选线过程中,综合采用了遥感解译、地质调绘、钻探、试验等勘探方法,查清了沿线的工程地质条件;(2)对线位比选起决定性因素的工程地质条件主要有风沙、软土、盐渍土、盐岩,选线应遵循"绕避为主"的原则;(3)通过对北线方案(CK)、中线方案(C9K)、南线方案(C10K)三条线位进行比较,得出中线方案优于北线方案、南线方案,宜做为本线的推荐方案;(4)本研究能够为类似地区的工程项目选线研究提供一定的借鉴。     

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。     

大瑞铁路大保段主要工程地质问题及地质选线

研究目的:在建的大瑞铁路位于怒江、澜沧江、金沙江3条大江并流的横断山地区,地形地质条件极为复杂。通过认真总结位于横断山地区的大瑞铁路大理至保山段地质选线技术,对地形地质条件相似的国家铁路网规划中拟建的滇藏、川藏等铁路建设具有一定的借鉴意义。研究结论:大瑞铁路大保段地处印度板块与欧亚板块相碰撞缝合带附近。区内地形地质条件极为复杂,活动断裂、地震灾害、崩塌、滑坡、泥石流及高温热水构成了控制线路方案的主要工程地质问题。在充分总结汲取西南山区深切河谷与活动断裂带铁路地质选线经验的基础上,提出了大保段地质选线定线技术原则,选取了地质条件具有优势的北线方案和霁虹桥桥位方案跨澜沧江。     

云桂铁路老石山隧道浅层天然气成因模式研究

云桂铁路老石山隧道在穿越非煤层系地层施工时,发生了天然气溢出及燃烧现象。文章针对该隧道病害形成原因及天然气来源,对天然气的成因模式进行了研究;在收集区域油气地质背景的基础上,从生油气层、油气储层和油气层构造三方面进行分析得出,隧道出口的背斜构造是油气运移的指向区和逸散浸染带,隧道下伏的多套生油气地层均存在一定的生油气能力,油气有通过断裂构造向上运移至浅部富集的可能性;结合隧道开挖前后天然气浓度检测结果分析表明,浅层天然气主要来源于隧道底板下深部岩层,而隧道洞身岩层可能已受油气浸染,在个别地段有富集的可能;最后通过对天然气分布特征及形成模式的分析研究得出,老石山隧道浅层天然气的成因模式,即气体来源于深部志留系和寒武系筇竹寺组的页岩天然气,沿龙泉寺断裂带向上运移至隧道溢出。     

斜孔勘探技术在西渝高速铁路采空区勘察中的应用

采空区勘察是铁路工程地质选线的重要组成部分,采空区具有危害性大、隐蔽性强、既有资料准确性参差不齐等特点.在陡倾岩层的勘察中,斜孔勘探可与产状倾向大角度相交针对性布置钻孔,且相同孔深可揭示更多地层以相互印证,具有明显的靶向勘察优势.目前,斜孔勘探用于铁路采空区勘察的案例较少,本文以西渝高速铁路铁峰山越岭段采空区勘探为工程...     

芒市至猴桥铁路梁河—腾冲段地质选线方案

拟建芒市至猴桥铁路沿线新构造运动活跃,地震频发,水热活动十分强烈,工程地质条件十分复杂。梁河—腾冲段线路穿越梁河断陷盆地,跨越大盈江活动断裂及古永—中和街活动断裂,线路附近温泉出露多且密,这给线路方案的选择带来极大的困难。本文在现场地质调绘、钻探、物探、室内试验分析及相关专题研究的基础上,综合分析控制该段线路走向的活动断裂、高地温、更新统砂层等问题,从工程地质角度选择较优的线路方案,为类似地区铁路工程地质选线提供依据。     

错综复杂山区桥址岩体结构参数及稳定性研究

以地处"三高""四活跃"地质条件下的上坝大桥为例,在对地质条件进行深入分析的基础上,采用现场试验和室内试验的方法,运用Barton模型确定参数,并采用地质条件、有限元分析、SMR、数值模拟等方法对岸坡自然状态、工程状态和地震条件下边坡的稳定性进行了分析。研究结果表明:天然状态下,瑞丽端、保山端岸坡自然稳定坡角分别为39.9°,41.6°,均小于实际坡角;天然状态下,瑞丽端、保山端岸坡的稳定安全系数为2.00、2.20,岸坡均处于稳定状态;桥梁荷载作用下,瑞丽端、保山端岸坡的稳定安全系数为1.60,1.70,岸坡均处于稳定状态。