岩溶隧道突涌水致灾构造与前兆信息判识技术探讨

隧道突水突泥等地质灾害的发生具有一定的孕灾环境,灾害发生前往往表现出一定的前兆信息。文章基于工程实践、案例调研和理论分析,系统研究了岩溶隧道突涌水灾害源赋存规律,确定了突涌水灾害发生条件(有压含水构造、运移通道和外界干扰)的内在含义,将突涌水灾害划分为:断层破碎带突水、溶腔溶潭突水、富水裂隙突水、可溶岩与非可溶岩接触带突水、地下暗河及岩溶管道突水。通过对突涌水灾害源地质前兆信息和地球物理场前兆信息的研究,建立了突涌水灾害综合前兆信息判识体系,并成功应用于尚家湾隧道,避免了人员伤亡,降低了经济损失。     

基于溶岩地质的连拱隧道施工技术研究

文章从地质综合预警、地下水处理以及主洞、中导坑溶洞处理等方面,阐述了溶岩地质构造的主要施工技术,总结了施工中所存在的拱顶沉降趋势监测、围岩内部位移监测以及支护结构形变监测等技术难点,并以广西百色岩都隧道工程为例,对基于溶岩地质的连拱隧道施工方法进行了研究,分析了在溶岩地质区域进行连拱隧道施工所具备的特定条件和技术。     

武隆长大岩溶隧道综合施工技术

武隆隧道为渝怀铁路第二长大隧道.该隧道的施工地质条件非常复杂,存在古滑坡浅埋、软岩、断层、煤层、非煤系地层瓦斯、岩爆、高压富水、岩溶、暗河、涌水等不良地质灾害.岩溶、暗河以及岩溶涌水是本隧道施工的最主要地质问题和整治重点.文章详细介绍了该隧道的主要工程地质条件,并针对不同的地质条件提出了相应的综合施工措施,可为同类长大铁路隧道施工中借鉴.     

圆梁山隧道向斜地段岩溶水循环特征及隧道施工对策

在对圆梁山隧道上方毛坝向斜地区的岩溶地质进行充分调查的基础上,结合地质勘探资料,对隧道在通过向斜核部时有可能遇到岩溶水的里程进行了初步预测.通过向斜核部地表、隧道内涌水点的水质分析,对隧道上方向斜地面地下水的径流模式进行了初步探讨,明确了在向斜核部、隧道上方的地层中存在着一条地下暗河或岩溶系统.该地下暗河或岩溶水系统通过向斜地层层间接触带连通隧道,并对隧道施工有一定程度的影响.最后有针对性地提出了隧道通过向斜核部里程时的施工对策.     

可溶岩与非可溶岩接触带处岩溶路基特征及评价

广西作为我国碳酸盐岩分布面积最广、岩溶最发育的地区之一,岩溶路基病害问题普遍存在于广西高速公路的建设之中,其中,可溶岩与非可溶岩接触带处的岩溶通常较为发育。文章以崇左至水口高速公路K34+600~K35+000段可溶岩与非可溶岩接触带处的岩溶路基为例,通过综合勘察,分析了该可溶岩与非可溶岩接触带位置岩溶发育模式与发育特征,并对该处岩溶路基的稳定性进行评价,提出了相应的处治建议。     

推覆构造区变质片岩隧道塌方、涌水特征及地质成因分析

隧道塌方、涌水往往发生在地质条件差的地段,有必要从地质角度研究该类灾害发生机制。文章以十房高速(十堰—房县)通省隧道塌方、涌水为例,分析了灾害发生过程,归纳总结了其典型的围岩大变形—塌方—涌水—突泥四阶段特征。在此基础上,结合隧道地质条件分析、隧洞内及地表地质调查、TRT探测等,从工程地质和水文地质角度探讨了隧道塌方、涌水灾害机理,认为主要有四个方面的原因:(1)隧道穿越压性断层破碎带,断层破碎带由含水破碎岩块及粘土构成,直接导致隧道开挖后塌方、涌水、突泥的发生;(2)推覆构造导致围岩呈层状-碎裂结构;(3)片岩中粘土矿物含量较高,遇水易泥化;(4)断层破碎带中含有承压地下水。最后,提出了加强超前地质预报及地质分析等风险规避建议,研究结果可为同类工程提供借鉴。     

山区公路隧道下隐伏富水溶洞处治方法

傲江隧道左洞入口处发现一个溶洞,溶洞位于明洞与暗挖法连接处,洞内有水且下部与地下暗河直接相连。为解决该难题,文章提出架设一座长为18.5 m的跨板跨越暗河,该方法不仅可直接跨越溶洞,提高施工效率,桩基施工还提高了整体结构稳定性,保证了隧道的安全。同时,利用有限差分法软件和现场监测对该方法可行性进行探究,通过提取隧道拱顶沉降、隧道边墙收敛以及实心板变形进行分析,发现各项变形均在安全范围内,因此该处治方法可有效地解决溶洞跨越难题,保证隧道的稳定。     

