天河山隧道断层破碎带施工处理技术研究

根据天河山隧道正洞进出口及1#斜井断层破碎带工程地质、水文条件情况,采取超前地质预报、断层破碎带施工及监控量测处理技术,为实现现阶段隧道穿越断层破碎带快速、安全施工创造了条件。     

地质雷达在隧道超前地质预报中的应用

随着我国铁路建设的大发展,新建铁路隧道施工越来越多。为保证隧道施工的安全和隧道施工的进度,必须对隧道前方的地质变化情况进行准确实时的了解,这就要求做好隧道的超前地质预报工作。地质雷达是一种扫描速度快、操作简单、分辨率高、抗干扰能力强的无损预报方法,它对于隧道施工中经常遇到的地质问题,岩溶、断层破碎带、节理裂隙发育带、特殊岩土和富水地层等都具有良好的预报效果。     

综合地质超前预报在策马村隧道斜井探测中的应用

在新兴长大铁路隧道施工建设过程中,经常遇到构造断层、溶洞及其它不良地质构造等情况,造成突水、涌泥或塌方等地质灾害,往往导致重大经济损失和人员伤亡.施工过程中辅以斜井,增加开挖工作面,可以大大提高工作效率和缩短工期.然而,在斜井位置的选定和掘进过程中,地质情况的不明往往增大了施工困难.以太兴铁路策马村隧道斜井为工程背景,结合现场地质详勘报告,综合TSP超前地质预报、地质雷达超前预报、超前地质水平钻孔和工程地质资料,对策马村隧道斜井在开挖过程中可能出现的含水或夹泥构造、断层发育情况进行了综合地质超前预报,开挖揭露验证了综合地质超前预报技术的实用性和可信性,对类似铁路隧道工程具有指导和借鉴意义.     

隧道综合超前预报法在北京地铁施工中的应用研究

针对北京地铁矿山法施工中存在的主要地质问题,提出采用地质雷达法、瞬变电磁法及地质分析法相结合的综合隧道超前预报技术预测、预报隧道开挖工作面前方的地质构造,准确查出隧道掘进方向的围岩性状、结构面发育情况,特别是断层、破碎带和含水情况,减少隧道施工的盲目性。通过两个工程实例验证了该方法的有效性和可行性。     

综合地质超前预报技术在岩溶隧道中的应用分析

隧道工程施工期超前地质预报是防治隧道地质灾害的主要手段,但是单一的超前地质预报技术往往存在诸多弊端或效果不佳.依托新建沪昆高速铁路大独山隧道工程,结合隧址区现场地质调查资料,综合分析TST超前地质预报、TRT6000超前地质预报、红外探测、地质雷达超前地质预报成果,对大独山隧道施工过程中可能遇到的断层破碎带、高压富水带、岩溶裂隙发育状况等进行了综合地质超前预报,并结合实际开挖情况验证了综合地质超前预报技术的可行性和实用性.     

隧道断层破碎带综合超前地质预报及塌方防治技术

通过分析常用超前地质预报方法的优缺点与适用条件,从长距离与短距离探测相结合的角度,建立"以地质分析为基础,地震波反射法与探地雷达法相结合并利用超前钻探进行验证"的断层破碎带综合超前地质预报体系。在西南某隧道建设中的应用表明,本体系预报结果与开挖结果吻合较好,预报结果较为准确。通过对依托工程内断层破碎带的开挖风险进行评价分析,提出了防治隧道断层破碎带塌方灾害的技术措施,为同类型工程提供参考。     

喀拉萨依隧道断层破碎带综合监测技术研究

断层破碎带是隧道工程中难度大、极容易出现事故的地段。本文结合新疆喀拉萨依隧道工程,运用综合超前地质预报技术对该隧道F7断层破碎带区域地质特征进行了精度较高的地质预报,并制定了相应的开挖支护方案。同时,对该断层破碎带施工过程中围岩变形、拱顶下沉等进行量测和数据分析,并将分析结果及时反馈于施工过程,最终实现喀拉萨依隧道安全、快速穿越该断层破碎带。其成果可以为隧道穿越类似断层破碎带的设计施工提供参考。     

