华蓥山隧道东口岩溶分析及溶洞处理

研究目的：通过对华蓥山隧道东口岩溶发育地质条件的分析及掘进段1000余m所遇3处溶洞的情况及处理措施，对在岩溶发育地段如何提早预防以减小损失提出建议。 研究方法：针对华蓥山隧道东口的地形地质情况，分析在东口段可能出现岩溶的地层，并结合施工实际中遇到溶洞的处理分析，得出岩溶隧道施工防止灾害性事故发生的处理办法。 研究结论：对岩溶隧道采取的超前地质预报工序为：远距离探测——中距离探测——近距离探测。采用地质雷达或其它物探手段对岩溶发育段落掌子面前方50m范围的岩溶情况进行探测并定位；根据远距离探测的结果对掌子面前方25m范围内的可疑点超前探孔进行精确定位，及早探明掌子面前方岩溶的富水存泥情况；根据炮眼钻孔及掌子面地质素描，判断掌子面前方的岩溶情况；根据超前探明的岩溶情况提前采取排或堵的预防性措施。     

隧道综合超前地质预报技术应用研究

通过分析隧道超前地质预报发展历程和常见隧道超前地质预报方法适用性,提出以地质调查法为基础,与物探法、超前钻探法相结合的隧道综合超前地质预报方法,并建立合理的预报工作流程。将Google Earth软件运用到隧道超前地质预报之中。以大坪山隧道为工程背景,运用综合超前地质预报技术对掌子面前方一定范围内不良地质条件进行预测预报,验证了隧道综合超前地质预报方法在实践中的可行性和准确性,为今后类似隧道超前地质预报提供了一种思路。     

特长隧道地质超前预报方法研究

特长隧道施工中,根据地质复杂程度采用多种方法结合的综合地质超前预报技术,相互配合、补充印证,综合判断掌子面前方地质情况,对指导施工、避免事故损失具有重大意义。介绍地质超前预报的内容、方法和应用原则。     

TSP法隧道超前地质预报技术研究与应用

长大隧道无法绕避部分不良地质问题而面临着更为复杂的工程地质和水文地质环境,这对隧道施工过程中的防灾减灾和超前地质预报工作提出了更高要求.采用隧道综合超前地质预报技术,通过二十余条铁路线的上百座高风险隧道(近2000 km)超前地质预报实践,在总结经验教训的基础上,开展了隧道掌子面前方超前地质预报物探成套技术研究.结合大...     

综合超前地质预报技术在高黎贡山隧道中的应用

大理—瑞丽铁路高黎贡山隧道沿线穿越多条断层,且受高地温、涌水突泥、高地应力、岩爆、软岩大变形等不良地质的影响。为确保隧道施工安全,选择以地质调查分析为主,中长距离与短距离相结合的物探法为辅,以超前钻探加以验证的综合超前地质预报体系。依据风险等级,构建了各级风险下的地质预报工作流程。在1#斜井高风险区段通过多种方法探测对比分析,查明了掌子面前方的围岩特征及地下水赋存情况,可为隧道施工方案的制订及围岩设计的变更提供依据。     

TSP超前预报在新万山寺隧道涌水灾害防治中的应用

TSP(Tunnel Seismic Prediction)超前预报系统是一种在地下工程领域中使用较为广泛的超前预报系统。在详细分析了发生在达成铁路新万山寺隧道施工中的涌水灾害的形成的规模、位置、诱发因素等综合地质条件的基础上,借助TSP地质超前预报系统,对新万山寺隧道发生涌水灾害的掌子面前方的围岩进行了详细的探测,初步查明涌水灾害的成因和主要隐伏控制构造,在验证前期地质推断的同时,提出了"先疏导排水、后注浆封闭"的涌水防治措施。     

TSP法在铁路客运专线隧道超前地质预报工作中的应用前景

介绍TSP(隧道前方地震反射)法的原理以及资料采集和资料解释的方法;应用TSP资料对隧道掌子面前方的地层分界面、破碎带、岩溶等进行预报,预报结果得到了后续施工开挖的验证。这些实例说明,从工期、费用和精度等因素综合考虑,在今后铁路客运专线隧道的超前地质预报工作中,TSP法是最具有应用前景的物探方法。     

