南吕梁山特长铁路隧道工程地质选线关键问题研究

在南吕梁山隧道工程地质选线中,如何绕避采空区,优化穿煤段,并确保工程建设不破坏龙子祠泉域水环境,保证临汾市70万居民用水是关键问题。在可行性研究阶段,通过对水文与工程地质综合勘察,查明测区的煤层与岩溶水环境等地质条件,创造性地提出隧道从煤层与采空区以下、龙子祠泉域饱和水位以上的地层中通过。施工实践证明,隧道工程地勘资料是准确的,地质选线是科学合理的。     

上覆煤层采空区对公路隧道的影响分析及处治技术

以某高速公路隧道工程为背景,采用现场调查及数值计算方法,分析了上覆煤层采空区对公路隧道的影响,总结了采空区与隧道的安全距离,并给出了采空区隧道合理处治方案。该文的研究结果为确定采空区公路隧道的合适处治方案提供了依据,具有一定的工程实用价值。     

隧道在煤层采空区的治理方法

针对某隧道工程及煤层采空区工程地质的特点,探讨了隧道工程在煤层采空区地段的治理方法,并在此基础上,提出了适合于隧道工程在煤层采空区地段治理的方法与对策。     

隧道通过岩溶和采空区施工方案探讨

 武广铁路客运专线新南岭隧道断面大,洞体穿越岩溶区、煤层采空区等不良地质段,施工中多次遇到难以克服的困难,为此,采取多种方案综合比较研究,最后确定合理方案穿越,解决了工期等诸多问题。     

特长隧道横穿古煤窑及煤层采空区安全施工技术

结合襄渝线安康至重庆段增建二线第一长隧新大巴山隧道施工实际,总结了隧道开挖安全快速通过煤层瓦斯及旧煤窑采空区的施工方法。在制定合理的施工方案后,施工过程中主要采用了超前地质预报、通风、瓦斯检测、超前支护、周壁注浆、实施揭煤工艺等措施,使隧道施工快速安全通过了煤层瓦斯及旧煤窑采空区,达到了预期的目的,为类似的工程积累了经验。     

隧道穿越倾斜煤层采空区段施工力学特征分析

为研究隧道穿越倾斜煤层采空区段时,采空区围岩的力学变化对隧道超前加固措施及支护结构的影响,采用Flac 3D软件模拟计算隧道穿越采空区的各施工阶段,分析采空区围岩施工力学特征的动态变化过程及隧道支护结构的受力特征。结果表明： 1）隧道在穿越上覆煤层采空区时,采用超前小导管注浆加固能有效阻止围岩的变形破坏; 2）中隔壁拆除后,初期支护结构承担了大部分围岩应力,拱腰及拱脚部位最小主应力值分别增加了13%、41.3%,改善了隧道结构的受力条件; 3）在采空区段锚杆轴力最大值为226 kN,发挥了很好的锚固作用; 4) 隧道穿越下伏煤层采空区时,采用填石注浆的加固改善比例为154.3%,治理措施较为合理。隧道二次衬砌结构的施作更是隧道安全的保障。     

公路隧道穿越陡倾煤层采空区力学特性分析

针对隧道穿越陡倾煤层的施工力学特性,采用数值计算方法,探讨隧道施工对采空区围岩变形和受力的影响,结果表明,围岩应力分布规律受采空区影响显著,陡倾煤层采空区前后15 m为隧道施工过程中加强支护和重点监测范围.通过分析陡倾采空区对隧道结构的影响程度和规律,发现采空区的存在使得隧道支护结构主应力最大值增大约15％ ～20％,...     

