隧道穿越韧性剪切带的综合勘察分析及围岩划分

新建铁路格尔木至库尔勒线七面峰4号隧道处于阿尔金山一韧性剪切带内。为查明该区域工程地质条件并合理划分隧道围岩级别,在充分研究区域地质资料的基础上,利用航卫片判释、野外调查、物探和钻探等相结合的综合勘察手段,查明了隧道区域地层岩性以元古界蓟县系马特克布拉克组片岩夹片麻岩、片岩夹大理岩为主,局部有花岗岩入侵;还查明了韧性剪切带内的各断层构造特征。勘察结果表明,该隧道围岩整体以Ⅳ级、Ⅴ级为主(Ⅳ级占54. 16%,Ⅴ级占45. 84%),且与施工揭示一致。本次勘察工作丰富了阿尔金山地区工程地质研究现状,可为铁路隧道穿越山区韧性剪切带时的勘察设计提供参考。     

深埋双线铁路隧道衬砌高水压分界值研究

为研究深埋双线铁路隧道衬砌高水压分界值以及高水压作用下的衬砌受力状态,基于双线铁路隧道设计标准,利用有限元软件计算和分析双线铁路隧道衬砌在不同水压作用下隧道衬砌安全系数的变化规律,确定双线铁路隧道衬砌的高水压分界值。研究结果表明:Ⅱ、Ⅲ级围岩条件下水压力在0~0.05 MPa(约等于隧道净高一半)和Ⅳ、Ⅴ级围岩条件下水压力在0~0.1 MPa(约等于隧道净高)范围内变化时,隧道断面安全系数基本不变。在Ⅱ、Ⅲ级围岩条件下,双线隧道的高水压第一分界值为0.08~0.20 MPa;高水压第二分界值可取为0.40MPa。在Ⅳ、Ⅴ级围岩条件下,双线隧道的高水压第一分界值为0.12~0.35 MPa;高水压第二分界值为0.50 MPa。双线铁路隧道采用标准设计图进行设计时,能够承受的最大静水头为50 m,超过50 m的静水头,则需要优化断面。     

TSP隧道地质超前探测中反射波主频的探讨

针对隧道施工狭窄的场地条件和施工机械振动干扰的超前探测工作环境,为提高TSP隧道地质超前探测外业采集数据的可靠性,对TSP地质超前探测外业采集的反射波主频与隧道地质超前探测效果进行试验研究。通过宜万铁路复杂岩溶隧道TSP地质超前探测的应用实例数据,得到了隧道TSP地质超前探测反射波正确频谱分析图和干扰较大频谱分析图以及隧道Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅳ～Ⅴ级围岩级别的TSP地质超前探测反射波主频范围频次图,从外业采集的反射波频谱对TSP隧道地质超前探测外业采集数据质量进行了判别。     

碎裂玄武岩夹凝灰岩型隧道超前地质预报技术探讨

研究目的:以大丽铁路禾洛山隧道为例,研究了碎裂玄武岩夹凝灰岩型隧道的超前地质预报技术,通过综合各种手段的超前预报资料,提出准确的预报结论和适宜的工程措施,及时指导隧道施工,减少和规避施工地质灾害风险.研究结论:(1)勘察期间,对隧道浅埋地段采用高密度电法、对隧道深埋地段采用CSAMT法进行地面的超前地质预报工作;施工期间,采用地质调查法、TSP法、超前水平钻等进行洞内的超前地质预报工作.(2)综合分析各阶段、各种方法手段的超前地质预报资料,提出最终预报结论和工程措施建议,及时指导施工.(3)提出了超前地质预报工作流程.     

