岩溶地区桩基础施工

研究目的:岩溶地区桩基础施工难度大,常见的施工问题有坍孔、漏浆、卡钻、埋钻、漏混凝土等,严重影响桩基础施工质量及安全,研究比较切实可行的施工措施,确保施工顺利进行很有必要。研究结论:中铁二院和中铁八局在云南省大理至丽江铁路金井坝大桥、西炭街大桥桩基础施工中经过反复研究、多次试验,总结出了用注浆管压浆护壁挖孔法、钻孔注浆法等工法,成功地解决了岩溶地区桩基础施工困难问题。     

综合预报和地质补勘技术在马鹿箐隧道中的应用研究

马鹿箐隧道地质极为复杂,多次遭遇岩溶溶腔特大型突泥突水,为目前世界铁路建设史上瞬间突涌水量最大的隧道,其工程艰巨程度和安全风险之大实属罕见,受到国内外工程界的高度关注。主要针对马鹿箐隧道"1.21"溃水前后,对PDK255+978溶腔段实行的一系列超前地质预测预报技术进行了详细介绍,并对技术实施过程中的重点和难点进行了分析与研究,总结了针对高压富水隐伏岩溶隧道的综合超前预测预报技术方法和综合的地质分析方法,为今后类似岩溶隧道修建中的预测预报工作提供了借鉴与参考。     

超前地质预报在夹活岩隧道岩溶地质施工中应用

主要介绍TSP203和ZGS1610两套超前地质预报系统探测原理,及其在沪蓉西高速公路夹活岩隧道1#横洞工区岩溶地质施工中的应用情况,对两种物探方法的预报结果与开挖后的实际情况进行了比较,并将两种超前探测方法用于预报的特点进行比较。     

临江破碎地层基坑涌水综合分析方法研究

岩溶破碎地层是地铁基坑水害的常见地质条件,复杂的水文地质条件是灾害频发的主要原因。以南京上元门车站为例,运用水文地质资料、地球物理探测及连通试验手段对南京上元门车站基坑岩性、岩溶裂隙发育特征及相对富水性进行深入研究。根据薄弱地层围岩及裂隙类型,可将基坑划分为4个区域,并提出针对性的治理措施,形成临江破碎地层基坑涌水综合分析方法。最后通过选择适当的注浆材料和配套工艺对临江破碎带进行综合治理,取得较好的治理效果,验证了此方法的可行性,同时实现了临江破碎地层治理的信息化施工。实践表明,该方法能有效减少注浆治理的盲目性,大大降低治理成本,保证注浆治理的效果。     

水文监测技术在岩溶隧道施工中的应用

为探析岩溶隧道开挖过程中隧址区水文地球化学特征、岩溶水补径排条件以及隧道涌水与地表水文环境的相关关系,以华蓥山隧道工程施工为依托,开展动态水文监测和分析。利用水文动态监测体系反馈的水质和水量信息研究隧址区地下水水文地球化学特征、判定隧道开挖后地下水影响范围。结果表明:1)常规水质分析和同位素分析显示隧址区地下水径流条件较好,径流途径较短,并且受大气降水影响密切;2)隧址区地表布设的4个水文监测点均呈现流量、水位减少趋势,证明隧道建设对本区地下水系统造成一定影响,其影响程度不一;3)相关分析表明隧道涌水与龙古井、龙神洞2个地表水点呈强相关性,具有显著性。     

高压旋喷注浆法在桩底溶洞处理的应用与探讨

我国南方地区岩溶现象分布比较普遍,一般以隐蔽的形式存在,现有勘探手段难于事先查明其准确位置及大小,这给工程基础构成了极大的危害性,因而在岩溶区修建工程时,处理不当将严重威胁使用过程中的安全.结合岩溶区桩基底部的施工实践,介绍了成桩后对桩基底部溶洞处理的技术和施工工艺,对岩溶区的桩基工程具有一定的工程参考意义.     

不同位置充水溶洞对隧道开挖临界拱圈影响的数值分析

为揭示不同空间位置溶洞对隧道开挖拱圈的受力情况及危险程度,采用数值模拟方法,建立了分布于隧道拱顶、拱腰、边墙、拱脚及拱底的5种充水溶洞模型,在渗流模式下进行耦合收敛计算。在每一种工况下,采用全断面法模拟隧道开挖,随着开挖步的推进,溶洞与隧道间围岩逐渐达到塑性区贯通,以此时的隧道开挖拱圈为临界拱圈,并在临界拱圈均匀设置孔隙水压力监测点,分别提取各监测点在模型渗流平衡状态与开挖至临界拱圈时的孔隙水压力,计算两者孔隙水压力相对变化率。根据风险等级,将孔隙水压力相对变化率划分为红、橙、黄三级范围,最终基于数值计算结果可确定各工况的临界拱圈危险分区。该研究成果可用以指导隧道在不同空间溶洞下的合理施工和安全措施布控。     

单轴压缩下溶隙灰岩声发射RA-AF特征及破裂模式研究

灰岩溶隙随其发育阶段呈现不同形状,溶隙形状将影响受力作用下的灰岩裂纹演化机制。利用单轴压缩试验下声学特征(RA-AF)对"裂隙"、"椭圆孔"、"类蘑菇孔"和"类哑铃孔"等4类溶隙形状的灰岩微裂纹演化机制进行了研究。根据单轴压缩试验的声学特征、力学特征,将声发射演化过程分为初始非线性段(Ⅰ)、类线性段(Ⅱ)、非线性阶梯状幂律段(Ⅲ)和峰值活跃段(Ⅳ)等4个阶段,通过分析RA-AF演化特征,以及基于二维高斯混合模型(GMM)的RA-AF值聚类分析,获得不同阶段的演化规律。研究结果表明:完整灰岩和溶隙灰岩随着加载的进行,RA和AF值均表现出明显的原点集中性;完整灰岩和"椭圆孔"灰岩的破坏模式以拉裂为主,"裂隙"灰岩是以剪切为主的拉剪混合破坏,"类蘑菇孔"灰岩是以拉裂为主的拉剪混合破坏,"类哑铃孔"灰岩则是先剪后拉的拉剪混合破坏;溶隙形状对微裂纹的形成产生较大影响,"裂隙"灰岩表现出极强的剪切性质;"椭圆孔"的剪切性质减弱,拉裂性质增强;"类蘑菇孔"的破坏受溶隙上下部的"菌伞"和"菌柄"控制,控制次序是先下后上;"类哑铃孔"则先由"菌伞"控制,再由整个溶隙孔控制,并且第Ⅲ阶段"菌基"出现抑制效应,这种抑制效应能够明显延长岩样的寿命。     

某客运专线隧道岩溶处理方案技术经济比较

隧道岩溶处理方法多,投资额高,故必须合理确定和有效控制投资,使岩溶处理设计方案达到技术可行、经济合理的目标。以实际工程为背景,分别对同一隧道岩溶处理的桩基托梁、旋喷桩、微型桩三种方案进行了技术经济比较,推荐出一种技术可行、经济合理的处理方案。     

钻孔穿越岩溶裂隙带地层漏浆处理方案探讨

针对霍永高速公路汾河特大桥桩基施工过程中出现的漏浆现象,通过采用水泥、红泥球和片石3种堵漏方法进行试验,提出了3种不同堵漏方法及相应的适用范围,并取得了良好的施工效果,可为类似桩基堵漏施工提供借鉴。