超前水平钻探在岩溶隧道地质预报中的应用研究

如何精准确定岩溶区隧道施工掌子面前方是否存在岩溶破碎带、溶腔、赋存水状态,并据此判断是否可能造成瞬间突水、涌泥及冒顶塌方的灾害,成为岩溶地区山岭隧道施工中亟待解决的关键问题。传统地质预报方法因预报距离短、受主观影响大使得预报准确率偏低。该文以在建岩溶区某隧道突泥涌泥事故为工程依托,采用超前水平钻探技术对里程桩号ZK451+810～ZK873段范围内的围岩地质情况进行预报,详细阐述超前水平钻探地质预报的实施流程,并根据预报结果提出相应的处治措施,保障处治施工时的安全,同时避免了更大规模的突水突泥事故。     

遵毕高速尖山岩溶隧道坍塌数值模拟与施工控制

以遵义至毕节高速公路段尖山Ⅰ号隧道Zk1745＋061岩溶坍塌为工程实例开展了深入的研究;通过超前地质预报、超前水平钻孔、地质测绘手段,首先查明溶洞发育规模及空间形态分布;数值模拟了岩溶隧道坍塌的机理,认识了隧道顶板溶洞块、碎石土的塌陷破坏,以及引起地面出现塌坑的过程;为确保隧道施工及运营安全,采用大管棚辅以小导管超前支护、洞内加强支护结构、三台阶七部法施工措施;隧道强支护处治措施后,隧道安全、顺利地穿越了岩溶发育区段,处治过程中未出现二次坍塌等事故。成功处理了该岩溶坍塌问题,为类似隧道溶洞块石土填充坍塌的处治提供了借鉴。     

地质雷达在岩溶隧道地质超前预报中的应用

岩溶地区隧道施工中对掌子面前方一定范围的地质情况进行超前预报是保证隧道施工安全的关键。六宜高速公路共有33座隧道,均处于岩溶地区。在建设过程中均采用了地质雷达对隧道进行全程跟踪超前地质预报,针对地质雷达的特点,总结了地质雷达岩溶预报的规律,一共揭露岩溶灾害不下数百起,有效的指导了岩溶隧道施工。文章以加底峒隧道为例,具体阐述了SIR-20型地质雷达系统的基本工作原理及其在岩溶隧道超前地质预报中的测试方法,并针对岩溶预报雷达图像进行了具体的解译。     

岩溶隧道超前地质预报几种主要物探方法的选择与实践

超前地质预报的物探方法有多种,由于岩溶发育空间分布的复杂性和岩溶含水介质充填物的多样性,单一的超前地质预报方法都具有局限性,如何针对岩溶的地球物理特征,选择适用的地质预报物探方法,以提高预报成果的准确度非常必要。通过对TSP法、地质雷达法、瞬变电磁法等超前地质预报主要物探方法工作原理、有效探测距离和地球物理特征等进行分析,论述岩溶隧道超前地质预报方法的理论依据和方法选择。以九景衢铁路何家隧道为例,详细论述施工过程中采用的几种主要超前地质预报方法以及组合方法,通过对比分析,验证和总结几种主要物探方法预报成果的适用性和准确度。实践成果表明： 1）单一的超前地质预报方法都具有局限性,难以应对岩溶隧道的复杂地质条件和施工高风险,需采取“三结合”措施,选取不同的超前预报方法作为组合方法,相互验证。2）TSP法未能对是岩溶还是断层破碎带进行区分,必须结合其他方法,进行对比验证才能区分; TSP法+地质雷达法长短结合探测方法,是一般简单岩溶隧道通用的组合。3）瞬变电磁法在岩溶隧道探测中效果明显,判译解释准确度高,适合大型岩溶强发育地段; 超前水平钻+瞬变电磁法+地质雷达法+水文监测地质预报组合,是复杂岩溶隧道超前地质预报可采用的有效组合。叠加超前水平钻与瞬变电磁剖面图进行分析,能详细分析出岩溶的空间分布和形态特征。     

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。     

穿越岩溶不良地段隧道施工工法探讨

文章综合超前地质预报及超前探测,探明岩溶不良地段的范围、岩性的必要性,重点介绍隧道穿越岩溶不良地质段的施工工法及原则,对隧道通过岩溶段的施工方案及措施进行探讨。     

基于综合超前地质预报的隧道施工不良地质预警体系研究

隧道施工前方经常遇到岩溶、断层破碎带、富水等不良地质,一旦对这些不良地质重视不够或处治不当,都将给隧道施工带来极大困难,甚至造成人民生命财产的巨大损失。根据预报手段的准确性,把预报分为3类;根据岩溶、断层破碎带及富水地层3种不良地质的规模、大小、特征及其危害程度,将其分为6级。最后,根据不同预报手段的准确性和不良地质的分级,建立基于综合超前地质预报的隧道施工不良地质预警体系,并确立相应的预警距离和处治技术预案。     

乌池坝长大隧道综合地质预报技术

为了保证岩溶隧道施工安全,对岩溶隧道进行准确及时的超前预报,是当前岩溶地区隧道设计与施工中亟待研究与解决的关键问题。本文结合乌池坝隧道施工对综合超前地质预报的方法、原则、预报方案、流程进行了阐述,对今后工程施工提供一定借鉴。     

隧道施工超前地质预报信息融合技术GPT现场试验研究

采用隧道施工超前地质预报地震散射场、围岩电磁场、介质温度场探测及正反演方法及其信息融合技术,针对岩溶地区隧道地质特点研究建立了基于信息融合的隧道施工超前地质预报技术GPT及其工作流程,通过数值模型试验、现场试验和实际隧道施工开挖对比方法,论证本文提出的岩溶隧道超前地质预报技术方法的准确性和可靠性。     

