澧水特大桥索塔基坑岩溶病害处治方法研究

张家界至花垣高速公路地处湘西北,是湖南省高速公路网规划“五纵七横”路网中—长沙浏阳（赣湘界）至花垣（湘渝界）高速公路的重要组成部分.受水文地质环境的限制,在西部山区修建高速公路时,常常会遇到一些岩溶病害问题.首先,以张花高速公路中的澧水特大悬索桥索塔基础基坑为工程实例,深入探讨了该特大桥索塔基础基坑岩溶病害发育特点,并以此为基础,对基坑侧壁及基底岩溶的稳定性进行了分析评价.其次,根据澧水特大悬索桥索塔基础基坑岩溶实际分布情况,提出了岩溶及溶缝处治基本原则,进而得到了索塔左基坑岩溶病害处理方案.最后,通过承载力试验及补钻孔取芯的方法对处治效果进行了检测,结果表明：处治后的基坑基底地质情况良好,满足设计要求,证明本文岩溶病害处治方案是合理可行的,可以为类似的工程提供有力参考.     

浦南高速公路马踏岭两桥梁改路基优化设计

根据浦南高速公路马踏岭2、3号大桥工程特点,通过水文、地质调查和环境评价以及质量、安全、工期、效益等诸多方面分析,采取凿洞截流疏导、引溪流离开线路路基和设涵保灌、解决民众通行及填石筑路确保路基质量稳定等措施,使桥梁改路基获得成功。经济与社会效益显著,为设计施工提供了可供借鉴的经验。     

隧道掘进爆破对某巨型干溶洞洞壁危岩体的扰动作用研究

为了分析隧道爆破振动引起的溶洞落石风险,以湖北新建高铁黔张常线路高山隧道揭露的巨型干溶洞为研究对象,首先对溶洞进行无人机探测与三维激光扫描测绘,并以三维激光扫描仪监测分析溶洞稳定性,随后以引发溶洞落石频发的掘进爆破扰动效应为重点研究内容,建立溶洞危岩体爆破振动监测系统,获得溶洞表面质点爆破振动速度。结合萨道夫斯基标准公式,给出溶洞表面岩体的爆破振动速度计算公式,分析爆破扰动作用下溶洞落石规律及危岩体裂缝发展规律。主要结论如下： 1)巨型溶洞表面岩体允许的爆破振动速度为1 cm/s,隧道掘进爆破引发的质点振动速度超过该值时溶洞就会出现落石,超过1.5 cm/s时溶洞就会出现多范围大体积落石; 2）为保证溶洞作业期间的人员和设备安全,预防落石风险,采用钢管柱+H型钢梁组成的满堂支架安全防护体系支护溶洞,具有良好的支护效果。     

圆梁山隧道毛坝向斜深埋大型充填溶洞及其形成机制分析

研究目的:圆梁山隧道施工开挖揭示,毛坝碳酸盐岩向斜核部和东翼在隧道洞身附近发育3个罕见的大型深埋充填溶洞,其中2#溶洞多次发生涌砂突水灾害,3#溶洞还发生过粘性土爆喷型突出灾害;通过对3个溶洞发育充填的基本特征及灾害特征的综合分析研究,阐明3个溶洞的形成机制,为整治设计提供地质依据。研究方法:采用地表与隧道洞内超前物探、洞内超前水平与斜向钻探、充填物测试和理论分析等方法。研究结果:通过综合勘探和理论分析,查明了3个溶洞各自发育充填的基本特征及灾害特征,初步阐明了溶洞的形成机制,目前3个溶洞已完成整治。研究结论:初步综合分析认为,毛坝向斜、特别是核部与东翼的层间滑脱和纵向张裂隙被NW~NWW向横张断裂所交切,为岩溶水的深循环提供了较通畅的原始空间与通道,岩溶水在此通道中形成倒虹吸循环,长期溶蚀及溶蚀裂隙流转化为管道流,强烈冲刷与顶板坍塌导致核部与东翼的层间滑脱和纵张裂隙部位发展为大型溶洞,后因深部径流条件改变而被逐渐充填,发育形成现今这种罕见的深埋大型充填溶洞。     

岩溶地区桩基竖向承载力的研究

依据大量的研究成果,分析了目前常用的研究方法和手段,主要包括室内实验室实验、现场静载荷实验、理论分析以及计算机数值模拟等,对岩溶地区桩基承载特性进行了分析和讨论,并对当前的相关规范作了分析评价,最后提出了自己的见解:1)在岩溶地区,当岩溶顶板安全厚度范围外存在溶洞时,可不考虑溶洞对桩基承载力的影响,单桩竖向极限承载力由桩周岩土总侧阻和嵌总端阻组成;2)当岩溶顶板安全厚度范围内存在溶洞或裂隙时,应考虑其对桩基承载力的不利影响,单桩竖向承载力可由摩擦力决定,且需要验算顶板的稳定性。     

