变质软岩深埋特长隧道综合地质勘察方法探讨

以十堰至巫溪高速公路鲍峡至溢水段鸡公寨隧道工程为依托，通过采用大面积地质调绘、岩性与构造专项调查、综合物探、钻探、综合测试与试验等勘察方法，查明了隧道深部的围岩条件和地质构造特征，获得了隧道围岩分级与稳定性计算所需参数，分析了地应力对隧道围岩变形的影响。     

软弱围岩结构面产状对隧道施工的影响分析及处理措施

结合工程实例,通过对软弱围岩隧道施工过程的监控量测数据分析以及数值模拟分析,研究了软弱围岩中结构面产状对隧道施工的不利影响,即使在大倾角的情况下,受软弱围岩岩石抗压强度低、胶结程度差等不利影响,隧道开挖受到地质构造的非对称围岩压力,在隧道拱腰易造成大变形及侵限的危害;结合隧道大变形及侵限的原因分析,对隧道的支护参数、开挖方法、施工工序等制订专项处理措施,对锁脚锚杆的施工工艺进行优化,经工程实践证明,处治效果良好。结合工程实践和分析,对隧道勘察及围岩划分、施工超前地质预报、动态设计及施工注意事项提出建议,对类似地质条件下的隧道勘察设计及施工具有一定借鉴作用。     

大相岭深埋特长隧道地质构造综合勘察研究

大相岭隧道为深埋(最大埋深1660m)特长隧道(左线长9946m,右线长10007m),地质构造极其复杂、前人研究程度浅,隧道所遇见的关键地质问题多,综合评价难度大。在对隧道地质构造勘察中,综合运用了工程物探、地面地质调绘、地质钻探及综合测井,以及各项试验测试等勘察手段,并结合区域地质背景进行了地质构造综合分析和评价,使各种手段所获取资料得到相互验证、互为补充,给隧道的围岩分级,不良地质评价等奠定了坚实的基础。     

高黎贡山隧道TBM掘进卡机段TSP法物性参数响应特征分析

高黎贡山隧道工程地质条件复杂,断层破碎带、节理密集带等不良地质易造成TBM卡机事故。为有效避免TBM卡机事故的发生,以TBM穿越高黎贡山隧道燕山期花岗岩地层为背景,提取卡机段采用TSP法(tunnel seismic prediction)获取的围岩力学参数,通过分析TSP参数的相关性以及对比分析卡机段和正常掘进V级围岩段的TSP参数,获取TSP参数与围岩的相关性及卡机段TSP参数的波动规律。研究结果表明:1)随着泊松比的增大,卡机段的围岩纵波速度呈下降趋势,岩体的静态弹性模量总体呈现降低的趋势;2)对比正常掘进V级围岩段,卡机段TSP法获取的围岩纵波速度、静态弹性模量、波阻抗均有不同程度的下降,而泊松比则有增大的趋势。通过层次分析法理论,对围岩纵波速度、泊松比、静态弹性模量和波阻抗进行定量分析,一定程度上可作为TBM掘进过程中卡机判别的依据。     

张家口旅游铁路二郎山隧道工程地质条件及主要地质问题分析

以张家口旅游铁路二郎山隧道工程为依托，通过区域地质及工程地质调绘，结合钻探、物探及原位测试等综合勘察资料，分析二郎山隧道的工程地质条件及主要的工程地质问题。结果表明:围岩失稳、涌水突泥以及危岩落石是二郎山隧道的主要工程地质问题，提出了相应的施工建议。     

TSP超前地质预报系统及其在雪峰山隧道的应用

随着隧道工程的地质条件越来越复杂,为了保证隧道施工安全和高效,超前地质探测就显得越来越重要。结合湖南雪峰山特长公路隧道工程实践,利用长距离TSP并结合短距离地质雷达及地质调查等手段对其进行了现场测试并给出了较长范围未开挖洞段围岩类别及地质条件预报,并通过实际开挖过程中现场地质调查来加以验证。     

超长距离水平定向钻进技术在隧道精准地质勘察的研究及应用

为弥补传统钻探勘察方法存在的不足,更加精确地对隧道围岩信息及岩体应力分布特征进行探测,提出将非开挖管道建设的水平定向钻进技术(HDD,horizontaldirectionaldrilling)用于隧道地质勘察的新方法,并给出采用HDD进行隧道地质勘察的详细技术方案,即先沿着隧道设计轴线钻1个水平定向钻勘察孔,并在孔内开展间断取心、水压致裂、综合测井和孔内电视等相关测试,利用测试结果对隧道设计轴线围岩的岩性变化、断裂破碎带分布范围以及隧道涌水情况进行精确判断。最后,将HDD用于天山胜利隧道地质勘察工程实例中,并在钻进长度为2271m的水平定向钻勘察孔内开展了取心、孔内电视等相关测试,验证了HDD用于隧道地质勘察的可行性及高效性。     