探地雷达在岩溶区隧道超前地质预报中的应用研究

超前地质预报技术在岩溶区隧道施工中具有非常重要的作用,在探讨电磁理论和岩溶形成机理的基础上,开展了岩溶区隧道内超前地质预报工作,分析了不同岩溶区不良地质的波形特征以及不同干扰源的典型波形,并提供了有效的解决方法,同时准确进行了岩溶区隧道超前地质预报,研究可为类似工程数据的准确解译积累经验并提供参考。     

岩溶隧道富水段超前地质预报与处治技术

地质雷达三维成像技术和超前钻孔两种隧道超前水文地质预报技术各有优势,在云南华坪至丽江高速公路大龙潭隧道富水段施工中综合应用了这两种方法,二者互相补充印证。地质雷达三维超前地质预报可准确预测围岩内水囊方位及大小,成像解析直观,为水平超前钻孔的方位及角度提供指导意见。水平超前钻孔可直观准确地探知掌子面的围岩情况,同时可降压减小突泥涌水的风险,为隧道掘进提供相对安全的施工条件,节约了岩溶处治工期及成本,径向加固、上堵下排的措施为隧道排水及结构长期安全稳定奠定了基础。     

岩溶发育机理研究在隧道岩溶超前预报中的应用

在岩溶地区修建隧道过程中进行岩溶超前预报,其必要性和重要性是毋庸置疑的。岩溶发育机理研究属于地质超前预报方法中地质分析法的范畴,其在隧道岩溶超前预报中同样发挥着基础指导作用。介绍岩溶隧道超前地质预报的任务以及岩溶发育机理的研究现状,并以长乐山隧道为例,对其进行岩溶发育分布规律研究,在此基础上有的放矢进行相应的探测预报,并综合解释探测结果及取得的良好预报效果。     

超前地质预报在方斗山隧道施工中的应用

方斗山隧道通过地段岩溶发育、水流量大、断层破碎带多且还有煤层、瓦斯,地质条件极其复杂。隧道施工在不同的地质段需要采取不同的施工方案和措施,因此超前地质预报在施工中占有重要的位置。本文对方斗山隧道超前预报的必要性,预报的手段和工作原理进行了阐述,并提出了一些在预报中应注意和解决的问题。     

羊角脑隧道施工时的岩溶灾害及处治

通过发生在羊角脑隧道施工过程中的地表塌陷及岩溶突水事故,通过微分电测、探地雷达探测与钻探等手段,详细研究了事故发生地段的工程地质情况,分析了该隧道岩溶的发育、赋存、出露以及规模等特征,提出地形地貌、岩溶溶蚀、上覆土压力以及地下水下降等是造成地表塌陷及岩溶突水发生的主要因素.并根据实际情况,建议结合超前地质预报,采用注浆处理、改进掘进措施并控制爆破作业工法等治理措施,对羊角脑隧道岩溶地质灾害进行了处治.     

贵广高速铁路上寨隧道溶洞处理技术

以贵广高铁上寨隧道岩溶工程地质特征及隧道结构加强措施为例,对采用大管棚支护穿越坍方地段、堆积物充填大型溶洞段等软弱破碎围岩施工方法和旋喷桩对岩溶发育地段隧道底部进行加固处理的施工技术进行介绍。由于岩溶地质条件的复杂性,施工过程中进行超前地质预报并根据围岩地质条件进行动态设计,可有效降低施工安全风险及隧道结构安全风险;大管棚结合小导管注浆超前支护是穿越坍方地段、堆积物充填大型溶洞段的有效手段;且隧道底部较大较深溶洞采用旋喷柱加固效果良好。     

TSP203系统与注浆技术在岩溶隧道中的应用

为了保证岩溶洞地区隧道施工安全,基于TSP203系统对隧道岩溶的发育情况进行分析,准确及时地对岩溶裂隙进行了超前预报,运用超前帷幕注浆堵水施工技术穿越了众多不良地质段,为类似工程的施工提供了借鉴     

超前地质预报在长凼子隧道中的运用

结合奉恩路长凼子岩溶隧道地质预报成果,介绍超前地质预报在隧道施工中的探测方法、探测效果等。     

朝东岩隧道施工中的岩溶处理

介绍了朝东岩隧道在施工中遇到的岩溶处理方法和手段。在施工过程中对有水岩溶和无水岩溶分别采用超前小导管和注浆处理技术进行了处治。处理结果表明。上述方法在大断面隧道岩溶处治中具有安全、可靠、经济等特点，可供类似的隧道工程设计和施工参考。     

中梁山扩容隧道综合超前地质预报技术应用分析

中梁山扩容隧道穿越岩溶富水地质,工程地质与水文地质极为复杂,超前地质预报的成功与否是保证隧道施工安全的重点,介绍综合超前地质预报技术在中梁山扩容隧道修建过程中的应用,分析了大地电磁(AMT)法和TRT物探法探测出的不良地质区域,对不良地质区域的分析预判,并采用超前水平钻孔验证和钻孔释放高压富水,成功地防止了隧道穿越岩溶富水区发生涌水的安全事故,保证了隧道的施工安全。     

TST超前地质预报技术在贵州岩溶地区的应用

为探索岩溶地区有效的超前预报技术方案,结合岩溶区的地震波场特征,尝试使用基于散射和反射混合模型的TST隧道超前预报技术进行地质超前预报。主要研究成果如下:1)基本查明斗磨隧道进口平导和大独山隧道1#横洞掌子面前方150m预报范围内的地质情况;2)探明隧道掌子面前方岩溶裂隙、溶洞的分布范围、规模以及发育情况;3)预报的结果与实际情况基本一致,为提前采取支护措施提供准确的地质依据。