山岭隧道高压富水断层破碎带注浆施工技术

研究目的:山岭隧道断层破碎带地层岩性复杂,围岩破碎,在地下水补给源充分的条件下,极易发生高压突水等地质灾害,严重影响施工安全和进度。为了有效地预测和治理隧道断层破碎带涌水,防止发生隧道突发涌水等地质灾害,需要对断层破碎的地质特征以及处理措施进行深入研究。研究结论:隧道注浆堵水的方式一般要结合现场开挖揭示围岩情况和前方地层超前预报结果合理选择。隧道高压富水断层破碎带应采取超前预注浆堵水措施,以达到降低围岩的渗透系数,减少地下水流失的目的。注浆结束后应采取施作检查孔等方法对注浆效果进行检查和评定。     

破碎带地层盾构隧道建造关键问题

断层破碎带是引起盾构隧道施工灾害的关键因素之一，其形态各异、岩性复杂以及高渗透性，都极易导致隧道涌水、塌方等施工灾害，给隧道安全高效掘进带来了巨大挑战。总结分析断层破碎带的形成机理，包括破碎带地层的形成原因、破碎带地层的岩体性质及其与盾构施工安全之间的内在联系。重点介绍了近年来盾构隧道穿越破碎带所面临的刀具磨损、开挖面稳定控制、同步注浆质量控制、衬砌外水土压力确定、破碎带地质预报和地层处理等方面问题。结果表明：断层破碎带岩体破碎，黏聚力低，渗透系数从10^-5～10^-3 cm/s不等，且含水率较高；对于高水压断层破碎带管片结构防水应采取防、排结合，以排为主、以防为辅；含断层破碎带盾构隧道工程建设应做好断层破碎带的综合超前地质预报，将传统的地质分析法、超前钻孔法等与新型探测技术、数字技术相结合。研究结果可为盾构隧道穿越断层破碎带提供借鉴与指导，对进一步提高中国隧道及地下工程建设水平有着积极意义。     

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。     

超前地质预报中地质钻机的应用与优化

超前钻孔是超前地质预报技术的一项重要内容,是探测岩溶、断层破碎带、软弱围岩、突水突泥等地质灾害的重要手段,其投入小、操作简单、预报效果直观,已经广泛应用于岩溶隧道施工中.地质钻机是超前钻孔采用的主要工具,决定了预报效果、钻孔速度以及经济效益.以宜万铁路白云山隧道的超前地质预报为例,介绍地质钻机的选型、改进及工艺优化,以充分发挥地质钻机的作用.     

贵阳枢纽大对门双线隧道超前地质预报技术

针对贵阳枢纽白云至龙里北铁路控制性工程大对门双线隧道复杂的岩溶、水文地质等条件,介绍超前地质预报的综合应用,总结应用效果和存在的问题。超前地质预报实践表明,采用TSP、地质雷达、红外探水、HSP声波反射法等综合超前预报手段,有的放矢,结合地质资料和隧道开挖不断揭露的地质条件综合分析,可以获得较好的预报结果,为隧道中不良地质情况施工提供正确指导。     

壁板坡隧道富水逆断层综合超前地质预报实践

壁板坡隧道为沪昆客运专线最长隧道,洞身被3条逆断层带切割,围岩破碎,地下水发育,工程地质条件复杂,针对壁板坡隧道富水逆断层带,建立超前地质预报体系。在分析总结已有超前地质预报成功经验的基础上,从短距离预报和中、长距离预报的角度,建立适用于壁板坡隧道复杂地质条件的超前地质预报体系。在隧道大角度穿越杨梅山-小达村逆断层中,以TSP长距离预测、红外探水短距离预测、超前地质钻探复核预测的方式,准确探知施工中可能出现的富水破碎带的位置和富水程度,为防范施工风险,确保施工安全提供了可靠依据,验证了该超前地质预报体系的可靠性及其效果。     

TBM施工隧道超前地质预报方法适宜性研究

研究目的:在TBM施工环境中,准确查明TBM掌子面前方不良地质体,可有效避免卡机、涌水突泥等地质问题。但是,受TBM施工极狭小空间、极复杂电磁干扰等特殊环境限制,传统超前地质预报手段难以有效实施。在大量TBM施工超前地质预报方法调研的基础之上,本文开展TBM施工环境多项预报技术的优缺点、准确率对比试验研究,建立极端复杂地质环境TBM施工综合超前地质预报体系,提出宽大断裂、强富水等复杂地质环境下超前地质预报解决方案。研究结论:(1)TBM施工条件地下水探测试验研究结果显示,激发极化探测方法对地下水体预测较为准确,并对TBM施工适宜性较好,可以有效解决复杂水文地质环境下地下水体探测问题;(2)极复杂地质环境TBM施工弹性波反射法类预报方法适宜性研究结果表明,HSP及三维地震(SAP)在TBM条件下对断层破碎带等不良地质体敏感性较强,且对隧道施工干扰较小,对TBM施工环境适宜性较好;(3)本研究成果可用于指导TBM施工隧道超前地质预报设计及施工,进一步降低施工风险。     