TSP系统在隧道工程施工地质预报中的应用和发展

TSP是瑞士Amberg测量技术公司专门为隧道施工地质超前预报而设计的地震探测仪器.该系统从数据采集、处理和成果解释及评估高度智能化,其特点是:预报距离大(隧道掌子面前方至少150-m),无须利用掌子面,对隧道施工妨碍小,易于操作和快速评估.通过TSP的探测,能够提前了解到掌子面前方围岩的地质情况,为施工及确定合理的支护参数提供依据,确保隧道施工安全和质量.介绍了TSP系统在隧道施工地质超前预报中的应用事例及其技术的发展.     

取芯水平钻探对川藏铁路隧道施工效率的影响研究

为研究川藏铁路深埋隧道超长水平钻探实施的可行性及复杂地质条件下水平钻探对隧道施工的影响程度,在川藏铁路隧道勘察设计中开展大量调研工作及地表超长深埋水平钻探试验,并结合隧道掘进指标、钻探速度,研究钻爆法及TBM施工中超长超前水平钻探对隧道掘进效率的影响程度。研究结果表明:1)在单位长度内,围岩地质条件越好,钻探深度越大,隧道掘进速度越快,超前水平钻探对施工影响越大。2)在Ⅱ、Ⅲ级围岩地段,在TBM设备后方180m处实施超前水平钻探时,水平钻探进度难以追赶TBM施工进度,钻探对施工指导意义相对较小;在Ⅳ、Ⅴ级围岩地段,水平钻探进度可以很快追赶上TBM施工进度,在TBM施工受阻等复杂地质条件下,采取水平钻探技术对指导隧道施工有一定意义。3)在护盾处开展长距离连续水平钻探时,对隧道施工的影响程度最大可达85.11%,影响较大。综合分析表明,超前水平钻探在断层破碎带、强富水及高压富水、岩溶等不良地质地段实施较为合适。     

改进优度评价理论在岩溶隧道中的应用

河(池)-百(色)高速公路上的隧道地处喀斯特地区,可能发生岩溶或突水突泥等事故,所以提供可靠的风险评价具有重要的指导意义。该文对影响岩溶隧道围岩不良地质情况的因素进行分析,基于优度评价理论建立了岩溶隧道围岩不良地质情况的评估模型,采用人工神经网络法对各因素进行权系数分析;为解决不良地质指标难以量化的难题,提出基于TSP法获取的实测数据作为优度评价模型的输入参数。结合河百高速公路拉物隧道进行了案例分析,结果表明:拉物隧道围岩不良地质情况等级为t=3,根据隧道开挖实际结果反馈发现,该评价模型评估准确,具有良好的适用性。     

地震反射波法在复杂地层跨海盾构隧道中的应用

厦门轨道交通2号线海东区间跨海修建,隧址沿线地质条件多变,地质勘探难度较大。地震反射波法在勘察岩土界面及地层分布,寻找断层、海底孤石、软弱破碎带等不良地质上都有着显著效果。该文结合海东区间跨海段勘察实例,通过对比地震反射波法勘察结果与钻探勘察结果,分析地震反射波法在跨海隧道勘察中的适用性。研究结果表明:地震反射波法对常规水土岩分界面具有较好的辨识度,可初步识别破碎带等不良地质,但对海底孤石及局部碎块状强风化基岩段,物探结果与钻孔实际揭示情况存在一定偏差。因此在跨海盾构隧道勘察过程中,尤其在进行孤石及破碎带密集地层,为获得较好的勘察效果,应采取物探和钻探结合的勘察方式,在物探发现的不良地质密集段,应进行针对性加密钻孔勘察。     

张涿高速公路黑山隧道塌方段处治技术

黑山隧道是张(张家口)涿(涿州)高速公路的重难点工程,如何安全、快速、高质量地进行塌方处理是整个工程的关键.采用基于超前地质预报技术确定塌方长度,指导处理方案设计,处治中采用3排自进式锚杆,解决渣体或围岩因钻孔不能成孔而无法有效进行注浆的难题.通过处理施工,总结出适合大宽度、大断面隧道发生坍塌后,围岩破碎不能二次成拱,而渣岩体又无法有效固结的塌方处理系统方法.     