综合勘察与超前地质预报技术在兰渝铁路长寿山隧道中的应用研究

长寿山隧道为特长隧道,其工程规模大,埋深大,需勘察范围广,地形地质条件十分复杂,为了详细查清隧道的工程地质与水文地质条件,并及时对地质勘察资料进行补充和完善,指导并保证隧道施工的安全顺利进行,通过在勘察阶段采用遥感、大面积地质调绘、物探、钻探、综合试验、测试相结合的地质综合勘察技术,在施工阶段,采用地质编录、TSP、地质雷达、红外探测、超前水平钻探等相结合的综合地质超前预报技术,提高勘察效率及质量,补充地质资料、指导及保证安全施工,取得很好的效果。实践证明,山区长大、深埋、地形地质复杂隧道,在勘察及施工阶段分别采用综合勘察与地质超前预报技术,其方法是必要、合理、恰当的。     

三台阶六部短距法在铁路隧道施工中的应用研究

研究目的:新建贵(阳)广(州)铁路客运专线三都～五通间属于高原斜坡侵蚀、构造中、低山区,沿线地质构造复杂多变,隧道洞身地质中Ⅳ、Ⅴ级围岩等级所占比重大,施工安全风险高。针对开挖断面为138 m2～146 m2的特大开挖断面的软弱地质围岩铁路隧道,必须采取可靠的施工工法,才能确保隧道施工安全。研究结论:以贵广铁路大断面Ⅳ、Ⅴ级软弱围岩地质隧道施工为背景,在总结了传统三台阶施工工法的经验基础上,施工采用三台阶六部短距开挖工法,将隧道整个开挖断面分为三个台阶六个作业面,上、中、下各台阶施工同步推进,弥补了CRD法或双侧壁导坑法等方法工序多、工期长、对围岩扰动次数多的不足,便于现场施工组织管理,且机械化程度高,缩短了工期。根据现场工程实践,该工法既保障了隧道施工安全,又提高了施工进度。     

高速铁路隧道综合接地系统接地特性分析

高速铁路隧道综合接地系统连接结构极为复杂,接地工程隐蔽,接地系统特性直接关系到隧道内电气设备运行安全。为研究高速铁路隧道综合接地系统的接地特性,对高速铁路Ⅰ、Ⅱ级围岩隧道和Ⅲ～Ⅴ级围岩隧道综合接地系统建立仿真计算模型,计算分析两类隧道综合接地系统在不同土壤电阻率和不同隧道长度时的接地阻抗特性,以及隧道洞室内电力设施接地端子处的接地阻抗和地电位升特性。计算结果表明:Ⅰ、Ⅱ级围岩隧道和Ⅲ～Ⅴ级围岩隧道综合接地系统可以满足GB 50065—2011规定的接地安全限值;高速铁路隧道洞室内箱变等电力设施不需要布设独立接地装置,直接与隧道综合接地系统可靠相连即可。研究成果已在金温铁路扩能改造工程建设中成功应用,效果良好。     

时速200 km 客货共线双线隧道施工方法研究

对时速200 km 客货共线双线隧道,采用有限元程序模拟了Ⅳ级(分石质、土质)、Ⅴ级围岩浅埋及偏压情况下的动态施工过程.对各工况下的不同施工方法进行了比较,以隧道施工后周边围岩的稳定性和初期支护及临时支护的安全性为指标,给出了各工况的合理工法:Ⅳ级石质围岩(包括浅埋及偏压)及土质围岩浅埋情况可采用中隔壁法施工,Ⅳ级土质围岩偏压及Ⅴ级围岩浅埋情况采用交叉中隔壁法施工较好,而Ⅴ级围岩偏压情况建议按双侧壁导坑法施工.     

铁路岩溶隧道综合超前地质预报方法应用与实践

沪昆高铁朱砂堡隧道不良地质问题及特殊岩土分布较多,特别是岩溶问题较为突出。通过隧道介质物性特点分析和常见物探超前预报方法适宜性对比评价,提出"以地质分析为核心,综合物探与地质分析相结合,洞内外结合,长短预报相结合"的综合预报,建立超前地质预报综合方法体系。对隧道中岩体破碎、富水情况、溶洞等不良地质情况,应用合理的预报方法及工作流程,结合相关的地质参数和物探参数结果,建立综合分析评价体系,对不良地质情况进行综合预报,结合开挖验证预报结果的准确性。通过朱砂堡隧道工程实例表明此预报成功率达到80%,并在开挖过程中未发生坍塌或突水突泥事件,获得良好的预报效果,确保施工安全,取得较好的经济效益。     