歌乐山隧道水环境保护及堵水注浆设计

渝怀铁路歌乐山隧道地质复杂,地下岩溶、岩溶水发育,地表水库、水塘、暗河、泉眼众多,地下水与地表连通性好.为保护地表水环境,在本隧道的设计中采取了全方位注浆堵水的措施,对以往隧道设计中地下水"以排为主"的设计原则是一种理念上的革新,对相似隧道的设计和施工具有一定的借鉴价值.     

西南某隧道岩溶水发育规律及涌水量预测

岩溶地下水是隧道施工中的一个关键水文地质问题.文章通过对渝昆高铁某隧道两侧的地表和钻孔调查,在关键地质点和水文点进行量测取样,并复核区内主要泉点、溶洞水及河流的流量,结合水质简分析和同位素分析结果,查明了隧址区可溶岩分布和岩溶发育规律,分析了岩溶水的赋存及补给、径流和排泄特征,理清了各含水层之间及其与地表水的水力联系....     

高密度电法地表探测在隧道施工地质预报中的应用

高密度电法是工程地质勘察中应用较多的地表物探技术之一,其对含水性地质病害具有较高的预报精度。文章依托岗头山隧道和叙岭关隧道项目,介绍了富水性区域病害、充填粘土型溶洞病害和断层破碎带等三类典型工程实例的成功经验,并且对漏测、检测结果的多解性和异常信息缺失等常见应用问题及其应对方法进行了总结分析。     

武隆隧道2#、3#岩溶暗河探测及施工地质条件分析

武隆隧道为渝怀铁路第二长大隧道,岩溶发育是本隧道的最主要特征之一.尤涫?#和3#岩溶暗河,为本隧道最复杂、最困难的地质条件,多次出现大型～特大型岩溶涌水,给隧道施工造成无法抗拒的自然灾害和经济损失.作者详细介绍了2#和3#岩溶暗河的探测技术,并根据探测结果提出岩溶暗河处理措施和建议.     

超浅埋小间距隧道穿越既有公路变形规律模拟研究

针对下穿既有公路的某超浅埋小间距隧道工程,对入口段的穿越施工过程进行了仿真模拟研究。研究结果表明,浅埋区左、右线隧道整体有左移的趋势,右线最大水平偏移量是左线的6~8倍左右;地表沉降由右洞拱顶地表向左洞延伸形成一沉降槽,右隧道拱顶地表沉降量最大;对存在偏压的浅埋小间距隧道,衬砌结构采用不对称几何形状设计比较有效;从中隔墙到偏压山体与地表交界处形成了明显的剪切带,应为施工期加强支护和监控重点区域。文中所给出的穿越里程段的偏压小间距隧道的变形规律、应力分布及中隔墙和衬砌支护结构的变形特征,以及既有公路路面的沉降规律等,对该工程的安全顺利施工和类似工程的设计与施工均有一定的积极作用。     

隧道底部不良地质体的地质雷达探测数值模拟及应用

地质雷达在探明隧道底部不良地质体情况时有着重要作用,掌握隧道底部各种不良地质体在地质雷达图像上的响应特征是有效实施探测的基础。文章通过建立隧道底部复杂地质地电模型,利用时域有限差分法(FDTD)进行了数值模拟,对隧道底部存在岩溶、断层、破碎带等不同地质情况下的地质雷达图像响应特征进行了分析,为隧道底部地质雷达探测图像的精确解释提供了依据;结合某客运专线隧道底部岩溶及破碎带探测地质雷达实例,证明了地质雷达在探测隧道底部不良地质体中应用的准确性。     

阵列式HSP隧道地质预报技术及其应用

阵列式水平声波剖面法(HSP)隧道地质预报技术,是一种在隧道施工中采用锤击、电火花等为激发震源探测隧道施工掌子面前方不良地质体(带)的新型超前地质预报方法。文章在介绍阵列式水平声波剖面法隧道地质预报技术基本原理、数据处理软件、仪器及测试布置的基础上,通过阵列式水平声波剖面法在溶洞、破碎带和断层探测预报中的实际应用,总结了阵列式水平声波剖面法的技术优势。     