高地温隧道综合施工技术研究

针对禄劝铅厂引水隧洞突发性高地温地质情况,分析了高地温的热源及产生原因,说明了高地温给施工带来的困难及危害,介绍了施工中采取的各种综合技术措施,研究探讨了高地温隧道通风降温计算方法及应用,进行了用于指导施工的通风降温计算,可供类似工程参考。     

隧道超前地质预报物探方法应用效果分析

在铁路隧道施工中,采用超前地质预报方法对隧道掌子面前方地质情况进行有效的超前地质预报,能够及时准确地指导隧道施工,防止工程事故的发生,保证工程质量与施工安全。本文讨论了目前几种常用的超前地质预报物探方法的特点,分析了各种预报方法的局限性与影响因素,总结了各个超前地质预报方法的适用条件与探测能力,并结合工程实例提出了超前地质预报综合分析的解释方法,提高了隧道超前地质预报判识的有效性与准确性。     

隧道超前地质预报预警判识方法研究

针对超前地质预报的及时性以及掌子面前方地质风险处置问题,建立了可以及时开展预报和地质风险的综合预警机制,并给出了临近提醒、延误报警以及地质风险预警的判识方法.结合综合预警机制和判识方法研发了超前地质预测预报信息系统,并在大理至瑞丽铁路保山隧道应用.结果表明:临近提醒、延误报警能促进超前地质预报按计划及时、足量地开展和落...     

高地温隧道施工期热害综合防治关键技术研究

为解决高地温隧道施工过程中的高温作业环境问题,提高施工人员舒适度和生产效率,以兰渝铁路化马隧道为研究对象,通过现场监测、数值模拟和现场实践相结合的方法,研究分析了高地温隧道的形成及施工影响,并对热害防治技术进行了相关研究,确定了隧道隔热层最佳厚度50 mm,并采用“双通风管道通风+掌子面冰块降温”的降温技术,现场应用良好,隧道内温度满足施工要求,确保高地温隧道施工的安全性和效率。研究结果可为高地温隧道的通风隔热设计与施工提供依据。     

高地温隧道温度场的数值解

解决高地温隧道热害问题的前提是掌握隧道结构与高温围岩及隧道内空气间的传热规律。根据能量守恒定律,建立隧道空气-隧道衬砌-高温围岩的二维非稳态传热有限差分方程,分析季节性风温、不同程度高地温和铺设隔热层等对高地温隧道传热的影响。得到了隧道开挖后,围岩温度随自然风变化的规律、调热圈厚度变化规律和隔热层厚度对高地温隧道降温的影响等结果。研究所得结论可为高地温隧道施工及运营过程中的降温技术提供理论依据。     

基于TSP的隧道施工风险评估

基于地质资料和工程经验的高速铁路隧道施工风险评估具有较大的主观性影响。为了提高施工风险评估的精确性和可靠性,从而降低较大的主观性影响,以邓家湾高速铁路隧道为依托,采用隧道超前地质预报TSP303地震波法对隧道施工段进行超前探测预报,对TSP系统采集的数据进行整理分析,同时用模糊综合评价理论建立风险因素判断矩阵和确定风险的权重及隶属度,对隧道施工风险进行评估。结果表明:相比于基于地质资料和工程经验的主观评估法进行的隧道施工风险评估,基于TSP的隧道施工风险评估与工程实际更加契合,更能准确反映掌子面前方围岩情况,评估结果可作为评估铁路隧道的有效模型。     

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。     

压入式通风对高地温隧道衬砌的降温效果分析

以拉萨—林芝铁路桑珠岭隧道工程为依托,分析高地温隧道温度场的分布规律及高地热环境对隧道结构力学性能的影响,并且采用有限元软件分析了压入式通风对高地温隧道衬砌的降温效果。研究结果表明:隧道初始温度场的温度越高,开挖的影响范围就越大,对隧道结构的力学性能影响越大;为了保障施工及运营安全,必须持续降低隧道内的温度;采用压入式通风方法可有效降低隧道内环境温度,当通风速度达到35 m/s时,降温率可达43.3%。     

