岩溶尺寸及位置对隧道基底加载沉降的影响研究

建立了岩溶隧道概化模型,运用FLAC3D有限差分软件对隧道基底在加载过程中,不同尺寸及位置的全充填性溶洞的影响进行了数值研究。结果表明:溶洞尺寸和位置的影响存在界限值,岩溶顶板安全厚度为0.4倍隧道直径,岩溶上边界影响范围为1倍隧道直径,岩溶下边界影响范围为3倍隧道直径,岩溶左右边界影响范围为2倍隧道直径;当岩溶超过上述影响范围时,隧道设计、施工可不考虑溶洞影响。     

高溶岩、溶水隧道施工技术探讨

岩溶地区隧道施工易受岩溶发育程度、岩溶位置等的影响,文章介绍高溶岩、溶水地段隧道施工原则,对其施工方案及处理措施进行讨论。     

岩溶隧道围岩位移场解析解研究

利用复变函数并结合Schwarz交替法推导了半无限平面内隧道与岩溶之间相互影响的位移和应力解析解。结合实际工程计算得到如下结论：随着岩溶与隧道的净距不断增大,岩溶对隧道的影响越来越小,当溶洞半径是净距的5倍时,可认为岩溶对隧道不产生影响。利用本文得到的岩溶隧道围岩的解析解,可计算得到岩溶影响下隧道围岩的应力和位移值,并且计算结果有较高的精度。     

考虑溶洞空间形态的岩溶桩基稳定性分析方法

岩溶桩基的应用随岩溶地区交通工程建设的快速发展而越来越普遍,如何评价桩端岩溶顶板稳定性成为岩溶桩基设计的关键问题之一,针对目前桩端岩溶顶板稳定性分析平面假设的不完善性,考虑溶蚀作用形成的溶洞所具有的空间形态特征进行岩溶桩基稳定性分析。首先,将基桩作用下的岩溶顶板分别简化为固支梁、抛物线拱、圆拱与固支双向板等承载模型,采用结构力学与双向板分析理论建立不同模型的桩端岩溶顶板抗弯最小安全厚度计算方法;其次,通过计算结果对比分析,揭示岩溶顶板最小安全厚度随矢高的变化规律;在分析岩溶顶板冲切破坏与剪切破坏形式的基础上,探讨桩端岩溶顶板破坏模式的控制因素及其影响规律,进而获得桩端荷载、石灰岩抗拉强度、溶洞跨度与矢高等因素对桩端岩溶顶板承载特性的影响规律;然后,基于溶洞钻孔探测所得地质勘查信息构建岩溶桩基稳定性分析流程,提出考虑溶洞空间形态特征的岩溶桩基稳定性分析方法;最后,通过工程案例具体分析桩端岩溶顶板最小安全厚度及其破坏模式随矢高的变化规律。研究结果表明：桩端岩溶顶板破坏模式不仅与溶洞跨度、桩径有关,而且与溶洞形态及其矢高也密切相关,此外,石灰岩抗拉强度对岩溶顶板稳定性的影响同样较大,详细全面的工程勘察资料能使桩端岩溶顶板稳定性分析结果更接近实际情况。     

爆破开挖对岩溶地层的破坏机理浅析

在岩溶地区隧道开挖的过程中,爆破振动有可能会造成溶洞的坍塌,溶洞的坍塌又会对隧道的稳定性造成影响。爆破亦会使隧道与临近溶洞之间产生贯通裂隙,从而导致岩溶涌水,影响施工质量和进度。探讨和研究爆破开挖对岩溶地层产生的损伤和破坏机理,并对爆炸应力波在岩溶地层中的传播机理及岩溶地层爆破振动致塌机制进行研究。     

岩溶发育位置对近接高铁隧道施工影响分析

为研究岩溶发育位置对三台阶七步开挖法隧道施工稳定性的影响规律,建立隧道施工力学数值模型,分析四种工况下隧道围岩应力场、隧道变形和支撑结构应力的变化情况.结果表明:岩溶发育位置在隧道侧边时,比岩溶发育在顶部、底部,对隧道施工稳定性的影响更大.     

