大型溶洞对铁路隧道影响及处理方案研究

大型溶洞是阻碍隧道正常施工的危险源之一,沪昆铁路刘家庄隧道在施工过程中发现一处溶洞,针对该溶洞进行了现场勘测,对溶洞自身稳定性、溶洞对隧道影响进行分析,并提出了铁路隧道溶洞段的初步处理方案。研究结果表明:该溶洞为大型溶洞;溶洞远离隧道一端围岩稳定性较好,靠近隧道一端稳定性较差,如遇钻爆施工易发生坍塌;对该溶洞提出部分处理的施工方案,为类似的隧道施工中的溶洞处理提供参考。     

研究桥梁溶洞桩基施工技术及其应用

本文主要通过对桥梁溶洞桩基施工中出现溶洞的特征进行分析,对桥梁溶洞桩基中容易出现的问题进行调查,探讨桥梁溶洞桩基施工前所需要采取的有效防范措施,对桥梁溶洞桩基施工技术进行研究,以保障桥梁溶洞桩基施工的质量,实现桥梁溶洞桩基施工经济效益的最大化。     

岩溶地区基坑开挖桩锚支护结构变形与稳定性影响研究

为了探究溶洞对超长锚索支护基坑开挖与稳定性的影响,以广州市白云站二期基坑为研究对象,采用有限元软件Plaxis 3D建立了三维模型,分别从溶洞宽度、溶洞距锚固段始端和溶洞距地连墙的距离进行了模拟,并以地连墙沿深度方向的水平位移为指标进行了分析。研究结果表明：当溶洞宽度增加或溶洞距锚固段始端和溶洞距地连墙的距离减小时,对基坑变形的影响较大,且变形幅度较大,需对溶洞进行加固处理并及时监测基坑变形;当溶洞宽度减小或溶洞距锚固段始端和溶洞距地连墙的距离增加时,对基坑变形的影响减弱;当溶洞宽度减小或溶洞距锚固段始端和溶洞距地连墙的距离增加至一定程度后,几乎对基坑变形无影响。因此,在溶洞较发达地区进行基坑开挖,施工前对周围溶洞进行研究分析和预处理,有利于基坑稳定性。     

隐伏溶洞对隧道开挖稳定性分析

利用FLAC3D有限差分软件,分析判断了溶洞位于隧道开挖轮廓线不同位置时,溶洞的沉降与变形、塑性区体积、隧道轮廓变形与初期支护结构受力随隧道开挖过程的变化。结果表明,溶洞位于隧道底部时,溶洞随开挖的进行变形增加较快,溶洞容易处于不稳定状态;位于隧道右下侧时,剪切塑性区体积最大,溶洞对隧道的开挖稳定性影响较为严重;溶洞所在断面隧道衬砌变形以竖直方向为主;溶洞位于隧道右上、右下、底部时,施工中溶洞周边易出现应力集中现象,须采取措施防止溶洞坍塌、避免出现极端安全状况造成生命安全技财产损失。分析结果可为类似溶洞隧道的设计与施工提供参考。     

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。     

桥梁桩基溶洞预处理施工技术

以英德市省道S292线延长线一级公路新建工程北江四桥桩基溶洞处理为背景,根据超前钻资料得出桩基溶洞情况,依据水中桩基溶洞预处理方法选择和陆上桩基溶洞预处理方法选择的原则,按照不同类型溶洞采用针对性方法进行预处理,大幅降低了溶洞桩基施工过程中事故发生的概率,保证了溶洞地带桩基施工能安全顺利的进行。介绍钢护筒护壁法、回填处理法、溶洞孔内静压注浆、双液旋喷注浆、覆盖层帷幕注浆灯桩基溶洞预处理工艺,可为类似工程提供借鉴。     