敞开式TBM施工隧道掘进段空气温度计算方法

以敞开式隧道掘进机(TBM)施工隧道为研究对象,基于热力学原理,分析掘进段热害影响因素,建立敞开式TBM掘进段空气温度的计算模型,对不同围岩级别、不同岩温下掘进段内空气温度进行计算研究。结果表明:自掘进开始,TBM掘进段内空气温度迅速升高,在掘进20min时升高至接近最大值并保持基本稳定,停机后空气温度迅速下降;掘进段空气温度随围岩温度的升高和围岩级别的提高显著上升;通风对掘进段内空气有明显的降温效果;围岩温度为18℃,Ⅱ级围岩无通风时掘进段空气温度为39.9℃,通风量为60m3·s-1时下降至27.9℃,通风控制空气温度低于28℃规范限值;围岩级别Ⅱ级,60℃岩温无通风时掘进段空气温度为81.9℃,通风量为60m3·s-1时下降至46.9℃,但空气温度仍然较高,可采用在正常施工通风基础上增加洞内局部降温措施。     

隧道施工中围岩与初期支护监测技术研究

在施工中对隧道围岩和初期支护进行实时监测是保障安全、优化设计、指导施工的重要手段。通过现场监测和数据分析可判定围岩稳定性,预测掌子面前方地质条件,并不断优化支护参数。     

七步法超前地质预报在高铁岩溶隧道中的应用

为了降低岩溶隧道施工风险,基于地质调查法、多种物探法和超前钻探法相结合的综合超前地质预报方法,并在此基础上设计岩溶隧道“七步法”超前地质预报方案,用于探测岩溶隧道的工程、水文地质条件。在张吉怀高铁永顺隧道的实际应用表明,该方法可精准定位掌子面前方不良地质体空间范围与位置,提高预报精准度,降低施工安全风险,同时方便技术人员进行系统自检,查漏补缺。研究结果表明,“七步法”超前地质预报实现了多方法、多属性、多角度、多探测长度的综合预报目标,可较好地解决岩溶超前预报难的问题,为岩溶隧道的安全施工提供技术支持。     

高地温环境下隧道初期支护力学性能研究

以川藏铁路桑珠岭超高地温隧道为研究对象,采用现场实测和热-力耦合数值模拟手段,对超高地温环境下初期支护的力学特性展开研究。结果表明:隧道开挖后,初期支护混凝土应力在10 d内变化较快,18 d后基本稳定;初期支护轴力和弯矩随温度的升高而成增大趋势;随着围岩初始温度的升高,初期支护最大压应力、拉应力与无温度场时的比值逐渐增大,扩大倍数可表示为围岩初始温度的二次函数;当围岩初始温度大于50℃时,初期支护存在破坏趋势;随着围岩温度的升高,初期支护最大压应力的分布范围由边墙扩大到边墙和拱腰,最大拉应力由墙脚扩大到墙脚、拱肩和仰拱。研究结论对高地温隧道初期支护的施工有一定的指导价值。     

高地应力软岩隧道施工方法与监测

兰海高速公路麻崖子隧道位于西秦岭山区,围岩破碎,埋深较大,地应力较大,施工中存在较大安全隐患。对隧道围岩内部位移、锚杆轴力、支护钢拱架内力、围岩与锚喷混凝土接触压力、岩隙涌水量等进行现场监测,并结合地质勘查资料进行了综合分析。结果表明：隧道开挖后围岩产生较大变形,未支护围岩在施工爆破中容易产生岩体塌落事故,提出利用超前地质预报及时掌握掌子面围岩和地层的情况,并根据围岩状态变换爆破方法,在初期支护前喷上一层纤维混凝土以增加破碎岩体的胶结力等措施。