地铁交叉重叠隧道综合施工技术

基于隧道断面小、埋深浅、地面建(构)筑物复杂等情况,主要考虑合理配置机械、增强施工组织管理、加强工序控制,使有效作业空间得到更大的释放、小型机械作业的优势得到充分发挥、减少或避免交叉干扰、施工工序不平衡得到有效地控制。本技术适用于开挖断面为30～60 m2,具备一定围岩自稳条件的Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级围岩,尤其适用于小断面、小间距、交叉重叠隧道施工。     

太行山特长隧道综合勘察技术的应用与效果

研究目的:太行山隧道地形地质条件极为复杂,通过采用综合勘察技术以查明隧道的工程地质和水文地质条件。研究方法:针对隧道复杂的地质条件与设计要求,阐述各种勘察方法的使用原则、工作内容、工作程序和应用效果。研究结果:综合勘察结果表明,太行山隧道岩溶、地下水不发育,不会发生大的突水突泥、岩爆、有害气体等地质灾害;全隧道除长约4.5 km的膏溶角砾岩和部分断裂破碎带工程地质性质较差外,整体上工程地质条件较好。目前隧道施工进展顺利,综合勘察技术的应用取得了显著的技术、社会和经济效益。研究结论:对于地形地质条件复杂的长大隧道,以地质调绘为基础,发挥遥感的宏观作用,利用物探解译、钻探验证,开展综合勘察技术研究和分析评价是做好隧道地质勘察工作的关键。     

浅谈长大深埋隧道工程地质勘察中地质对物探的配合

研究目的:长大深埋隧道的出现向传统的工程地质勘察方法提出了新的挑战,以大地电磁类为主的深层物探方法给这一问题的解决提供了有利地支撑。地质资料是物探解释的基础,没有地质和物探的密切配合很难取得良好的物探效果。本文研究的目的通过人员配备建立一种工作机制以提高物探工作水平,进而提高长大隧道勘察质量。研究方法:结合工程实践,总结以往地质与物探不同配合模式的特点,以不同配合方式下物探成果的质量为标准,进而对长大复杂隧道的地质勘察推荐出一种地质人员全过程配合物探的工作模式。研究成果:总结了不同阶段地质配合物探的工作内容,并对地质人员全过程配合物探工作这一方式的工作方法和工作内容做了详细论述;结合工程地质勘察的阶段要求,提出了不同勘察阶段物探工作原则、工作深度和应采用的物探手段。研究结论:长大深埋隧道的工程地质勘察,只有在综合勘探中大力推广高水平的物探,再辅以专职地质专业人员的全过程密切配合,才能取得良好的效果。     

长大深埋隧道工程地质综合勘察技术应用研究

研究目的:高速铁路、客运专线等长大干线经过的地域广、地形地质条件十分复杂,勘察中仅采用地质调绘、钻探等勘察手段,难以在短时间内查清山区铁路一系列长大、深埋隧道的工程地质、水文地质条件,为线路方案比选、工程设计等提供详细的工程地质资料。通过采用综合勘察技术可解决上述问题。研究结论:实践证明,山区铁路长大、深埋隧道采用综合勘察技术,以遥感结果为指导,大面积地质调绘、水文地质调查等为基础,利用综合物探解译成果、结合必要的地质钻探、综合测试,并通过综合分析、研究,可以缩短工期、减少勘探量,取得显著的技术、经济和社会效益。     

高速铁路隧道勘察钻探与物探综合应用分析

为研究鄂西山区某高速铁路隧址区工程地质问题,在勘察过程中采用综合勘探手段,利用钻探、音频大地电磁法、高密度电法,对隧址区地层情况、水文地质和工程地质条件、及其构造断层、岩溶、岩体富水破碎带的空间展布形式进行勘察.并将钻探实际揭露的目标地质体地层情况与物探解译成果进行对比分析.研究表明,物探对地层的岩性以及岩体破碎带的解...     

