红外探测技术在隧道超前地质预报中优、缺点探讨

红外探测技术在隧道超前地质预报中发挥着重要作用,通过实践对仪器的性能和适用范围进行探讨和研究,可以对红外探测仪器的改进起到指导作用。详细阐述红外探水的基本原理、特点、测线布置方式和预报判读依据,结合沪昆客运专线贵州段玉屏至凯里段隧道工程实例,多次准确预报出掌子面前方存在的隐伏含水构造,从而成功避免了隐伏含水构造对隧道施工带来的安全隐患,同时对红外探测技术在隧道超前地质预报中的优、缺点进行分析、探讨。     

襄渝线财神庙隧道瓦斯特征及处理对策

研究目的:通过对财神庙隧道瓦斯的出现过程、赋存条件、浓度变化规律、现场采取的有效临时措施以及隧道结构设计的分析,总结瓦斯隧道施工中通常应采取的措施.研究结论:财神庙隧道围岩既不产生瓦斯,也不存在储存大量瓦斯气体的地质环境,岩层中的瓦斯主要从远处运移而来,以游离状态存在,一般不会出现大量瓦斯气体的突然涌出,而是随着打孔释放和通风排泄,浓度会逐渐降低.对于隧道中瓦斯的处理,在思想上要高度重视,充分认识到瓦斯有害气体的危害以及可能带来的严重后果;在措施上要有序认真、层层落实,重点要做好瓦斯检测、通风工作,随时掌控洞内瓦斯的浓度,掌子面的开挖掘进必须有超前探孔指导施工,务必把浓度控制在安全值以内;隧道结构设计首要考虑对瓦斯的封堵,尽量减少瓦斯逸出,确保隧道施工和运营安全.     

逆断层隧道掘进过程中瓦斯数值模拟研究

断层是影响隧道掘进过程安全性的重要因素,其煤岩完整性的破坏致使瓦斯运移条件发生了变化。为研究逆断层隧道掘进过程中岩石的动态破坏过程和煤岩瓦斯的渗流-应力-损伤耦合作用,结合兴隆坪隧道的实际地质资料,建立了数值计算模型。利用RFPA2D-GasFlow软件,模拟了瓦斯压力为2.0 MPa工况下隧道掘进过程中断层破碎带附近岩体的应力分布特征。其模拟结果将瓦斯突出破坏过程分应力增加阶段、断层破裂阶段和应力致使瓦斯突出阶段,得到了瓦斯流量等值线分布的变化规律。指出了逆断层下盘隧道掘进临近断层过程中,断层活化及裂隙贯通区是瓦斯突出危险时刻,并对隧道掘进过程致使煤岩体损伤-破坏-裂隙贯通-瓦斯突出全过程进行了分析。     

超前地质预报综合技术在广成山隧道施工中的应用

阐述了在宜万铁路广成山隧道施工中采用的TSP203、地质雷达、红外探测、水平超前探孔等超前预报系统综合方法,采用该方法成功地穿越了F4、F5、F6断层施工,说明综合超前地质预报对隧道施工具有较好的指导作用.     

考虑水-土耦合的盾构隧道地表沉降试验研究

考虑水-土耦合情况,进行不同隧道埋深、支护压力和掘进速度条件下盾构隧道施工致地表沉降的大型三维物理模型试验,总结不同条件下的地表沉降规律,分析孔隙水压力和围岩压力的变化特性,归纳不同条件下的地表沉降曲线;探讨隧道埋深、支护压力和掘进速度以及孔隙水压力对地表沉降值的影响,推导地表横断面沉降槽计算的经验公式,并将研究成果应用于北京地铁10号线部分区间的地表沉降预测.结果表明:随着隧道埋深增加,地表沉降值减小,地表横向沉降槽影响范围加宽;沉降值随支护超压比增加而增大;掘进速度变化对地表沉降的影响程度较小;施工扰动围岩及孔隙水压力消敞对地表沉降值有较大影响;基于物理模型试验的经验公式预测值与FLAC~(3D)数值模拟预测值、现场实测值均较为吻合.     