云南某机场岩溶发育机理分析及工程影响评价

通过云南某机场场区影响岩溶发育的各项地质因素（如地形、地貌、地质构造）的调查和阐述，从地形、地貌、岩性等多方面，综合分析了场区内岩溶发育特征和形成机理，进而评价了岩溶对机场工程建设的影响。     

岩溶地区公路地质选线方法

为提出合理的岩溶区公路选线方法,以降低工程造价、减少工程病害及环境影响、科学地解决穿越与避让问题,通过研究喀斯特地区岩溶发育的常规规律、岩溶现象对公路工程建设的影响以及岩溶地区公路规划选线的相关要点,分析得出不同岩溶地区的选线原则。提出在岩溶区公路选线的过程中要遵守"多比选,慎选择"的原则和"以避为主,避重就轻"的设计要点,对岩溶地区公路选线具有重大指导意义。     

沿江高铁宜昌至涪陵段岩溶发育区地质选线研究

岩溶及岩溶水等不良地质是控制线路方案的主要工程地质问题。阐述沿江高铁宜昌至涪陵段主要工程地质问题及岩溶发育区对高速铁路工程的影响,并结合宜万铁路岩溶区经验教训,通过该项目岩溶发育区段地质选线案例,总结出山高壁陡的岩溶发育区高速铁路地质选线主要对策与措施。     

基于水环境保护的岩溶地区公路建设研究

为进一步研究岩溶地区的公路建设,采用理论分析的方法,研究了岩溶地区的环境特点以及岩溶地区公路建设对水环境的影响。查明岩溶地区的地质分布、岩溶形态、中国地下水分布类型。最后,为满足岩溶地区公路建设的需要,提出了隐式坡顶截水沟、双孔及多孔涵洞,生态植草边沟等3个方面的公路防排水生态设计。研究结果可为岩溶地区公路建设防排水提供一定的参考。     

岩溶对隧道的影响及治理

作者主要介绍了本(溪)—辽(中)高速公路香炉山隧道岩溶的特点、治理措施及设计理念,根据现场不同岩溶的发育特点,将其归纳为点发育、面发育、区发育3种主要形式,并结合各种岩溶发育形式及其规模,以及对隧道施工的影响程度,介绍了针对不同岩溶情况所采取的相关措施,同时对隧道穿越岩溶施工提出建议,为施工相关隧道提供参考。     

基于PFC的岩溶空洞稳定性数值模拟分析

利用离散元软件PFC2D对岩溶隧道开挖前后的岩溶空洞进行了数值模拟,接触模型选用平行黏结模型,分析了岩溶空洞分别位于隧道上方、下方、右侧、斜上方45°、斜下方45°工况时由于隧道开挖而引起的地层变形对岩溶空洞稳定性的影响,直观地描述了岩溶空洞失稳破坏现象,分析结果表明:岩溶空洞位于隧道上方和下方时,空洞拱顶首先出现岩土体松动并塌落,拱底岩土体出现松动但在重力和上方塌落土体的作用下未发生移动;位于其他位置时,靠近隧道一侧的空洞围岩变形比远离隧道一侧的空洞围岩变形大;隧道与岩溶空洞间的围岩由于应力集中易产生过大变形和岩土体破坏,对空洞稳定性影响较大。研究岩溶空洞的稳定性及失稳破坏的演变过程,为岩溶隧道的设计和施工提供借鉴与参考。     

广州地铁三号线北延段岩溶处理设计

岩溶地质对地铁盾构隧道、明挖结构的施工以及建成后运营的维护都有较大影响。广州地区地铁施工在岩溶地质条件下,根据地质情况划分高、低风险区,高风险区范围岩溶、土洞必须进行填充处理。以广州地铁三号线北延段的岩溶处理设计为例,根据具体工程地质及水文地质资料,详细介绍岩溶处理的目的、原则、措施、施工注意事项及检测标准等内容。岩溶处理具体措施分盾构区间地段和明挖结构地段2类。     

重庆仰头山隧道区岩溶水系统划分与系统特征研究

为了查明黔恩高速公路仰头山隧道隧址区岩溶水发育特征，在分析工程地质环境的基础上，将仰头山隧道岩溶水系统进行划分，并对各系统的含、隔水介质、水文地质结构、岩溶发育情况及排泄量等进行了研究，揭示了各岩溶水系统与隧道的关系及对隧道施工的影响。     