岩溶地区桩基础设计研究及工程问题分析

岩溶发育场地地质构造复杂,溶洞勘探由于缺乏理论指导,容易造成溶洞误判而引起场地开发成本增加,且岩溶地区桩基础贯穿溶洞的设计方法容易造成工程浪费。结合贵州岩溶强发育场地某部分框支剪力墙结构基础设计、施工遇到的工程问题,研究了溶洞误判,溶洞顶板破坏模式、溶洞对桩基承载力设计影响及贯穿溶洞设计方式的合理性。结果表明：岩溶地区选择科学的工作方法和适当的勘探方法可以减少场地“未知数”,减少溶洞误判带来的损失,更好地指导工程建设;溶洞顶板因厚度不同呈现冲切破坏、剪切破坏和弯拉破坏三种破坏模式;桩基遇串珠状溶洞及较大溶洞时,承载力计算可仅考虑桩端阻力;水平荷载较小且满足地基规范时可不穿洞;水平荷载较大时应贯穿溶洞发挥其嵌岩桩承载力。     

岩溶地层溶洞空间计算形态及承载性能数值模拟研究

为寻求合理的岩溶地层溶洞空间的计算形态,以三维溶洞跨度、埋深为控制参数,建立溶洞空间形态数值仿真模型,分析不同参数组合下溶洞的变形与弹塑性应变的分布规律,提出单体地下溶洞空间计算形态为拱顶圆柱体,形成其控制参数与取值方法。再以溶洞高跨比及顶板厚度为控制参数,建立拱顶型溶洞数值模型,分析拱顶型溶洞在桩基作用下的承载性能变化规律。计算表明：拱顶型圆柱体溶洞空间模型具有较强的极限荷载力和抗变形能力。研究结论对岩溶地层中桩基的设计及施工具有科学参考价值。     

桩基大型溶洞处理施工技术

近年来桩基础工程施工经常遇到地下土质比较复杂的情况,尤其地下溶洞。处理溶洞的技术措施很多,但要综合运用这些措施,除了需要一定的理论基础,还需要丰富的实践经验和技术来指导。溶洞非常复杂:溶洞占总桩数的97%;单根桩溶洞层数多,多达5层;单层溶洞高度达29 m之深。这些特征决定了处理溶洞技术难度非常之大。综合运用了各种施工技术,积累了丰富的经验,成功解决了大型溶洞的施工难题。     

含双溶洞建筑边坡模型试验及数值模拟分析

以某岩溶地区的基坑边坡为工程背景,选取在设计及施工中具有代表性的含双溶洞坡段剖面,采用相似材料模型试验和数值模拟计算相结合的方法,对含有双溶洞建筑边坡在不同建筑物荷载作用下的边坡变形进行机理分析研究,以揭示围岩应力应变的演变规律。研究表明,含双溶洞建筑边坡在分层次开挖和分级加载过程中,溶洞边坡破坏时发生剪切破坏,从溶洞顶板破坏失稳至溶洞附近坡面岩体,邻近溶洞的坡面位置变形很大,且上溶洞比下溶洞明显;当接近超载时,首先失稳的是溶洞围岩位置,最后导致边坡整体坍塌破坏。     

岩溶地区桥梁桩基施工中溶洞病害处理数值模拟

为研究溶洞对桩基安全性的影响,以武汉市雄楚大街桩基施工项目为工程背景,采用有限元软件ANSYS进行数值模拟,分别分析溶洞被贯穿、桩底被包含、桩与溶洞隔离等3种不同病害下,桩基的变形与受力情况。通过对填充溶洞前后桩基的变形进行对比,得出溶洞处理效果。结果表明:溶洞在桩底时的影响最大,施工中应着重加强对溶洞的检测和填充;对于溶洞被桩体贯穿的情况,当溶洞直径达到极限值5m时,需对其进行处理。     

高速铁路隧道特大溶洞防护及处理施工技术研究

隧道穿越特大型溶洞及暗河并不多见,但由于溶洞顶部存在坍塌、落石及稳定性差等风险,往往会给施工带来很大的安全隐患。论文以朱砂堡2#隧道成功穿越暗河溶洞为实例,分析了溶洞处理的措施及溶洞防护的方法,为岩溶隧道溶洞工程施工等提供了一定的参考与借鉴。     

溶洞参数对桩基承载力特性的影响分析

基于工程项目溶洞分布规律,分析了溶洞参数（数量、最大直径和顶部深度）对桩基、基岩处和溶洞处的应力和顶部沉降的影响。计算结果表明,溶洞的大小和位置对桩基内部应力和沉降的指标影响相对较小;两个溶洞同时存在或溶洞体积较大的情况下,桩基内部应力和沉降量稍有增大;在溶洞直径较大时,与桩基临近的土体应力也较大。为溶洞多发地区的桩基设计提供依据,也能够为实际工程的安全运行提供技术支持和指导。     

