高密度电法在老山隧道勘察中的应用

应用高密度电阻率法勘察宁淮高速公路南京老山隧道工程，查明了隧道YK5＋280～ZK5＋540段的地层分布和构造特征，并推断出鹰嘴山断层的位置和产状，结合勘察资料证明该断层为高角度逆断层。预测出隧道和断层破碎带相交处为浅部裂隙岩溶含水带中的优良导水带，该处涌水的可能性很大，其推断结果在施工中得到证实。说明高密度电法是进行隧道勘察和构造裂隙岩溶富水带探测的一种可靠手段。     

CSAMT法在高黎贡山隧道方案评价中的应用分析

结合高黎贡山隧道可控源音频大地电磁法的应用实例,详细论证了这种方法在隧道方案比选中的应用。通过物探资料对三个方案隧道的地层岩性、地质构造,特别是对深大活动断裂的分布位置、破碎带宽度及隧道围岩的完整程度作了详尽的分析和解释,并对物探判释的隧道洞身穿越断层破碎带、物探Ⅴ类异常（极破碎或富水岩体）和物探Ⅳ类异常（破碎或含水岩体）的长度进行了统计,从物探的角度对三个隧道方案进行了评价,为隧道的方案比选提供物探基础资料。     

滇西高黎贡山南段腾越隧道沿线岩石-构造特征及其工程影响

横断山地区的复杂地质构造条件是制约滇西大环线、沿边高速和滇中城市群高速路网等重点工程规划与建设的最突出问题。以拟穿越横断山南段高黎贡山的超长深埋公路隧道(腾越隧道)为例,基于隧道工程区详细的岩石地层、构造地质与工程地质勘查资料,对该区的隧道围岩、地质构造以及相关的水热活动特征等进行了详细剖析,总结了面临的主要工程问题。结果表明:高黎贡山南段是较为典型的以韧性剪切带及所夹持的花岗岩体和变质岩块为主构成的动力变质变形带; 隧道工程区主要包含9类岩石工程单元,主体以形成于上地壳下部至中地壳的中深层次变质岩类和花岗岩类为主; 对工程建设可能产生显著影响的主要断裂带有10条,分属怒江断裂系、高黎贡山断裂系(或泸水—瑞丽断裂系)和龙川江断裂系三大构造体系,并控制了区域上主要水热活动带,其中第四纪仍可能存在活动性的断裂带有5条,高黎贡山西侧边界断裂带是影响隧道工程的主要活动断裂。综合分析结果表明,研究区隧道围岩的工程地质属性多属于较破碎的坚硬—较坚硬岩,高地应力和高地温将是影响隧道工程稳定性的主要因素,其次是变质岩和花岗岩的岩体特性与构造节理发育程度,以及相关的断裂涌水和花岗岩区段的密集节理带透水问题。     

CSAMT在隧道地质勘察中的应用

可控源音频大地电磁法（CSAMT）是一套综合了AMT各自优点的电磁自动采集和处理系统,以其探测深度大、分辨率高等特点广泛应用干隧道前期勘查、地下水资源勘查、金属矿产勘查、石油勘查等领域,可取得常规电法和地震勘探无法比拟的勘查效果。尤其适用于确定地质构造的位置、大小、破碎程度等勘查工作。文章从方法的原理特点出发,并通过实例成功解译出了隧道经过的断层破碎带的位置并划分隧道沿线围岩类别,为钻孔布置及隧道设计、施工提供地球物理依据。     

深埋富水隧道衬砌压力与变形影响因素研究

深埋隧道穿越富水破碎带时,常发生涌水坍塌灾害,延误工期,增加投入,严重时发生人身伤害,因此需采取预先全断面注浆的加固措施.针对这一问题,按平面应变分析,假定注浆加固圈与隧道衬砌径向完全接触,建立理论计算模型,得出了衬砌内缘位移与衬砌外缘压力的理论解.以国内在建特长隧道为工程背景,进行数值模拟分析,验证了公式的正确性.根...     

不同施工工法对断层隧道的力学响应分析

断层破碎带是隧道施工中常见的不良地质构造，在断层破碎带附近施工时常常会引发围岩失稳甚至塌方等问题。因此依托某高速公路隧道，利用FLAC3D建立三维分析模型，研究施工方法对隧道围岩稳定和支护结构的影响，计算结果表明：在3种施工工法下，断层破碎带位置围岩的拱顶沉降值和拱底隆起值显著大于围岩正常段的，同时初期支护结构在断层破碎带和围岩正常段交界处的受力最大。环形开挖预留核心土工法施工引起的拱顶沉降最大值为51.45 mm，拱底隆起最大值为121.25 mm，初期支护结构的主应力最大值为15.27 MPa，各项数据均优于其余两种工法的对应值，表明该工法对保持围岩稳定效果最佳。现场监测结果也表明断层破碎带附近的拱顶沉降值要大于围岩正常段的拱顶沉降值，在现场施工中要加强断层破碎带位置处的监测并做好安全措施。     

