陆地声纳法在隧道施工地质预报方面的进展及应用

陆地声纳法—"陆上极小震-检距超宽频带弹性波发射单点连续剖面法",是为隧道施工地质预报难题而设计发明的,20年来不断地在实践中提高,在地质预报中能够现场实测波速,并能给出预报断层的走向和倾角;能够探查出单个中小溶洞的位置并给出投影直径大小;能够探查出暗河的前壁和后壁;探查交叉裂隙交叉点的空洞来判断出水点;根据纵波、横波对比直接探查地下水和涌水、涌泥源。在陆地声纳的预报成果展示上,实现了用三维立体展示地质预报的各项隐患。     

超前地质预报在樟林隧道施工中的应用

隧道工程在施工前全面彻底、准确查明隧道围岩和其不良地质现象(断层、破碎带、溶洞、暗河等)所处状态是十分困难的。在隧道工程修建过程中超前地质预报作为隧道工程施工过程中规避施工风险的一项重要保证手段,已被广泛运用。本文结合永宁高速公路樟林隧道工程施工,介绍地震反射波法和超前水平钻孔两种地质超前预报方法应用于不良地质条件下的隧道开挖,取得良好的效果,供同行参考。     

陆地声纳法在隧道施工时预报断层、溶洞的效果

作为地震反射法一个变种的陆地声纳法,是一种易掌握、仪器轻便的隧道掌子面前方地质预报的方法,它用锤击震源在隧道掌子面上设排列和测点工作,在预报岩溶、断层及破碎带、岩脉等方面成功地进行了20多个工区的预报,1995年通过了铁道科学院和铁道部鉴定.近年来这种由我国研究人员发明的方法特别在预报溶洞等方面显示了优于其它方法的特长,并已投产了第4代陆地声纳仪LDS-3.     

郑万铁路巴东至香炉坪隧道群岩溶地质选线方案研究

郑万铁路湖北段巴东至香炉坪隧道群在穿越可溶岩地区地质勘察期间,深孔钻探揭示到能听见水声、伴有冷风冒出、超过80m的巨型半充填溶洞等。为解决上述不良地质问题,在经过区域水文地质调查及系统的地下水动力分析,推测该溶洞底部为暗河,施工图设计阶段对初步设计阶段既定线路方案进行优化。由于受车站位置、标高及线路纵坡等因素控制,无法从竖向空间进行综合调整,进而从平面上提出5种线路方案,并从主要不良地质、岩溶发育程度、围岩级别、辅助坑道、施工风险、工程投资等方面进行综合比选,推荐出施工风险相对较低、投资相对较少的线路取直且绕避暗河的D8K线路方案。施工开挖揭示表明,隧道成功避开岩溶强烈发育区的巨型含水地下暗河,巴东至香炉坪隧道群岩溶地质选线方案是成功的。     

地质雷达探测技术在象山隧道岩溶段的应用

被评为高风险隧道的龙厦铁路象山隧道地质复杂,尤其是1,2#斜井间溶洞区域,地质情况极其复杂,地下水很发育,安全风险高,施工压力大。象山隧道采取多种探测手段综合地质预报,而其中地质雷达在短距离溶洞探测方面相对准确。就地质雷达探测的方法特点、优势进行阐述,并对地质雷达在1#斜井左线溶洞段的应用进行分析、总结及与开挖情况对比,说明地质雷达预报整体的效果。     

复杂隧道施工的地质技术工作

隧道穿越断层破碎带、岩溶和暗河等不良地质构造,存在突水、突泥等地质自然灾害,施工过程中采用超前地质预报物探技术、监控测试技术、超前水平钻探技术等,查清隧道隐伏的重大地质问题,根据掌握的地质资料,及时改进施工方法,以保证隧道施工安全。     

桐子林隧道大型溶洞、暗河处理技术

介绍了遂渝线桐子林隧道施工中揭示的大型岩溶暗河、溶洞的各种情况,为防治岩溶水对隧道工程的影响所采取的整治方案以及充填溶洞段的隧道施工技术.     