大地坎1号隧道穿越煤矿采空区地质特征及影响分析

在建成贵高速铁路大地坎1号隧道穿越滇东北煤带区内的文明煤矿,采空区的分布及规模对线路方案起控制作用。在对采空区分布范围、开采情况及地表变形等详细调查研究的基础上,采用测量、物探和钻探等勘察方法,查明煤矿采空区及冒落带边界,确定了线路的走向,并提出铁路施工和运营安全的建议。     

慈母山1号隧道塌方原因与处理方案分析

重庆市慈母山1号隧道由于其复杂的地质条件,施工中发生多次较大规模的塌方。对煤层采空区的塌方和断层破碎带的塌方,分别进行方案比选,并分别采取塌方段周边注浆加斜向管棚支护及小钢管多轮循环注浆的方案进行处理,使隧道塌方得到有效控制。     

下伏水平煤层采空区对隧道开挖稳定性影响研究

隧道下伏水平采空区时将对洞周位移、初期支护内力、围岩应力产生不利影响。以达万高速公路天坪寨隧道为依托工程,采用FLAC3D模拟了隧道下伏水平采空区时的开挖过程,分析了煤层厚度对隧道洞周位移、初期支护内力和围岩应力的影响。结果表明,随煤层厚度的增加,拱顶沉降、拱底隆起及洞周最大位移显著增加;当煤层厚度小于1.7m时,随厚度增加,最大正弯矩、最小轴力均明显增加;超过2m后,初支内力的变化趋于稳定;煤层厚度变化对拱顶围岩压应力以及洞周围岩最大压应力有较大的影响。     

穿越活动断裂带铁路隧道抗震关键技术

震害统计结果表明，当隧道穿越活动断裂带段时，结构震损尤为严重，尤其是位错量达到m级时，仅靠结构自身难以抵抗。为建立穿越活动断裂带铁路隧道抗震技术体系，通过现场调查对大梁隧道震害特征进行分析，采用模型试验及数值模拟方法研究穿越活动断裂带隧道变形破坏机制。研究表明： 1）现有铁路隧道抗震技术及工程措施可保证洞口、浅埋及洞身非活动断裂带段的隧道结构在地震作用下保持结构稳定，但目前尚无可靠的隧道结构形式可以抵抗大尺度位错。2）基于震害调查结果，通过理论分析提出穿越活动断裂带隧道设防分区。3）穿越活动断裂带隧道的破坏主要集中在强烈影响段及其两侧一般影响段，应针对2种区段的不同震害机制分别进行抗震设防。4）通过理论分析及文献调研，提出穿越活动断裂带隧道新型多级减震可变结构设计体系、隧道震后快速抢通方案。     

多层采空区影响下隧道内力变化的数值研究

针对具体工程案例,建立了隧道下穿两层、上覆一层的采空区的数值模型,得到了隧道开挖后隧道变形、衬砌结构内力及地层变化的规律,探究了多层采空区对隧道的叠加效应。主要发现有：隧道上、下的采空区对隧道变形的影响规律不同;多层采空区的存在大大增加支护结构的截面偏心距,从而降低结构的承载能力;有无采空区时隧道周围的地层变形特征差异显著。     

琼州海峡铁路跨海隧道全寿命风险评价

为研究琼州海峡铁路跨海隧道工程建设的可行性以及合理的隧道工程线位、施工工法,以琼州海峡铁路跨海隧道工程预研阶段设计方案为研究对象,从隧道工程建设全寿命角度对设计方案进行风险识别和分析。通过专家调查表方式收集中线盾构法、西线盾构法和西线沉管法3种方案在建设条件、结构设计、工程施工及运营管理阶段的风险评价基础数据,利用模糊层次综合评价法对专家调查表统计结果进行分析,建立模糊评价模型和模糊评价矩阵计算风险评价结果。根据风险评价结果和专家建议,从预研阶段设计方案中选出中线和西线盾构隧道方案为推荐方案。最后结合琼州海峡铁路跨海隧道工程条件,从地质勘查处理、结构设计优化和工程施工措施3方面,提出控制和降低盾构法方案重大风险的建议和措施。     