岩溶隧道综合超前地质预报技术应用

岩溶水文地质条件复杂多变,单一预报方法难以全面预报岩溶地质信息,导致施工中突水突泥事故频发。本文提出了一套以TSP作为长期预报关键技术初判,地质雷达和红外探水作为短期预报关键技术准确预报,同时结合地质素描综合判断法和水平地质钻探辅助验证的综合超前地质预报技术方案。应用结果表明,此岩溶隧道综合超前地质预报技术能准确预报前方一定范围内岩溶发育特征和位置,能有效保证岩溶隧道施工安全,可为类似岩溶隧道工程建设提供借鉴。     

贵阳枢纽大对门双线隧道超前地质预报技术

针对贵阳枢纽白云至龙里北铁路控制性工程大对门双线隧道复杂的岩溶、水文地质等条件,介绍超前地质预报的综合应用,总结应用效果和存在的问题。超前地质预报实践表明,采用TSP、地质雷达、红外探水、HSP声波反射法等综合超前预报手段,有的放矢,结合地质资料和隧道开挖不断揭露的地质条件综合分析,可以获得较好的预报结果,为隧道中不良地质情况施工提供正确指导。     

中梁山隧道高压富水区帷幕注浆技术

依托中梁山隧道下穿余家湾水库段高压富水区工程,详细介绍超前全断面帷幕注浆的施工方案;综合采用红外探水法、超前探孔法、检查孔法等,对注浆效果进行检验 开挖揭露后证明,岩溶裂隙和管道可以得到有效封堵,且注浆效果良好.     

中天山隧道敞开式TBM施工技术

长大隧道采用TBM(tunnel boring machine)掘进施工是未来长大隧道施工的首选方案.实现TBM掘进与衬砌同步施工能有效利用时间、缩短工期.针对中天山隧道特点,提出中天山隧道敞开式TBM施工关键技术,为未来TBM在长大隧道施工积累了宝贵的施工经验.     

成都地铁一号线盾构机下穿万福桥数值模拟分析

成都地铁一号线将穿越府河,地下水的存在会对盾构隧道产生重要影响,同时高水压下掘进隧道也会改变既有结构内力分布.选取盾构机过万福桥典型断面,采用三维数值模拟方法,针对考虑耦合效应和只考虑水压力的两种工况,分析了两种工况作用下管片衬砌的内力分布规律,并研究了盾构机掘进对桥梁结构的影响.研究表明考虑耦合效应的管片结构具有更不利的内力分布,盾构机在通过府河时需提前进行基础处理.     

基于层次分析法的铁路岩溶隧道突水风险评价

研究目的:基于层次分析法的铁路岩溶隧道突水风险评价,是将岩溶隧道突水风险因素定量化,通过数学运算计算出各风险因素相对于突水风险评估总目标的排序权重,并比较各风险因素之间权重大小,用于评价不同水文地质条件的岩溶隧道或岩溶隧道不同地段突水的风险性。研究结论:应用层次分析法对铁路岩溶隧道突水风险进行评价,解决了因人而异、人的主观性带来的偏差。以宜万铁路齐岳山隧道为例,论证了隧道得胜场地下河槽谷段及进口山地斜坡段分别为突水风险极高、高度地段,基本符合该隧道掘进过程中突水状况。     

基于复合地层表征参数的盾构隧道地面沉降预测分析

隧道盾构掘进过程中,复合地层围岩的特殊性质通常难以明确地量化表征,却对地面沉降影响甚大.针对这一问题,引入地层复合指数作为描述复合地层特征复杂程度的表征参数.依托某工程隧道地层组段的多项物理力学参数的数据特征,提出将复合地层变形模量的加权变异系数设置为地层复合指数;应用有限层法理论,分析复合地层中盾构掘进的有效推力、水...     

聚能水压光面爆破技术在崤山隧道施工中的应用研究

聚能水压光面爆破是一项国内外首创的隧道掘进新技术,将聚能爆破与水压爆破有机结合,兼具两项爆破技术的优点。通过介绍聚能水压光面爆破技术的基本原理和工艺,结合在蒙华铁路崤山隧道开挖掘进中的实际应用和对比试验分析,突显了聚能水压光面爆破技术的优越性,在具有"三提高、一保护"优点的同时,还可大大减少钻孔数量,降低劳动强度,为聚能水压光面爆破的推广使用提供了借鉴。     

青岛地铁1号线安安区间盾构隧道地表沉降研究

基于现场实测数据分析,研究青岛地铁1号线双线盾构隧道左、右线分别掘进情况下,安子站-安子东站区间的地表沉降规律,并讨论了二次注浆对地表沉降的影响。结果表明:无论是先掘进的隧道还是后掘进的隧道,其地表沉降都可以分为4个阶段,其中初期土体扰动导致的沉降占总沉降量的18. 1%;盾构通过导致的快速沉降占54. 7%;盾构通过导致的缓速沉降占11. 9%;邻线盾构通过导致的沉降占15. 2%。基于Peck公式,讨论了盾构隧道施工对邻线隧道地表沉降的影响。对先掘进的隧道进行二次注浆可以有效控制其地表沉降量,但注浆对土体产生的扰动会小幅增加后掘进隧道的地表沉降。     