高密度电法在隧道涌水通道勘查中的应用

通过利用高密度电法对兰渝铁路某施工隧道涌水通道的勘查工作,查明了掌子面前方500m内的围岩含水情况,确定储水层及岩性接触带等可能的地下水涌水通道,为隧道制定合理防排水措施提供了依据。面对涌水隧道的勘查,高密度电法具有成本低、效率高、勘查距离长、效果明显等优点,不失为一种值得大力推广的好方法。     

海底隧道施工设计及其数值优化研究

某海底隧道地质条件异常复杂,覆岩被多处断层破碎带相割呈区域性林状分布,高外水压处断层及破碎带施工是隧道安全控制的关键所在.依据该海底隧道的初步设计方案,采用大型数值计算软件FLAC3D系统研究了水下岩石完整带和破碎带隧道开挖的稳定性及最优施工方案,分析了不同施工工法及支护参数对岩体变形、破坏特性的影响,并确定了海底隧道主、辅洞开挖相互影响效应,以便为海底隧道工程的施工决策提供量化资料和技术支持.     

海底隧道施工设计及其数值优化研究

某海底隧道地质条件异常复杂,覆岩被多处断层破碎带相割呈区域性林状分布,高外水压处断层及破碎带施工是隧道安全控制的关键所在．依据该海底隧道的初步设计方案,采用大型数值计算软件FLAC^3D。系统研究了水下岩石完整带和破碎带隧道开挖的稳定性及最优施工方案,分析了不同施工工法及支护参数对岩体变形、破坏特性的影响,并确定了海底隧道主、辅洞开挖相互影响效应,以便为海底隧道工程的施工决策提供量化资料和技术支持．     

富水高压隧道掌子面涌突水稳定性研究

富水地层隧道掌子面在水力作用下,易发生失稳,造成安全事故,因此确保隧道掌子面稳定性是保障正常施工的关键。本文以豹狸岗隧道修建过程中遇到的富水裂隙密集带为背景展开研究,采用流固耦合理论结合数值分析方法,建立模型研究掌子面失稳模式;基于突水突泥地层掌子面稳定性分析力学模型,模拟掌子面渗透破坏以及失稳过程,提出掌子面稳定性评价方法,确定了保障掌子面稳定的极限防突体厚度（掌子面与断层破碎带之间的距离）,以此来判别掌子面掘进至断层破碎带附近的加固时机。     

贵州丰乐铁矿矿床充水因素及矿区涌水量预测

在概述研究区水文地质条件的基础上,分析了贵州丰乐铁矿矿床充水因素,并采用大井法对矿区涌水量进行了预测．研究认为,上覆和下伏含水层中的地下水是矿区的直接补给源,地表水和大气降雨为间接补给源;矿坑总涌水量预测为1829．90m^3／d．     

富水裂隙围岩隧道涌水量计算方法与规律分析

富水裂隙区隧道涌水量预测精度较差,涌水问题尚未得到较好的解决。针对此问题,视裂隙围岩及注浆区为非均质各向异性介质,初期支护及二次支护结构为均质各向同性介质,构建了裂隙围岩下隧道涌水简化计算模型,基于地下水力学理论及流体质量守恒定律推导了富水裂隙区隧道涌水量计算公式。通过退化分析及案例工程现场实测数据验证了构建富水裂隙区隧道涌水简化计算模型的合理性及涌水量计算式求解的正确性,最后基于解析解揭示了各特征参数对富水裂隙区隧道涌水的影响规律,探讨了富水裂隙区隧道涌水机制。结果表明：理论计算值与现场实测值最大相对误差为8.1%,验证了构建模型的合理性及公式推导的正确性;隧道涌水量随裂隙最大宽度的增加而增大,受堵水结构的联合制约,两者近似呈线性关系;注浆区厚度与隧道半径比值在2倍以内时,隧道涌水量受注浆区厚度的影响显著;富水裂隙区隧道涌水受裂隙分布规律及支护结构的制约,应重视对裂隙分布的调查。     

平煤西部矿区灰岩水赋存特征及涌水量预测

对平煤西部矿区含水层特征、富水性强弱、隔水层隔水性能以及灰岩水的补、径、排条件进行了分析研究,同时采用稳定流法对研究区采掘揭露灰岩时可能产生的涌水量进行了预测,最后得出矿区内对矿井充水影响较大的含水层是碳酸盐类岩溶裂隙含水层（组）,主要包括寒武系灰岩含水层、石炭系太原组灰岩含水层及第三系灰岩含水层,隔水层主要是页岩和泥岩,通过分析灰岩承压水的赋存特征得出其赋存的规律,即灰岩地下水的赋水性同灰岩的埋藏深度呈负相关的关系.通过以上分析为矿井防治灰岩水提供一定的依据.     

