长大隧道工程防治水技术

在论述隧道涌(突)水的地质特征的基础上,详细阐述了长大隧道工程防突水技术措施及治水技术.其中,在防突水措施上,采取综合超前地质预报,而在复杂的地质情况下,建立异常处理程序,制定不同的防突水预案及健全的安全组织,可以有效地降低隧道突水发生的几率和保证施工及人员的安全;在治水技术上,根据涌水量的大小和浑浊程度通常采取开挖前堵水或者开挖后堵水等方法.     

海底隧道穿越风化深槽施工方案

根据厦门翔安海底隧道的设计要求和岩土条件,对该隧道的施工风险进行预测,针对海域风化深槽地段,加强地质超前探测、采用全断面帷幕注浆和辅助注浆、超前注浆小导管预支护、双侧壁导坑开挖方法、安装钻孔防突装置、钻孔快速注浆堵水和裂隙快速堵漏、浇注混凝土墙注浆防水,制定了较为详细的施工方案,为该类隧道安全施工提供一定技术支持．     

煤矿水害治理方法研究与应用

针对煤矿在生产过程中多次突水,对安全生产造成严重影响的状况,研究制定符合本矿实际的水害治理方案,解除水害威胁,注浆堵水方案在很多类似地质条件煤矿中得到了实际应用.通过对中马村矿23061工作面突水原因和经过的研究分析,认为地质构造复杂、断层多、矿压大、灰岩溶洞水连通性好是导致淹井的主要原因.研究制定了注浆堵水、建防水墙与强力排水同时进行的治水方案,使矿井水源很快得到封堵并恢复生产.治水方案不但使中马村矿的损失降到了最小,而且也确保相邻小马村矿的安全生产,并为今后的水害治理提供了技术参考.     

基于隔水关键层突水系数法的海底隧道施工突水危险性分析

突水是海底隧道施工阶段最大的安全风险,而且突水事故多发生在不良地质段.为了更好地控制海底隧道不良地质体施工突水风险,本文对海底隧道的突水模式及其影响因素进行了分析,指出海底隧道突水事故多与隧道开挖引起的围岩变形破坏有关,而未破坏岩层的研究对于突水的控制至关重要.因而,重点对海底隧道不良地质体顶板突水机理进行分析,引入隔水关键层的概念及判别条件,将隔水层关键层突水系数作为海底隧道顶板突水判断标准,以厦门海底隧道左线F1风化槽为例,对隔水关键层突水系数的影响因素进行分析,并将突水系数法应用于F4风化槽突水预测,证实了突水系数法的可行性和适用性.     

岩溶隧道断续裂隙掌子面突水过程三维离散元分析

为探究岩溶隧道在开挖过程中处于不同倾角断续裂隙下防突结构位移、渗流场和岩溶水压的变化规律,运用三维离散元软件进行数值模拟分析研究。构建岩溶隧道断续裂隙掌子面突水计算模型,模拟分析了隧道发生突水灾害时,防突岩体的多元物理信息变化过程。结果表明：隧道掌子面的最大位移点通常位于裂隙和隧道掌子面的交界处;当裂隙倾角从20°增至45°时,水压不断增大;倾角从45°增至70°时,各位置处的水压逐渐减小;随着岩溶裂隙倾角不断增大,岩溶水在裂隙中的最大流速先减小后增加。研究结果可为岩溶隧道突水防控提供指导作用。     

岩溶隧道涌突水灾害预警与防治技术

通过对岩溶隧道涌突水灾害发生现状和综合影响因素分析,提出隧道涌突水灾害的形成和发生必须具备4个基本条件:一是特殊的地质构造基础;二是足够的填充物质条件,三是丰富的地下水源影响,四是人为的开挖扰动激活.在此基础上对水压、水质、围岩位移、钢拱架应力等监控对象给出预警标准,提出了岩溶隧道涌突水灾害三级监控预警,开发了隧道涌突水灾害预警系统.通过武广铁路浏阳河隧道过河段及宜万铁路大支坪隧道现场试验表明,该系统能较好地适应隧道复杂环境,稳定性好,其推广应用对长大隧道安全施工具有一定的指导意义.最后建议岩溶隧道涌突水灾害整治的原则:防、截、堵、排综合治理,以堵为主,堵排结合,混水要堵,清水可排.     