综合超前地质预报在新铜锣山隧道中的运用

南渝高速公路铜锣山隧道穿越煤层、采空区、巨型断层带,地质条件极为复杂,施工中极易发生煤与瓦斯突出、突涌水等危险。由于常规预报方法技术都有其适用条件和优缺点,任何单一方法均难以对掌子面前方地质情况作出准确判断,因此在铜锣山隧道施工中采用了综合超前地质预报技术,结合真反射层析成像(TRT)、瞬变电磁(TEM)、地质雷达(GPR)等多种方法的探测结果,通过多参数相互映证获取了掌子面前方的围岩及地下水赋存情况。该技术为隧道施工安全提供了及时预警,取得了良好的预报成果,为隧道施工方案制定和设计变更提供了可靠的技术依据。     

暗挖交叠隧道地表沉降实测分析

北京地铁6号线北海北—南锣鼓巷区间隧道工程为北京地区首例暗挖交错重叠隧道工程,区间隧道从上下平行逐级过渡为左右平行,隧道开挖方式为先开挖右线隧道(下行隧道),再开挖左线隧道(上行隧道)。文章通过对该工程18个地表沉降监测断面实测数据进行分析,得出暗挖交错重叠隧道施工引起的地表变形规律。研究结果表明:(1)随着双线隧道角度的增加、距离的减少,地层沉降重叠效应显著增加,后建的左线隧道开挖对地表沉降影响也逐渐增加;(2)左线隧道施工改变了地表沉降槽的形式,使双线隧道地表最大沉降值的位置偏离右线隧道,沉降槽宽度增加;(3)既有结构的存在阻挡了地层变形的传递,减小了地表的变形,双线隧道的减小程度比单线隧道大;(4)采用深孔注浆的方式可以有效控制地表沉降,减少施工对周边环境的影响。研究成果可为同类工程地表变形控制提供参考。     

深圳地铁富水软弱地层工程性质及开挖后沉降特征研究

为研究富水软弱地层工程性质及开挖后沉降特征,文章通过室内试验对深圳地铁国贸至老街区间隧道的地层物理力学参数进行了测定和分析,结果表明:(1)该区域地层存在较大孔隙和微裂隙且相互贯通,土体压缩性高,固结沉降大;(2)地层倾向于散粒体,含水量大且含砂多,施工排水易冲刷夹带松散颗粒而导致地层损失难于控制;(3)地层强度低,隧道开挖时围岩稳定性差。以上因素导致此类地层具有开挖影响范围广、地层沉降大并易发生地表塌陷的显著特征。实测地层沉降验证了试验结论的正确性,国贸至老街区间隧道开挖引起的地表沉降最大值约为193.5 mm,地表沉降槽宽度约为80 m,并发生了2次地表塌陷事故。可见,隧道开挖引起的地层沉降与地质条件密切相关,通过地层物理力学特性预测隧道开挖引起的地层沉降是必要的和可行的。     

典型不良地质体地质雷达探测正演试验研究

地质雷达(GPR)作为一种常规探测方法已经被广泛应用在隧道超前地质预报中。由于隧道空间狭小,受洞内施工器具及探测结果多解性的影响,准确预报隧道不良地质体具有的一定的复杂性和难度。基于此,文章利用二维时域有限差分法正演模拟隧道典型不良地质体地质雷达剖面记录,分析了隧道空间不良地质体雷达剖面特征,获取了实测雷达资料解译的理论依据。通过在安江高速公路3座岩溶隧道施工中进行大量地质雷达探测现场试验,并结合施工现场掌子面地质素描资料,成功预报了含水溶洞、空腔溶洞、溶蚀破碎带等不良地质体。该研究提高了地质雷达法在隧道空间内探测不良地质体的精度,为隧道工程施工提供了安全保证。     

某电缆隧道塌方处理及其地表土层加固方案

文章介绍了某浅埋暗挖电缆隧道在开挖过程中出现塌方的基本情况,分析了塌方产生的原因,并提出了相应的塌方处理施工方案和浅埋隧道在淤泥地质条件下的地表土层加固方案。施工实践表明,该塌方处理和地表软弱土层加固方案安全、合理、可行。     

顶上隧道涌泥成因分析及整治

针对顶上隧道施工过程中的涌泥事故,通过地质调查、地质雷达探测、钻探等手段,详细研究了事故发生地段的工程地质情况、水文地质情况;分析了该隧道岩溶的发育、赋存、分布规律及规模;指出顶上隧道涌泥的主要原因是岩溶洼地及落水洞中的地表积水和残坡积水以及基岩裂隙水,经岩溶管道不断地渗透于花岗岩体与钙质砂页岩及灰岩接触部位的薄弱地带,从而形成了以垂直发育为主封闭性较好的管道溶洞。实践中结合地质补勘结果,采用跟管管棚、溶洞回填、加强溶洞段初期支护等治理措施,对顶上隧道的涌泥进行了有效处治。