Evolution and modeling of mine water inflow and hazard characteristics in southern coalfields of China: A case of Meitanba mine

In this paper, the hydrogeological characteristics in the southern coalfields of China are first briefly outlined. Then, taking the Meitanba mine as an example, the evolution and modeling of mine water inflow are studied. Finally, the hazard characteristics related to mine water and mud inrush are analyzed. The results show that the main mine water sources in the Meitanba mine area are groundwater, surface water and precipitation. The evolution of mine water inflow with time indicates that the water inflow is closely related to the development of karst structures, the amount of water from rainfall infiltration, and the scope of groundwater depression cone. The mine water inflow increases with time due to the increase in mining depth and the expansion of groundwater depression cone. Using the big well method and following the potential superposition principle, a hydrogeological model considering multi-well interactions has been developed to predict the mine water inflow. Based on the monitored data in the Meitanba mine area over a period of nearly 60 years, it is found that with increasing mining depth, the number of water and mud inrush points tended to decrease. However, the average water and mud flow rate per point tended to increase.     

太湖入湖河流总氮质量浓度限值计算

建立了太湖水量水质数学模型,结合该地区的水文特征和实测数据,对流场和浓度场进行了模拟和对比,计算得到入湖河道产生的污染混合带,利用太湖主要入湖河流污染物通量模型,根据90%保证率月均入湖水量条件以及混合带范围限制要求(3 km2),确定了太湖入湖河流总氮质量浓度限值.结果表明:采用太湖水量水质数学模型得到的太湖流场、浓度场计算值与实测值均相差不大,入湖河流总氮质量浓度限值为Ⅰ类水0.5mg/L、Ⅱ类水1.5 mg/L、Ⅲ类水3.0 mg/L、Ⅳ类水4.0 mg/L、Ⅴ类水5.5 mg/L,该限值可为入湖河流总氮标准的制定提供依据.     

支持向量机在矿井突水水源识别中的应用

为了正确地识别矿井突水水源,基于水化学成分对水源判别的重要性,选择K^＋ ＋Na^＋、Ca2^＋、Mg2^＋、Cl^-、SO4^2-、HCO3^-这6项指标作为特征向量,建立了矿井突水水源的支持向量机识别模型．此方法不仅结构简单,而且技术性能尤其泛化能力与BP神经网络相比有明显提高,能有效地识别矿井突水水源的类别,为防治水工作提供决策依据．     

桂林市西城区地下水活动与岩溶塌陷的关系

地下水活动是岩塌陷产生的基本条件之一,大气降雨、人工开采和灌溉渠道渗漏是影响地下水动态变化的主要因素。地下水位频繁的升降一是改变了上覆土体的状态和强度,促进土体崩落;二是引起地下岩溶及土洞空腔内的正负压力交替变化,使周转岩土体失稳,而导致塌陷。地下水位波动频度愈高,地面塌陷易产生;在地下水强径流带,塌陷分布料为密集。人为抽取地下水改变了地下水天然流场,形成水位下降漏斗及强径流带,并使水动力条件突变     

矿井涌水量预测方法的发展

对矿井涌水量的多种预测及计算方法进行分析和总结,将各种方法的应用范围与限制进行综合分析,探讨各方法的改进,进行实用性的评价;确定性数学模型法和不确定性方法相结合的方法将是矿井涌水量预测计算的主要发展方向;提出与一些发展迅速的新技术相结合进行矿井涌水量预测的可能性。     

富水区隧道渗流场解析解及合理支护参数

以复势函数和地下水力学理论为基础,引入双极坐标描述等势线,推导由围岩、注浆圈和初期支护组成的富水地区隧道渗流场解析解,获得隧道注浆前后初期支护外水头的水头差公式. 通过与保角变换法、镜像法和数值模拟计算结果对比,验证所提解析方法的合理性. 通过研究隧道注浆圈、初期支护的渗流参数与初期支护外水头、渗水量及水头差的关系,提出隧道结构合理渗流参数的确定方法. 结果表明：减小初期支护渗透系数或增大初期支护厚度都可致渗水量减小且水头增大;水头差随初期支护渗透系数或厚度增大先增大后减小,当水头差处于峰值时,注浆圈能发挥较大的作用,初期支护外水头可以降至全水头的30%±6%.     

入库径流成分划分及其变化分析

以桂林市青狮潭水库（大型）和金陵水库（中型）为研究对象,基于1958-1990年入库总径流的月流量资料,利用数字滤波技术对径流量进行基流分割,得到地表径流（直接径流）量和基流量.采用极值比和变差系数分析了地表径流和基流的年际变化特征,利用线性趋势线法和Kendall秩次相关法分析了地表径流和基流的变化趋势.结果表明：两个水库的入库总径流量均呈下降趋势而变化趋势不显著,地表径流呈上升趋势且变化不显著,基流量呈下降趋势,其中青狮潭水库的基流下降趋势不显著,而金陵水库的基流下降趋势显著.