高风险铁路隧道跨越巨型暗河溶洞施工处治技术

为解决玉京山铁路隧道施工中揭示的巨型暗河溶洞体量大、洞壁稳定性差、底部基础薄弱,落石危险时有发生的诸多难题,降低施工风险,满足隧道结构安全和基础稳定性要求,在综合考虑技术可行性、施工运营安全性等方面的基础上,经方案比选,提出了“小范围新增泄水洞、连续梁+分层回填+洞壁防护”的综合处治方案。通过施工过程中对隧道结构变形、土体沉降监测,表明上述处治方案有效,提高了巨型暗河溶洞的整体稳定性,解决了岩溶大厅线路跨越的问题。     

TST超前地质预报技术在巨城隧道工程中的应用

在隧道施工中,为掌握掌子面前方地质情况,保证施工安全,通常采用地质超前预报手段对前方围岩、地下水等情况进行探测。结合某公路隧道工程实例详细地阐述了TST超前地质预报的原理及实际应用情况。通过TST预报技术,该隧道成功地预报了一处大型溶洞,确保了施工安全。     

隧道掌子面前方地质预报的进展

用物探技术在隧道施工时作掌子面前方不良地质预报，取得了好的进展，但还有大的发展空间，仍需要投入更大力量。弹性波类方法，需要解决在测量及使用横波方面有所突破。探查地下水不是弹性波法的强项，希望电法类方法有所突破。雷达探查的效果不错，但探距太小；目前已在研究的瞬变电磁法可望探查80m以远的地下水。实际上，目前还有一大问题要解决，这就是人们的认识问题：地质预报是施工地质的重要组分，应列入施工组织；地质物探要密切结合，要充分掌握勘测阶段和施工中调查得到的地质资料；每种物探方法均有使用条件、长处与弱点，物探资料有多解性，要采用综合物探，将力量多放在资料判释上；地面浅层地质勘探都遇到许多困难，不能满足人们愿望，隧道中条件远不如地面，困难更大；特别是对地质的认识也必须遵循认识的规律，在实践中不断改正和深化对地质情况的认识。     

孔中雷达法探测孤石的研究

盾构在花岗岩风化地层中掘进存在着极大风险,为解决花岗岩风化残留体精确探测的难题,采用理论分析、数值模拟和现场试验的方法对孔中雷达法探测孤石进行研究,研究表明： 1）采用孔中雷达法,配置100~200 MHz孔中天线,在地层差异明显的情况下能探测出测孔周围3~5 m、粒径在0.7 m以上的孤石; 2）在不均匀地层中,不同粒径的孤石在雷达探测剖面上的反射波信号响应特征差别很大,通过反射波的强度和速度可判断出孤石的大小和埋深; 3)在花岗岩风化地层中的现场试验探测结果与实际吻合,证明采用孔中雷达法探测孤石可行。孔中雷达法既能充分发挥钻孔的作用,又能在增加成本较小的情况下精确探测出隧道沿线孤石的分布情况,具有较好的推广应用价值。     

盾构法双管隧道施工引起的地表沉降预测及特征分析

盾构法双管隧道施工产生的地表沉降预测方法按照不同的分析原理,可归纳为半经验分析法、理论分析法和数值分析法。分析了各种方法的优缺点,搜集国内外41条双管盾构隧道工程的地表沉降实测曲线,通过对曲线分布形态及其成因的分析以及地表最大沉降值数据的归纳整理,总结了双管隧道施工地表沉降分布的3大特点,即:1)地表沉降曲线主要呈现"单峰"和"双峰"2种形态,双管隧道间距及埋深是决定曲线形态的重要因素;2)影响地表沉降曲线形态的因素主要为地质和环境因素以及施工因素;3)地表最大沉降值与隧道埋深、双管隧道的间距、地层条件以及采用的盾构方法等均有密切的联系。     

真空-堆载联合预压加固高速公路软基效果分析

介绍真空－堆载联合预压方法加固软基的机理，并结合工程实例对其加固效果进行比较分析，证实该方法是一种值得推广的新一代高速公路软基加固方法。     

基于BP神经网络方法的岩溶隧道突涌水风险预测

为了准确预测岩溶隧道突涌水风险等级,以降低隧道施工过程中突涌水事故的风险,在参考相关文献的基础上,统计研究及综合分析岩溶隧道水文地质条件,选取不良地质、地层岩性、地下水位、地形地貌、岩层倾角和围岩裂隙6个主要因素作为岩溶隧道突涌水风险评价指标。在不同水文地质条件下,影响因素的权重有较大差异,为避开影响因素权重分析,运用BP神经网络方法对岩溶隧道突涌水风险进行评估。在对突涌水风险评估基础上,结合超前地质预报,优化隧道施工开挖支护方案。在工程应用中,运用BP神经网络方法,对某隧道进行突涌水风险评估,结果与实际施工情况较一致,并结合超前预报提出合理的支护方案,避免了隧道突涌水事故的发生,以期为岩溶隧道突涌水风险预测提供借鉴。     

