穿越强岩溶地质条件的隧道安全施工初探——以宜(昌)万(州)铁路岩溶一级风险隧道为例

宜万铁路是我国铁路网"八纵八横"主骨架之一,铁路地处云贵高原区与长江中下游平原区的结合部,线路沿线地形复杂,其正线桥隧占线路总长的74%,其中70%的隧道穿越炭酸盐岩岩溶地层,隧道穿越岩溶区施工中存在隧道塌方、突泥、突水等高风险,是典型岩溶隧道灾害区.在宜万线岩溶隧道建设中,针对当前岩溶区隧道施工依然按一般隧道施工步序进行施工,对岩溶隧道灾害了解不深,考虑不全面,施工处于盲目、被动的状态的现状,在对已有岩溶隧道施工调查基础上,结合宜万线26座岩溶风险隧道的施工实践,以施工时间过程(施工前、施工中、施工时和施工后)为主线,提出了岩溶隧道施工的四阶段工作法,论述了不同阶段的工作内容和任务,完善和规范了岩溶区隧道的施工管理.宜万线岩溶隧道施工实践证明了四阶段工作法的有效性和可行性,该方法对经济合理、安全可靠地进行岩溶区隧道的施工具有积极的指导意义.     

岩溶地区公路隧道施工力学响应研究

岩溶地区公路隧道因受岩溶发育程度、岩溶位置等的影响，其施工力学响应与一般隧道存在较大区别。利用“公路隧道结构与围岩综合试验系统(CTSSSRH)”和有限元分析程序对岩溶地区公路隧道施工力学响应进行了一系列的大型相似模型试验和数值模拟研究，探讨了溶洞发育程度和位置对围岩施工力学响应的影响，总结了岩溶地区公路隧道围岩位移场、塑性区等的一些分布规律。     

三种超前地质预报相结合在凤凰山隧道施工中的应用

结合工程实例,阐述隧道施工中长、中、短距离地质预报的一般施工方法,提出长、中、短距离地质预报相结合在隧道施工中的应用,重点介绍在西南山区的岩溶发育地区隧道的施工技术措施,为以后类似隧道施工提供借鉴。     

岩溶地区地下施工加固控制措施研究

在岩溶发育地区修建地铁隧道的施工过程中可能会遇到不同位置的溶土洞,当溶土洞位于隧道上方时,隧道开挖过程会对土层产生一定的扰动.当土层或岩层的结构不稳定时,溶土洞会有塌方的危险,对隧道施工产生影响.本文以南方某市地铁盾构穿越岩溶地区施工为背景,分析了盾构施工前、盾构施工中各项加固措施,为类似岩溶地区工程施工沉降控制提供一定借鉴.     

西南山区高速铁路隧道岩溶治理技术研究

岩溶工程地质问题是我国西南岩溶地区隧道建设中常遇到的重大问题之一。论文针对西南山区高速铁路岩溶隧道的特殊地质条件,给出了隧道遇到岩溶时的治理原则及处置措施,并对该隧道的岩溶治理措施做了具体分析,对隧道顶部溶洞采用钢架和大管棚加固并利用吹填砂回填,边墙主要采用衬砌加固并加干砌片石治理措施,隧道基底主要采用混凝土回填与旋喷桩加固基底。处理结果表明:上述方法在隧道岩溶治理过程中具有安全、可靠等特点,可为今后在岩溶地区隧道设计及施工积累经验,保证隧道施工安全。     

岩溶地区隧道施工地质灾害预报及风险控制

为了保证岩溶地区隧道施工安全,进行施工中的各种地质超前预报,同时对地质灾害预报和预警工作进行深入的研究,具有重要的理论意义和工程实用价值。通过对综合地质超前预报技术和隧道施工监控量测内容的介绍,说明两者相结合可以对高风险岩溶隧道地质灾害,如塌方、突泥、突水等进行预报和预警,进而通过风险控制及管理,对地质灾害进行有效控制,可大大避免岩溶地区隧道施工时突发地质灾害带来的人员伤亡和经济损失。     