海底隧道突水分析及其在翔安隧道中的应用

基于岩体极限平衡理论,分别对海底隧道正常地质段和断层处的突水机理进行了力学分析,给出了隧道突水的临界水压力公式．以翔安隧道2个风化深槽及2个断面为例进行了突水风险计算预测．分析表明:正常地质段,隧道突水临界水压力随着隧道半径的增大而减小,随着围岩的单轴抗压强度的增大而增大,随着隧道埋深的增大而增大;断层处,当破碎带倾角大于或等于围岩内摩擦角时,存在突水的可能,且破碎带倾角愈大、内摩擦角愈小,突水的可能性就愈大．     

基于TSP系统及多场耦合岩溶隧道涌水数值分析

TSP系统作为一项比较成熟的超前地质预报技术,已被广泛应用在隧道施工过程中.首先介绍了TSP系统工作原理和测区的工程概况,并使用该系统对某隧道岩溶段的涌突水做了一次预报.针对此次岩溶突水过程,分析了其突水产生的机制,是在突水点上方存在地下水富集区.隧道开挖揭露了岩溶裂隙管道,从而造成地下水沿着管道涌入隧道,证明了分析的正确性.由于地下水富集区可以采用Darcy流表达,而管道流符合Brinkman流,突水阶段则符合Navier-Stokes流,因此,在多场耦合分析方法的基础上,采用多场耦合分析工具对本次突水过程实现了全过程数值分析,得到了突水点的地下水速度和压力,印证了此次突水的形成机制,该方法同样适用于其他类似工况.     

龙溪隧道初期支护变形原因分析及处治

龙溪隧道属深埋长大隧道,地质条件复杂,受构造作用影响强烈．初期支护后部分地段发生支护变形、开裂．从地质条件、设计及施工管理角度出发分析了该隧道初期支护破坏的原因,采取围岩注浆、调整开挖方式和支护参数等针对性处治措施对变形破坏地段进行了有效整治．     

富水构造区圆形隧道抗突体最小安全厚度解析解

隧道掘进前方存在富水溶腔时,掌子面与富水岩溶溶腔之间的抗突水岩体（抗突体）厚度会随着隧道掘进逐渐减小,一旦达到极限厚度会引发突水灾害。准确预测抗突体最小安全厚度,可有效避免岩溶富水区隧道突水灾害发生。针对隧道掘进前方岩溶溶腔水压作用可能导致抗突体发生剪切破坏和弯曲破坏两种模式,建立了相应的抗突体力学模型并据此采用抗剪强度准则、抗弯强度准则、弹性薄板理论计算出抗突体最小安全厚度。本文方法计算结果与基于固支梁弯曲理论、岩柱剪切理论、突变理论得到的结果较为吻合。参数敏感性分析结果表明：（1）隧道埋深较深时抗突体易发生弯曲破坏,而隧道埋深较浅时抗突体易发生剪切破坏;（2）抗突体最小安全厚度与隧道开挖半径、岩溶水压、泊松比呈正相关,且影响程度从大到小顺序依次为隧道开挖半径、岩溶水压、围岩泊松比;（3）模型边界条件会影响抗突体最小安全厚度,当隧道开挖半径R < 6 m、岩溶水压Pw < 0.35 MPa时最小安全厚度可按边界简支情况计算,当隧道开挖半径R ≥ 6 m、岩溶水压Pw ≥ 0.35 MPa时最小安全厚度需按边界固定情况计算。最后结合一座发生突水的岩溶隧道案例,将对应参数代入弯曲I型表达式计算出最小安全厚度与工程中预留的厚度总体一致,表明本文最小安全厚度解析解是合理的。     

鹤壁矿务局矿井突水等级模糊综合评判及预测

介绍了模糊推理综合评判方法及其应用步骤．在分析研究了鹤壁矿区地质构造复杂程度、含水层层位及富水性强弱的基础上,建立了鹤壁矿区矿井突水量预测模糊决策矩阵．结果表明,模糊推理综合评判方法能很好地预测矿井突水量的大小等级．     