广州地铁车站暗挖隧道防水施工技术

研究目的:隧道工程防水施工历来是隧道施工的难点与重点。而防排水施工的成功与否,直接关系到隧道工程的质量及使用寿命。特别是地铁车站暗挖隧道其防水施工的难度更大,对工程质量和施工安全影响重大。因此,对地铁暗挖隧道的防水施工关键技术进行研究,确保隧道工程质量、使用寿命和运营安全就显得尤为重要。本文以广州地铁车站暗挖隧道防水施工为例,对地铁车站暗挖隧道防水施工关键技术进行探讨分析。研究结论:暗挖隧道防水施工成败的关键在于选择合理的防水施工体系。本隧道防水施工采取全包防水方式即以结构自防水为主,外防水(附加防水)为辅的施工方案,重点抓好结构自防水混凝土施工质量,关键处理好施工缝、变形缝、穿墙管、结构预留孔等薄弱环节的防水质量,使隧道防水施工取得了良好的效果,保证了隧道工程质量和施工安全。     

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。     

长梁山隧道F26断层施工超前地质预报

研究目的：在隧道施工中,准确预报施工前方地质条件,尤其是区域断层的规模、性质和影响范围,将影响施工质量、工期与安全。研究方法：在采用针对性地质调绘、掌子面素描、综合物探、水文长期观测等综合方法基础上,进行相关性分析。研究结果：采用节理相关性预报断层在洞内的出现里程位置,并推导出相关公式。研究结论：经施工验证F26断层采用的综合超前预报技术是合理的、有效的;运用节理相关性分析方法,预报了断层在洞内的出现里程位置;地质超前预报应针对地质特点,选取相应的预测预报技术。     

高瓦斯隧道塌方段综合治理技术

研究目的:瓦斯是隧道及地下工程施工的一个重要地质灾害,因瓦斯异常涌出发生瓦斯爆炸事故而造成隧道塌方事故也是时有发生,因此,对含有高瓦斯的隧道塌方进行综合治理,确保后期施工顺利进行就显得尤为重要。本文结合都汶高速公路紫坪铺隧道塌方段的施工,对高瓦斯隧道塌方段综合治理的关键技术进行探讨分析。研究结论:高瓦斯隧道塌方段综合治理成败的关键在于选择合理的治理方案。本工程实施三阶段治理方案:(1)地质探测预报初步确定坍塌段的长度、高度及围岩情况;(2)进行坍塌范围内的瓦斯治理;(3)进行初期支护拆换及塌方处理。采用超前钻孔探测裂隙瓦斯情况进行瓦斯治理、75+51长短自进式锚杆(注浆)进行超前支护、预注浆稳固塌体、台阶分部法开挖塌体,短进尺掘进、喷射混凝土封闭新开挖面、初期支护和二次衬砌紧跟的处理方法,使塌方段得到了有效控制和处理,保证了隧道安全顺利通过塌方段。     

面店三号隧道坍方原因分析及处理

研究目的:找出面店三号隧道坍方的原因,为制定坍方处理方案寻求科学的决策依据,为类似工程施工提供借鉴。研究方法:对工程地质、设计情况、施工方案及过程、坍方后的综合物探结果进行深入的分析和研究,对拟定坍方处理方案的施工力学行为进行模拟计算分析和研究,对坍方处理的实施及优化情况进行论述。研究结果:分析认为工程地质复杂是发生隧道坍方的主要原因,机械地按行业规定要求施工而没有及时施作二次衬砌是发生隧道坍方的重要原因,论证了坍方处理方案是可靠的、其措施是充分的和有较大安全储备的,说明了坍方处理是成功的。研究结论:防止隧道坍塌要加强地质勘探及地质预报,要正确认识及有必要适时修改相关施工规定,应强化隧道施工防坍意识及果断、及时处理施工中出现的问题,重大技术方案应建立科学的决策机制。