地质雷达超前地质预报正演模拟及应用研究

针对地质条件复杂地区隧道工程建设过程中容易发生涌水、突泥、冒顶和塌方等地质灾害,为确保隧道施工的质量和施工安全,有必要在施工前期进行隧道的超前预报。基于时域有限差分原理,分别建立2层和3层地层模型,单个充水、充泥和充气溶洞模型,以及断层破碎带异常体模型等模拟高频电磁波在具有波阻抗差异的介质中的传播过程,利用地质雷达剖面,分析对比不同模型的溶洞和断层破碎带的分布特征规律,为实际工程应用提供理论基础,同时以六月田隧道和马华隧道为例,研究不良地质体溶洞和断层在地质雷达剖面的特征规律。     

铁路隧道断层破碎带超前地质综合预报应用——以浦梅铁路莲花山隧道F_(14)断层预报为例

为解决在隧道勘察阶段难以准确确定断层破碎带位置的问题,采用地质调查、物探、超前钻探等多种手段,对浦梅铁路控制性高风险工程莲花山隧道F_(14)大型断层破碎带进行勘测,研究表明:(1)超前地质综合预报能够准确查明断层破碎带的位置,在F_(14)断层与原地勘资料偏差100 m情况下,采用超前预报对其进行了准确定位;(2)超前地质预报中,可以依靠经验确认断层破碎带等不良地质解译标志,但由于个人认知的局限性和地质条件的复杂性,还需要地质工作者依靠经验但不唯经验去判断。     

复杂地质条件下长大隧道超前地质预报技术

以龙厦铁路象山特长隧道为例,系统地介绍了复杂地质条件下长大隧道综合超前地质预报的方案、实施方法,岩溶、断层破碎带、采空区等不良地质体的预报方法,以及其工程地质前兆标志、物探异常特征和提高地质预报效率的组织措施。     

山岭隧道高压富水断层处理方案探讨

长大山岭隧道不可避免地要通过断层破碎带等不良地质,在隧道施工过程中,尤其是在断层带地下水发育、导水性良好、补给充分的情况下,极其容易发生突水突泥等地质灾害,严重影响施工及运营安全。本文对龙南隧道F8高压富水断层破碎带工程情况进行了综合分析,简要论述了穿越该断层所采用的超前支护措施、加强型排水衬砌、地表降水等综合工程措施,可有效控制隧道施工突泥涌水,技术经济效益高,可达到预期效果,可为今后此类隧道的设计与施工提供参考。     

岩溶隧道突水突泥影响因素及对策

研究目的:突水突泥是隧道施工过程中常遇的现象,给工程施工造成的危害性极大.马鹿箐隧道是宜万铁路八座一级风险隧道之一,地下暗河、岩溶、高压、富水、溶腔等不良地质广布,施工中多次遭遇特大型突泥突水.本文通过对该隧道突水突泥现象研究,分析各种岩溶隧道突水突泥影响因素,探讨隧道突涌水整治问题.研究结论:通过分析得出:(1)岩溶隧道突涌水与其穿越地层的岩溶空腔(溶腔、溶隙等)的静水储量大小密切相关,与溶腔内的水压高低有关,与地表及地下水系的连通性有关;(2)隧道穿越高压、富水、岩溶地层时,应重视超前地质预测预报工作,特别推荐超前水平钻孔和周边钻孔相结合的方法,探明开挖前方的工程地质、水文地质特征、溶腔的边界情况,提前采取可靠的工程措施,以达到“保证施工安全、确保结构稳定、保障安全运营”的目的.     

隧道超前预报

隧道超前预报是当前隧道施工中急需解决的重要问题,它可为避免坍方、涌水、涌泥等地质灾害提供预测资料。为此,结合南昆铁路地质复杂、隧道密集、工程艰巨的特点和需要,1990年铁道部科技司批准了采用物探技术的“隧道开挖工作面前方不良地质预报”的科研课题。 经过四年多科研攻关,先后研究开发了“负视速度法”、“极小偏移距高频反射