隐覆溶洞对地铁盾构隧道稳定性影响的数值分析

为研究岩溶区隐覆溶洞对盾构地铁隧道区间稳定性的影响，依托位于高原岩溶发育区昆明轨道交通4号线联大街站—吴家营站区间盾构地铁隧道工程，应用物探钻孔法和电磁波CT法勘探盾构地铁隧道区间的溶洞分布； 采用三维有限元数值分析方法，分别研究盾构隧道不同埋深时隧道下侧溶洞对隧道稳定性的影响，以及隧道周边溶洞半径、溶洞填充状态、溶洞位置、溶洞隧道间距对盾构隧道开挖稳定性的影响，分析岩溶发育区盾构法地铁隧道施工过程中隧道结构的稳定性。研究结果表明： 1）综合应用钻孔法和电磁波CT法，可较好地判断岩溶强发育区内的溶洞分布； 2）当隧道周边溶洞尺寸和位置不变时，盾构隧道围岩塑性区和变形量随溶洞埋深的增大而增大； 3）当隧道周边溶洞半径增大时，溶洞与隧道围岩间的应力集中区域变得分散，盾构隧道围岩变形量减小； 4）隧道周边溶洞内填充物及数量对盾构隧道围岩的变形量基本没有影响； 5）隧道周边溶洞位置对盾构隧道围岩变形的影响程度分别为盾构隧道围岩左、右侧的溶洞大于盾构隧道围岩下侧的溶洞，盾构隧道围岩下侧的溶洞大于盾构隧道围岩上侧的溶洞； 6）隧道周边溶洞仅在距隧道一定范围内才对盾构隧道施工稳定性有较大影响。     

注浆技术在隧道隐伏溶洞整治中的应用

结合洛湛铁路某隧道隐伏岩溶整治施工过程,介绍了铁路隧道经过喀斯特地区时对隐伏岩溶的探测、确定整治方案、工艺原理、施工工艺与技术要点及整治效果分析等内容,为同类工程施工提供借鉴。     

郑万高铁不良地质三维建模与修正分析

为解决郑万高铁不良地质和特殊岩土工程地质三维模型的不充分性、地下地质现象的不可见性和地质过程的复杂性等问题，对地形测量、地质数据、测绘数据、地勘数据分析修正，建立地表地质界线、水系、交通网、覆盖层、透镜体小地质单元、岩溶系统的三维模型，通过地质与数学插值结合曲面三维模型模拟进行分析，对TIN、Grid、趋势面拟合和NURBS曲面插值和修正分析，得出描述地质不良体的几何信息、拓扑信息和属性信息。这些方法对于三维建模与修正分析过程中解析各种复杂地质体的空间信息（几何信息与拓扑关系）和各地质单元的特性信息具有一定的指导意义，符合复杂地质体表达与分析的需要，可为三维建模在工程地质边界表示与数据选取方面提供参考。     

西南某岩溶山区大面积挖方工程确定土石比方法研究

在分析、总结西南岩溶地区挖方工程土石比确定方法的基础上,结合西南某岩溶山区大面积挖方工程,系统地研究了岩溶山区土石比的确定、计算方法以及精度的影响因素,提出了岩溶山区大面积挖方工程确定土石比的方法和工作程序。工程实践证明,按此方法和程序,获得的土石比精度高,可推广使用。     

岩湾隧道特大型溶洞处治技术

湖北恩利段高速公路岩湾隧道ZK250+135~+166段有特大型溶洞发育,隧道穿越溶洞中部,周边存在大范围的空腔,采用普通结构隧道无法跨越。为了保证施工安全、运营安全及工程进度,采用洞渣回填、桥跨和拱形防护等处治措施,即:洞渣回填至仰拱顶作为施工通道及拱形防护的基础;桥梁作为行车道部分,上部结构采用2×16 m的连续组合梁桥,下部构造桥墩采取桩基接帽梁、扩大基础桥台;拱形防护(钢筋混凝土套拱+混凝土护拱和沙袋缓冲层)座落在回填的洞渣上,防止可能发生的洞顶坍塌对隧道防护造成结构性破坏。施工和运营初期的实践证明,该溶洞处治技术措施可靠、合理,可以确保隧道施工安全及运营安全。