考虑溶洞空间形态的路基岩溶顶板稳定性分析方法

岩溶路基随岩溶地区交通工程建设的快速发展而越来越普遍,如何评价岩溶路基稳定性成为岩溶区路基设计与施工的关键问题之一。针对目前路基岩溶顶板稳定性分析的不完善性,考虑溶洞形成过程中岩溶顶板所具有的空间形态特征,首先,将路基下伏岩溶顶板简化为固支梁、抛物线拱、圆拱与固支双向板等承载模型,以此进行路基岩溶顶板稳定性分析,并采用结构力学分析理论分别建立不同模型的路基岩溶顶板抗弯最小安全厚度计算方法;其次,通过典型案例的影响因素敏感性分析,揭示岩溶顶板最小安全厚度随溶洞顶板矢高、跨度、岩石抗拉强度与上覆荷载的变化规律,探讨路基岩溶顶板破坏模式的控制性因素及其影响规律,确定岩溶路基稳定性分析的基本原则;然后,基于岩溶地区地质勘察信息提出路基岩溶顶板稳定性分析过程,建立考虑溶洞空间形态特征的路基岩溶顶板稳定性分析方法;最后,通过工程实例计算分析验证所提方法确定的路基岩溶顶板稳定性评价结果的合理性与有效性。研究结果表明：岩溶顶板按何种模式破坏不仅与破坏形式有关,还与溶洞形态及其矢高密切相关,石灰岩抗拉强度同样影响较大,工程设计与稳定性评价时应基于勘测数据分析各种破坏模式,以便使设计或评价结果更接近实际情况。     

重庆某隧道区岩溶水系统划分与系统特征研究

为了查明黔恩高速公路仰头山隧道隧址区岩溶水发育特征,在分析其工程地质条件的基础上,将仰头山隧道岩溶水系统进行划分,并对各系统的含、隔水介质、水文地质结构、岩溶发育情况及排泄量等进行了分析,最终得出各岩溶水系统与隧道间的关联与影响。     

岩溶隧道突泥机制与防治技术研究

为规避和降低岩溶隧道的突泥风险,采用归纳分析方法总结岩溶与隧道的位置关系,基于力学分析方法揭示岩溶隧道的突泥机制和主要影响因素,并以贵都高速公路九条龙隧道突泥现场实例,对突泥事故原因、处理方案和防治措施展开论述。得出以下结论:1)岩溶与隧道的位置关系可划分为隧道周围存在岩溶、隧道整体穿越岩溶和隧道部分穿越岩溶3种类型;2)从宏观和微观2个方面揭示岩溶隧道的突泥机制,其宏观机制是指岩溶隧道不同的突泥类型,其微观机制是指地下水对地层的小尺度物理力学作用;3)针对岩溶隧道不同工程地质特征,应重视工程勘察和隧道施工作业中的超前预报,采用合理的开挖方法和超前支护措施,规范施工作业流程,预防岩溶隧道突泥事故的发生。     

隧底岩溶对围岩稳定性影响分析

采用数值模拟的方法,从应力和位移角度对隧底岩溶对围岩稳定性影响进行了分析.研究成果可为岩溶处治提供技术支持.     

岩溶地区公路修筑技术研究

为解决岩溶地区公路建设面临的工程技术、环境保护和可持续发展等诸多难题,通过大量调研分析、室内外试验、理论分析和数值计算,对岩溶地区公路建设中地质勘察、基础稳定性评价、筑路材料资源利用、工程病害处治和岩溶环境保护等五大方面的关键技术进行系统研究.开发了隐伏溶洞顶板变形监测技术与装置,隐伏溶洞精细探测技术,建立岩溶地区公路工程综合勘察技术体系;提出含隐伏溶洞地基公路路基稳定性评价方法、桥基承载力确定新方法;揭示岩溶水作用下路基变形破坏机理,提出相应公路岩溶病害防治技术;研发了路面抗滑耐磨材料、机制砂高性能混凝土;提出岩溶生态环境影响评价方法、公路路域植被变化规律,研发了岩溶水污染控制技术与处理设施等.     

运营岩溶隧道结构水压长期监控及其特征分析

对于岩溶隧道,水压力是衬砌结构的主要荷载之一。在岩溶隧道的运营过程中,水压力受隧道的排水系统、岩溶、地表水等因素的影响而不断地变化着。对运营岩溶隧道结构的水压力进行长期监控和分析,可以了解岩溶隧道结构的受力特征及隧道防排水措施的作用,为岩溶隧道的后期维修养护和水治理提供相应参考依据。以宜万铁路大支坪隧道为研究对象,对其运营过程中水压力进行了长期的监控和分析,监控结果说明,施工过程中的防排水措施起到了相应的作用。隧道结构水压力在2~35kPa范围内变化,其数值基本稳定,对隧道结构的受力特征影响较小,同时为该岩溶隧道的后期维护提供了有益的参考。