壁板坡隧道富水逆断层综合超前地质预报实践

壁板坡隧道为沪昆客运专线最长隧道,洞身被3条逆断层带切割,围岩破碎,地下水发育,工程地质条件复杂,针对壁板坡隧道富水逆断层带,建立超前地质预报体系。在分析总结已有超前地质预报成功经验的基础上,从短距离预报和中、长距离预报的角度,建立适用于壁板坡隧道复杂地质条件的超前地质预报体系。在隧道大角度穿越杨梅山-小达村逆断层中,以TSP长距离预测、红外探水短距离预测、超前地质钻探复核预测的方式,准确探知施工中可能出现的富水破碎带的位置和富水程度,为防范施工风险,确保施工安全提供了可靠依据,验证了该超前地质预报体系的可靠性及其效果。     

杨家坝隧道无轨运输长独头施工通风技术

隧道长独头掘进采用无轨运输方式出碴时,通风是施工解决的一大技术难题.结合渝怀铁路杨家坝隧道无轨运输施工独头掘进1900m施工通风的实践经验,介绍该隧道无轨运输施工通风方案的设计和实施情况.     

构造交汇区变质岩隧道突水涌泥机理及控制措施研究

旧堡隧道地处区域性构造交汇部位,由于多期构造运动叠加,断裂构造兼具压扭性推覆构造特征及张扭性断裂特征,导致岩体结构复杂,围岩破碎且承压富水,地下水赋存状态及运动规律受开挖扰动影响明显,在施工过程中多次发生“突水涌泥、隧道收敛变形大、初支侵入限界、二衬裂缝”等施工灾害.本文根据旧堡隧道的施工实践,总结了构造交汇区岩体结构特征,介绍了旧堡隧道在穿越构造交汇区时所采取的施工技术以及地层加固措施,对构造交汇区变质岩隧道突水、涌泥机理进行了分析,并提出了控制措施.     

DSUC型双护盾TBM小净距段掘进技术研究

西镇站~青岛站区间TBM掘进隧道开挖线净距逐渐变小,左右线隧道开挖线净距由6 m逐渐减小,左右线出洞处隧道开挖线净距最小为0.56 m。右线TBM隧道先行掘进施工,待左线TBM掘进时,左线TBM撑靴需要的顶推力会对右线隧道洞壁产生较大反力,将会对小净距隧道先行掘进隧道管片及周边围岩产生较大影响。通过合理控制掘进技术参数,采取对先行洞安装可移动式台车支撑体系和管片背后注浆等措施,对先行隧道管片及周边围岩进行加固,同时加强对先行隧道管片及可移动式台车支撑体系监控量测,确保左线TBM掘进顺利通过了小净距段。     

深埋岩溶隧道水压力的预测与防治

研究目的:为保护洞顶水资源和环境,深埋岩溶隧道“以排为主”的设计原则巳不适应环保要求,开始尝试 “以堵为主”的防排水原则。封堵地下水会使隧道衬砌承受巨大水压灯,“以堵为主”的关键问题是预测和防治隧 道水压力。 研究方法:隧道水压力受地下水水头损失和地下水与衬砌接触面积的双重影响,据此在调整岩溶隧道水头 折减系数的基础上,分析隧道水压力模式。 研究结果:给出了用渗流水量确定隧道水压力的公式,继而讨论了基于水环境平衡的适度排水和围岩注浆 的防治原则,并给出了注浆圈和其内衬砌的水压力的计算公式。 研究结论:引用锦屏二级水电站探洞和渝怀铁路圆梁山隧道的实测资料对上述水压力公式进行检验,其计 算的隧道水压力较符合实际。     

钻爆法隧道防排水施工技术

从工程实践出发,系统介绍了钻爆法隧道防排水施工技术,包括超前地质预报探水、泄水洞排水、帷幕注浆堵水、小导管注浆止水、提高光爆质量、采用湿喷工艺、暗埋式排水管排水、隧道喷膜防水、衬砌结构自防水、隧道注浆堵漏止水等10个方面的防排水技术.