齐岳山隧道溶洞处治技术浅析及工程应用

本文通过总结岩溶地区溶洞的特征将溶洞划分为不同类型,介绍了隧道开挖时可能遇到的溶洞形态并提出了不同的溶洞形态的处治办法。最后,对齐岳山隧道YK19+060处探测并开挖到的小型溶洞进行了处治,通过对溶洞进行封堵回填处治提高了结构的稳定性与安全性,同时保证了隧道施工质量。     

浅谈某溶洞自密实混凝土回填施工质量控制措施

溶洞是石灰岩在水中长期溶蚀的结果,工程中溶洞大部分情况下可以考虑为一种不良地质。溶洞十分发育的地段线路要选择绕避,如没有选择绕避,则要根据实际情况对基础下的溶洞做相应处理,本文笔者结合实际的溶洞施工处理案例,对某溶洞的自密实混凝土回填技术措施进行了探讨,仅供参考。     

下伏溶洞对穿越上砂下黏地层隧道管片变形影响分析

以武汉地铁6号线Ⅱ标段"前马区间"为工程背景,针对其上砂下黏且下伏灰岩溶洞发育的地质条件,运用有限差分软件FLAC3D 5.0建立三维数值分析模型,在考虑流固耦合效应的基础上,研究下伏溶洞对穿越上砂下黏地层盾构隧道管片变形的影响。针对不同的溶洞距基岩面距离d、溶洞直径D、跨度w、溶洞充填率ω,分析隧道管片水平及竖直方向变形。结果表明:溶洞距基岩面距离d越大、溶洞直径D越小、跨度w越小、溶洞充填率ω越大,隧道管片的变形越接近无溶洞情况;下伏溶洞的存在一定程度上抑制管片的水平位移收敛变形;ω从0.75增大到1.00时,管片竖向变形大幅度减小,进行溶洞处理时需充分注浆。     

浅谈桥梁桩基施工中的溶洞处理方法

分析了溶洞的地质特点及类型,提出了溶洞处理的原则,详细介绍了溶洞的处理方案及主要施工方法,以做好溶洞处理工作,保证桥梁桩基工程的顺利进行。     

浅谈各种测试手段在探明溶洞发育规律中的综合运用

通过对某建筑场地工程地质条件初步分析,在大口径灌注桩施工中发现场地内有溶洞存在。文章运用高密度电法对场地溶洞空间范围及位置进行确定,采用XY-1型钻机对溶洞空间的位置进行核实,对场地溶蚀空洞发育规律进行统计,并采用全孔壁数字成像技术查明场地空洞溶蚀发育特征,结合场地地下水渗流特征,得出场地形成的溶蚀空洞大小不一、溶蚀空洞具有一定的连通性、溶蚀空洞发育不均匀等特性。溶洞以小型溶洞和大型溶洞为主,其次为中型溶洞和中偏大型溶洞,场地溶蚀严重,建议对场地溶洞进行封闭,并进行地基处理。     

广州地铁9号线隧道溶洞处理原则优化研究

依托广州9号线某典型区间案例,根据溶洞处理原则,借助有限元软件,探讨了存在不同溶洞的情况下,盾构施工对周边环境和溶洞塑性区的影响,并提出明确的量化指标洞距比和洞隧比作为溶洞处理的评价标准,给出了溶洞处理原则的优化建议。     

公路隧道工程拱顶贯通型溶洞施工处治技术

在岩溶发育地区隧道工程施工中,溶洞处治技术需要考虑溶洞对围岩稳定性影响,而拱顶贯通型溶洞处治技术还需要考虑溶洞对隧道衬砌结构的影响。采用有限元方法建立贯通溶洞水头压力对衬砌结构影响的数值计算模型,分析贯通型溶洞对隧道衬砌结构的影响,提出填补和排水相结合的处治技术,形成了贯通溶洞对衬砌结构影响的分析方法,依据贯通溶洞水头压力和填补措施对衬砌结构的受力影响计算结果确定处治技术的具体参数,并在实际工程中得到成功应用,可供类似工程参考。