预防富水铁路隧道道床翻浆冒泥病害的设计施工措施探讨

针对富水铁路隧道内道床翻浆冒泥病害,以现行铁路隧道通用图为基础,结合富水隧道地下水水量大且具承压性的特点,对通用图中洞内防排水设施功能分析后提出改进方向,形成以降水压、消隐患、排渗水的富水隧道洞内防排水设计方案总体思路;并提出了富水隧道洞内增设降水井,调整双线隧道侧沟位置并加深,优化中心水沟井壁设计,道床板下增设渗水盲管等具体防排水改进措施。针对隧底存在虚碴层问题,提出采用水平光面爆破开挖,增加人工清底工序,按隐蔽工程验收及无损探测检查等具体施工质量控制措施。该设计施工预防措施经工程验证是有效、可行的。     

梁山隧道深埋富水陡倾软弱带突水涌泥机制分析及旋喷技术

梁山隧道是厦深铁路福建段的控制工程之一,施工中遇到深埋富水陡倾软弱带,多次导致突水涌泥及洞顶塌陷情况。通过研究突水涌泥及洞顶塌陷的灾害特征,分析得到突水涌泥机制,即:在这种多因素复杂地质条件下,隧道开挖导致形成极高的渗透压力差,并产生新的地下临空通道,在地下水渗透压力作用和自身重力作用下,全风化物质涌入隧道,形成突水涌泥;而软弱构造带塌陷的主要原因为地下水位的急剧下降。通过调研、理论分析及试验等方法,确定采用长距离水平旋喷桩通过软弱带,并提出其布置形式、施工工艺及检验标准。工程实践证明,采用长距离水平旋喷桩作为预加固手段是可行且有效的。     

中天山隧道超高水压富水破碎带施工方法研究

为解决南疆吐库二线中天山隧道出口钻爆法反坡施工中突遇的超高压涌水施工难题,采取超前地质预报和隧道涌水量、水压及连通性测试,预测前方地质情况以及涌水变化规律。针对掌子面前方超高水压富水破碎围岩,结合现场施工情况,对超前注浆堵水、涌水掌子面直接排水、隧道进口施工降压泄水洞等方案进行比选,最终确定了超前注浆堵水施工方案,成功突破了中天山隧道6.3 MPa超高压富水破碎段施工,确保了隧道的施工安全。     

深江铁路珠江口隧道工程线路方案研究

珠江口隧道为深江铁路控制性工程,沿线众多控制因素如港口及码头密集,穿越多条高等级航道,河床水深变化大,地质条件复杂,工程规模大、风险高等, 制约着本工程的实施。为确定深江铁路珠江口隧道的线路方案,首先,对珠江口两岸城市规划、航道、环境敏感点、地质等选线控制因素进行分析,选择合适的越江点位置; 然后,结合越江点位置,提出在虎门太平水道入海口越江的“深圳—虎门—南沙”北线方案和在深圳宝安机场跑道以北500 m越江的“深圳—南沙”南线方案; 最后,考虑串联经济据点、线型条件、海底隧道修建难度、运营条件、对城市规划和环境的影响、工期及工程投资等因素,对线路方案进行综合比选,发现北线方案更具优势并确定其为推荐方案。     

晋豫鲁铁路通道南吕梁山隧道水文地质条件研究

南吕梁山隧道修建关系到龙子祠泉域水环境的改变与否,可能影响临汾市的工农业用水问题。通过测区的水文地质的综合勘察与研究,基本查明了隧道通过区域的水文地质条件,特别是奥陶系灰岩饱水带水位与隧道洞身埋深的相对关系,详细论证了隧道修建对沿线居民用水及水环境的影响程度,明确了隧道与龙子祠泉域水环境的空间立体关系。     

南大梁高速公路华蓥山隧道地质特征分析

位于川东平行岭谷区的南大梁高速公路华蓥山隧道是一座典型的山岭特长岩溶隧道,地形地质条件复杂,隧道建设面临煤层瓦斯、采空区、有害气体、断裂破碎带、石膏及岩溶角砾岩、岩溶与岩溶涌突水等特殊地质问题。在对华蓥山隧道地质条件进行论述的基础上,重点针对煤层瓦斯和岩溶涌突水问题进行对比分析,总结隧道勘察和施工地质问题。