深埋长大隧道涌(突)水条件及影响因素分析

深埋长大隧道涌水的发生必须满足一定的条件，涌水量的大小及其时间和空间的变化特征受地形地貌条件，地层岩性、地质结构特征及水文地质条件的综合影响，尤其各种破碎带（特别是断裂破碎带）更是隧道涌（突）水（泥）最常见的出现部位，其涌水具有突然性和水量大的特征，整治难度大。     

基于GIS复合分析的煤矿顶板水害预测研究

在煤层项板水地质信息少且项板突水规律不明的情况下，结合实例分析了影响项板突水的主要因素．应用分维理论对影响顶板突水的褶曲、断层构造因素实施量化并用于复合分析．在ArcGIS软件中，首先将褶曲、断层的分维值和顶板冒裂带内砂质岩层的厚度栅格化；然后应用地理信息系统(GIS)的多元信息复合分析方法对实际突水点进行拟合；最后建立了顶板水害间接预测的数学模型来表达含水层在空间上的变化特点和规律，为项板水害预测提供了一种新的方法．结果表明，该方法比传统的定性分析方法更有效．     

辐射井在沈阳地铁一号线降水中的应用

目的解决沈阳地铁一号线滂江街站的降水问题.方法采用辐射井降水方法,在滂江街站穿越沈海立交桥段布设4眼辐射井.采用适宜的计算模型计算辐射井的出水量,采用人工取土自重下沉施工工艺进行竖井施工,采用水平孔套管水力正循环施工工艺进行水平井施工.结果辐射井有效地控制了其辐射区段的地下水位,保证了结构施工的顺利进行.同时,在沉降方面,保证了相临建筑物的安全.证明了在沈阳地区的地质和水文情况下,辐射井同样适用.结论辐射井的应用消除了地铁降水对地面既有交通设施和经济社会生活造成的影响,减少了建筑物搬迁移动,降低了施工成本,取得了良好的社会效益和经济效益.     

塔源二支线矿坑涌水量预测

根据矿山多年地质勘查资料,通过分析矿床的水文地质条件和矿坑充水因素,对塔源二支线铅锌矿矿坑的涌水量进行估算分析。     

综合超前地质预报在岩溶隧道施工中的应用

在岩溶地区,富水、岩溶及断层破碎带等不良地质常是制约隧道正常施工的主要因素。超前地质预报是探查地下工程开挖掌子面前方不良地质情况、降低施工风险的一项重要技术措施,已成为岩溶地区隧道施工过程中不可或缺的重要工序。文章提出了运用“地质调查法+TSP+TEM+超前钻探”综合地质预报方法对岩溶地区隧道不良地质情况进行探查,建立了在地质调查法的基础上,使用TSP长距离辅助探测技术,以小线圈瞬变电磁法为核心手段,最后再通过超前地质钻孔来验证的综合预报流程。以某岩溶地区隧道为工程背景,采用了“地质调查法+TSP+TEM+超前钻探”综合超前预报方法,达到了提高预报准确性的效果。     

隧洞开挖中断层带的处理技术及应用

介绍莆田市外渡引水工程隧洞开挖中对所遇断层的处理情况 .开挖前对所发现断层预先做了固结土体和超前支护防治 ,使断层带在开挖中处于稳定状态 ,隧洞施工得以安全顺利进行 .这一方法对解决各种地质条件下土洞开挖的施工困难具有一定的借鉴价值 .     

深基坑降水的水位控制

目的优化深基坑降水设计,节约工程投资,加快施工进度.方法分析了含水层稳定流潜水非完整井基坑涌水量随地下水位的变化趋势,利用回归分析方法对降水试验结果进行拟合.结果根据基坑涌水量及水位下降后形成的无水区体积与地下水位之间关系,引入涌水量比例系数和体积比例系数的概念,给出了控制基坑地下水位的公式.结论部分降水井停止降水后,利用建筑物的自重与地下水的浮力相平衡,提出了水位上升速度预测和控制方法,节省了工程投资.     

松花江干流堤防富珍强排泵站基坑处理技术

富珍强排泵站基础是强透水的砂层,在高地下水位施工时出现流砂、管涌、基坑边坡坍方等问题。采取井点暗排与明排相结合并铺以打钢板栅栏,土袋围墙,无纺布包碎石回填等工程措施成功地解决了这些问题。