隧道岩溶处理技术及施工管理策略研究

隧道是我国山区与平原地区连通的重要关口,近年来,我国隧道施工技术水平不断提升,逐步攻克各项施工难题。同时由于隧道施工难度较大,对施工技术和安全管理都有着较高的要求。在近年的隧道施工中岩溶处理技术应用较广,并且取得了不错的效果。主要分析了隧道岩溶技术在隧道施工中的具体应用,并结合隧道岩溶施工的高风险特性,指出在岩溶施工中加强风险管理和安全管理的相关策略,希望能进一步提升隧道岩溶技术的应用效果,并提高隧道岩溶施工的安全管理水平,促进我国隧道建设的不断发展。     

岩溶环境隧道涌水超前预报集成系统技术研究

运用钻探法、物探法等技术手段对岩溶隧道开挖掌子面前方的不良地质位置、性质、产状及大小进行预报,可以有效减小因岩溶隧道涌水引起的施工事故.通过在具体的工程中摸索、创新和实践,该文提出了一套岩溶隧道超前预报系统集成技术,取得了良好的经济效益和社会效益.该套隧道施工超前预报方法把物探和钻探相结合,将不同设备的探测特性有机结合起来,使复杂情况下的超前预报工作更为系统化、精细化、准确化.     

岩溶裂隙水与不良地质情况超前预报研究

在岩溶地区隧道施工过程中,经常遇到突水、突泥等无法预料的地质灾害,给施工安全带来了重大灾难和无法估计的经济损失。为了保证岩溶隧道施工安全,对岩溶裂隙水与不良地质体的发育情况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。首先,对隧道建设过程中岩溶裂隙水与不良地质情况超前预报和综合预报体系的研究现状进行详细的介绍,指出岩溶裂隙水与不良地质情况超前预报中存在的主要问题,总结隧道建设过程中地质缺陷超前勘探方法和高压大流量岩溶裂隙水超前预报方法;然后,重点介绍TSP超前地质预报系统探测溶洞、陆地声纳法探测断层、地质雷达探测地下水和红外探水法探测岩溶裂隙水等工程实例。最后,总结预报各种不同地质体的有效方法和将要开展的研究热点和难点,并对下一步所要开展的工作进行深入探讨,对我国在岩溶裂隙水和不良地质体探查的理论和技术创新方面给予一定的帮助和指导。     

TSP203超前预报系统探测岩溶隧道的应用研究

在岩溶地区隧道施工过程中,经常遇到溶洞、暗河、断层及突水、突泥等无法预料的地质灾害,给施工带来了重大灾难和无法估计的经济损失.为了保证岩溶地区隧道施工安全,对岩溶的发育情况进行准确及时的超前预报,具有重要的理论意义和重大的工程价值.TSP超前地质预报系统与其他预报方法相比,在准确性和预报距离以及操作可行性等方面都具有一定的优势.基于TSP203 plus 系统对沪(上海)蓉(成都)西高速公路齐岳山隧道进口左洞溶洞进行了预报.对照溶洞实际开挖情况,分析了该系统的实用性和可信性以及在指导施工方面起的重要作用.     

岩溶尺寸对隧道围岩稳定性影响的模型试验研究

利用公路隧道结构与围岩综合试验系统，对石灰岩地区大断面隧道开挖过程中，不同大小溶洞对隧道围岩稳定性的影响进行相似模型试验研究，并运用ANSYS软件进行了弹塑性有限元数值分析：三维动态施工过程模拟与试验结果均表明，溶洞对围岩的变形有较大影响，随着溶洞尺寸的增加，开挖前的围岩先期位移和开挖瞬间的释放位移均有较大幅度的增长，同时，溶洞区的开挖对无溶洞区的围岩变形有放大作用。     

岩溶注浆施工技术探索

结合具体工程实例,阐述了岩溶注浆施工技术,通过注浆施工将路基加固区域内的岩层裂隙、溶洞、溶沟及溶槽充填,固结、挤密并在土石分界面附近形成“灌浆帷幕”,从而有效封堵地下水通道、隔断地下水对上部持力层的侵蚀。     

基于CATIA的溶洞及裂隙带数字化建模技术研究

溶洞及岩溶裂隙带因其不规则的空间形态而成为地质建模中的难点.相较于其他建模软件,CATIA具有强大的曲面建模功能,可以在溶洞及岩溶裂隙带的建模中发挥作用.本文介绍了在CATIA上实现数字化地质建模的过程,包括数据处理和导入、地层与地质体模型的建立、溶洞及岩溶裂隙带模型的建立等.针对溶洞及岩溶裂隙带建模中的关键技术——"...     