综合超前预报方法在岩溶区隧道不良地质体探测中的应用

岩溶区隧道施工过程中易发生涌水突泥等灾害事故,为保证岩溶区隧道的施工安全,降低施工灾害发生的概率,施工前有必要对隧道进行超前预报。依托湖北省保宜高速公路尚家湾隧道,通过地质分析研究了尚家湾隧道的岩溶发育特征,利用 TSP超前预报系统和地质雷达等物探手段对尚家湾隧道的地质缺陷体进行了探测,并结合短距离钻探进行对比分析,探测结果与现场实际揭露情况基本吻合。综合采用 TSP 超前预报系统和地质雷达可较为精确预报岩溶区隧道的不良地质,其预报手段可供类似工程借鉴。     

TSP系统在隧道工程施工地质预报中的应用和发展

TSP是瑞士Amberg测量技术公司专门为隧道施工地质超前预报而设计的地震探测仪器。该系统从数据采集、处理和成果解释及评估高度智能化，其特点是：预报距离大（隧道掌子面前方至少150m），无须利用掌子面，对隧道施工妨碍小，易于操作和快速评估。通过TSP的探测，能够提前了解到掌子面前方围岩的地质情况，为施工及确定合理的支护参数提供依据，确保隧道施工安全和质量。介绍了TSP系统在隧道施工地质超前预报中的应用事例及其技术的发展。     

综合地质勘探方法在隧道勘察中的运用

综合地质勘察方法主要包括遥感判释、工程地质调绘、综合物探,以及深、浅孔钻探等。结合工程实例,该文对综合地质勘察方法的工作流程以及实际效果进行了分析总结,准确查明了隧道地质情况及存在的众多不良地质问题,科学、合理地划分了围岩类别,为复杂地质条件下高速公路隧道勘察提供了经验。     

大别山隧道围岩破碎带全断面开挖施工方案研究

以客运专线合武铁路大别山隧道工程大断面施工为背景，在通过隧道施工设计中存在的围岩破碎带时，应用TSP超前地质预报初步确定破碎带的距离和走向，并结合隧道施工现场开挖揭露出的围岩情况，应用离散单元法（UDEC）对围岩破碎带全断面施工开挖、支护方案参数进行数值模拟理论分析。现场实测结果表明，监控量测成果和离散元计算成果中隧道拱顶下沉规律基本一致，且变形量小于设计允许值，证明隧道围岩及初期支护结构处于完全稳定状态。     

云桂线富宁隧道围岩分级变更分析

为提高隧道勘察围岩分级的准确性,减小施工阶段围岩变更率,对云桂线富宁隧道围岩分级变更进行分析,主要结论与建议如下： 1）造成该隧道围岩分级变更的主要原因是物探解译不准、岩溶发育、岩体层间挤压破碎和地下水发育,其中物探解译不准的原因有异常段飘移、断层破碎带解译过宽及解译错误等; 2）岩溶发育造成的变更量也较大,应重视可溶岩段围岩分级的确定,避免出现长段高围岩分级; 3）因岩体层间挤压破碎及地下水发育造成的围岩变更率一般较小,需在施工阶段结合超前地质预报进行变更; 4）地质条件复杂的长大深埋隧道采用可控源音频大地电磁法是适宜的,但应解决物探解译过程中存在的问题,布置钻孔对物探异常区进行验证,提高解译精度; 5）目前采用的综合勘察手段仍是确定铁路隧道围岩分级的主要方法,施工中应重视超前地质预报及施工地质工作。     

山岭隧道高地应力岩爆处治分析

以澜沧江隧道为研究对象,通过对澜沧江隧道SSK54700钻孔进行现场原位地应力测试,结合地质资料进行分析,提出了岩爆可能发生段落及危害程度,并结合地下水发育情况及围岩强度、完整性进行预判,提出处治措施,通过实施验证,提出勘察、设计及施工阶段工作建议,以期在类似隧道设计、施工中有所参考。     

水对探地雷达地质超前预报的影响分析

在隧道修建过程中,由于山区地质条件的复杂性和勘察设计本身精度的局限性,难以准确地对隧道围岩地质情况作出精确判断,往往出现实际开挖围岩与地质勘察设计资料吻合度不高的情况,特别是在含水地质体,由于水的介电常数是一般岩石的几倍到几十倍,岩体含水量对岩体介电常数起着决定性作用.文中结合太佳(太原—佳县)高速公路隧道工程,分析了...     

地貌学及地植物学在隧道工程地质调绘中的应用

随着公路建设的发展,山岭隧道的建设也越来越多。隧道建设离不开隧道的勘察设计,隧道围岩判定在整个隧道勘察设计中具有重要作用,隧道围岩判定又离不开隧道工程地质勘察,由于隧道区勘探工作量的限制,隧道区地质调绘在隧道围岩判定中具有重要的作用。地貌学及地植物学观测方法是隧道地质调绘较为直观及有效的方法,在隧道地质调绘中具有重要的作用。前者根据地貌的形态特征,推断其形成原因及条件,并评价其工程地质条件;后者根据植物群落的种属、分布及其形态特征,推断当地的气候、土质及水文地质条件等。结合工程实例来说明地貌学及地植物学观测在隧道地质调绘中的重要性。