基于监测技术的公路高危边坡安全控制

通过实例说明．山区高速公路的建设会诱发地质灾害。公路高边坡工程的安全控制应引起高度重视。通过粤赣高速公路的一个高边坡的安全监测实例,介绍了各项监测手段的实施方法、数据处理过程和对工程的指导作用,用数据说明了安全监测用于高边坡安全控制的必要性和可靠性。     

软土地层盾尾注浆压力引起的地面隆起分析

目前已有盾尾注浆压力引起地面隆起的研究均假定盾尾注浆压力均匀分布,这与实际工程中盾尾注浆压力上小下大的形式不符。为更准确预测盾尾注浆压力引起的地面变形,在现有均匀注浆压力引起地面隆起分析的基础上,考虑软土地层盾构隧道施工中盾尾注浆压力上小下大的分布形式,将盾尾注浆对地层的压力效应视为半无限土体中柱形孔的扩张过程,利用镜像法和Mindlin解,推导出软土地层盾尾注浆压力引起的地面隆起计算公式,并通过工程实例,将本文解答、叶飞解答、林存刚经验公式解答、Vesic解答与数值解进行对比分析。结果表明:盾尾注浆压力引起的地面隆起横向曲线总体上呈高斯分布。在预测软土地层地面沉降时,忽视盾尾注浆压力引起的地面隆起是不合理的;用推导出的公式计算上小下大分布形式下盾尾注浆压力引起的地面沉降是可行的,Vesic公式和林存刚经验公式在应用时需要根据具体工程进行相应修正。     

长大隧道施工过程中突水突泥灾害预测预报技术研究

在岩溶地区深埋长大隧道的施工过程中,由于深层岩溶发育的复杂性,造成施工过程中突水突泥灾害频繁发生,对工程造成很大影响,所以进行施工地质预测预报是必要的,这项工作主要包括预测和预报两个阶段。预测主要是根据岩溶水文地质与工程地质的基础理论,对岩溶洞穴管道集中发育地段进行判定,确定突水突泥灾害的危险地段,预报工作是在危险地段应用地质探测方法对施工掌子面前方的岩溶洞穴管道分布状况进行探测,在这方面主要方法有水平钻探和物探手段,探地雷达作为近年来发展起来的一种物探方法,由于其探测过程的连续性和定向性,在中短距离的探测预报中具有突出的优势。文章探讨了岩溶形成条件综合判识、水平钻探与探地雷达相结合进行岩溶隧道突水突泥灾害超前预测预报的方法。     

高速公路建设弃方量存在的问题及处治措施探讨

弃土场是山区公路建设过程中经常出现的具有破坏性的线外附属工程,弃土场对环境的破坏和水土流失有很大的影响,因此一方面在设计过程中需对全线废方有所控制,另外一方面也要在施工工程中对弃土场进行合理设置和施工。通过对高速公路在设计中间弃方量产生原因进行剖析,提出了应对措施,为高速公路在土石方的控制,以及消化方面提供了参考数据,为同行在设计方面提供了有用的参考价值。     

高速公路建设弃土场存在的问题及处治措施探讨

弃土场是山区公路建设过程中经常出现的具有破坏性的线外附属工程,弃土场对环境的破坏和水土流失有很大的影响,因此一方面在设计过程中需对全线废方有所控制,另外一方面也要在施工工程中对弃土场进行合理设置和施工。弃土场的设置是评价建设工程好坏的一个因素,通过对高速公路中弃土场存在的问题进行剖析,提出了应对措施,为高速公路弃土场的设置、管理和处治措施建设,提供了有用的参考价值。     

宝兰客专渭河隧道1号竖井设计

宝兰客专渭河隧道全长10016 km,设置3竖井2斜井辅助施工,1号竖井深544 m,开挖断面230 m2,属于深大竖井,地层上软下硬,选择安全合理的结构型式及施工方法意义重大。结合实际地质情况及受力分析,采用钻孔咬合桩加喷锚支护的联合支护型式,逆作法施工,并设置内衬墙,保证了竖井施工安全;竖井回填加设钢筋混凝土隔板,确保正洞隧道结构受力安全。