岩溶地质隧道施工处理措施探讨

在岩溶地质隧道施工中,经常遇到涌水以及大小不同的溶洞影响工程施工问题,本文重点探讨了隧道岩溶段地下水、小型溶洞以及规模较大溶洞的处理措施。     

应用物探方法探测高速公路路基岩溶

本文主要探讨物探方法在灰岩区探测溶洞方面的有效性,为今后的道路岩溶探测提供经验参考。文中以郴(州)宁(远)高速公路K196+500～K196+700段岩溶探测为例,采用地质雷达、高密度电阻率方法探测溶洞的分布情况,最后利用钻孔对物探解释结果进行抽样验证。根据钻探资料可知,物探的解释成果是准确可行的,物探方法不仅节省了勘察成本,还避免了钻探以点代面的缺陷。在今后的工作中,可将这两种方法结合起来进行推广应用。     

岩溶地区管网施工处治方法研究

结合岩溶地区地基处理原则,介绍了目前我国现行规范对岩溶溶洞的处治方法,分别对岩溶水的处治措施和土洞处治办法以及溶洞处治方法进行了具体阐述,指出岩溶地区地质情况复杂,处治方法各异,应具体情况具体分析。     

岩溶矿区采动裂隙发育及溶洞破坏特征相似模拟

针对岩溶矿区煤层开采采动裂隙发育规律及其对溶洞稳定的影响问题,通过构建岩溶洞区域煤层开采模型,对煤层开采条件下的岩溶洞破坏特征以及岩层移动特征进行了分析,分析结果表明:在强烈的采动影响下,岩溶洞顶板最容易发生破坏,导致采动裂隙发育高度在岩溶洞顶板方向达到最大;在非均匀采动影响下,岩溶洞两侧岩层呈现极不均匀下沉,岩层以岩溶洞为端点发生回转,致使岩溶洞顶板和底板发生破坏。若此时,岩溶洞处于浅埋状态,则其顶板裂隙与地表容易贯通,使得地表土体颗粒流失,而底板裂隙造成岩溶洞内充填物漏失,岩溶洞顶板裂隙和底板裂隙的共同作用为岩溶地表塌陷创造了有利的客观条件。因此,在岩溶地区进行煤层开采时,应防止岩溶洞区域受到非均匀采动的影响。     

BIM技术在岩溶区公路勘察设计中的应用

为直观反映溶洞空间展布规律以及其对上部建筑物的影响程度,文中利用华创软件建立丹霞枢纽互通工程区含隐伏溶洞的三维地质模型,并根据设计资料,构建道路与桥梁模型,实现了地下溶洞的三维可视化,分析出溶洞的发育在水平方向与垂直方向有一定的规律性;判断出主线1号桥的桩基处于稳定状态。该方法简化了溶洞的空间分析,实现了勘察成果与设计成果的无缝对接,对岩溶地基处理提供坚实有力的数据依据。     

内河沉管隧道浮运沉放施工技术

天津市滨海新区中央大道海河隧道穿越海河,采用沉管法施工工艺。由于位于内河上施工,其管段浮运和沉放与传统海上或者江河上沉管施工有较大差异。从管段浮运、二次舾装、沉放、初步对接、拉合、基底注浆和回填覆盖等施工工艺上,开辟了一条简单、实际可行的沉管隧道浮运沉放新技术路径。     

溶洞位置对巷道围岩破裂过程的影响分析

利用二维真实破裂过程分析软件RFPA^2D建立了在静载荷作用下含溶洞巷道围岩破坏过程的数值模型,分析了巷道拱顶、侧部及底部围岩中存在溶洞三种情况下巷道围岩的破裂过程,并与不含溶洞巷道的情况进行了对比。结果表明,巷道围岩中溶洞的存在,使得巷道围岩应力场和位移场的分布发生变化,在溶洞与巷道之间区域应力集中程度较大,破坏总是发生在巷道邻近溶洞一侧且与溶洞距离最近处。在相同加载条件下,三种情况中底部存在溶洞时围岩最先发生破裂,并迅速与溶洞贯通,使巷道底板破坏,底部溶洞对巷道的稳定性最为不利。在巷道周边存在的不同分布位置的溶洞,使得巷道围岩各部位的应力集中程度不同,靠近溶洞侧的围岩应力集中程度较大,围岩位移变化较大。