全空间瞬变电磁法在平阳隧道超前预报中的应用研究

岩溶地区铁路隧道施工中遇到的含水不良地质体会对生产安全造成一定的危害。为有效掌握隧道施工期掌子面前方的地质情况,应用全空间瞬变电磁法,讨论该法在铁路隧道探测中的测线、测点布置和数据处理流程,利用其对低阻体敏感的特点,结合工程水文地质资料,分析并确定掌子面前方的裂隙含水带,取得理想效果。     

我国交通隧道工程及施工技术进展

对我国隧道工程及施工技术现状、取得的成就及发展趋势进行了分析,介绍了21世纪初将要建设的特长和特殊隧道工程,分析了隧道工程的特点,指出要完成必须具备的基本条件.采用"新奥法"原则的矿山法需要提高开挖成洞速度,降低工程成本,改善施工作业环境条件和安全技术.隧道掘进机和盾构施工方法具有施工速度快、隧道成型好、机械化强度以及周边环境影响小等显著优点,将是新世纪广泛采用的一项新技术.沉管隧道在我国也将逐渐得到应用.     

隧道信息化施工地质灾害预警预报技术研究

在岩溶强发育地区隧道信息化施工过程中,存在涌水涌泥、塌方等地质灾害的高风险,给施工安全带来了重大灾难和无法估计的经济损失.本文在高风险岩溶隧道地质灾害综合预警预报方法研究的基础上,结合隧道超前地质预报“三结合”原则,利用综合超前地质预报技术对隧道开挖前的地质灾害进行综合预报,利用监控量测技术对隧道开挖后的围岩因大变形而导致的地质灾害事故进行预警,以高风险特长岩溶隧道为例,将超前预报和监控量测相结合对高风险岩溶隧道地质灾害,如大型塌方、涌水涌泥等地质灾害进行了成功的预报预警,避免了人员伤亡和重大经济损失.所采用的灾害预报技术手段和所提出的预警机制及方法及对类似工程具有一定的借鉴与指导意义.     

隧道信息化施工地质灾害预警预报技术研究

在岩溶强发育地区隧道信息化施工过程中,存在涌水涌泥、塌方等地质灾害的高风险,给施工安全带来了重大灾难和无法估计的经济损失．本文在高风险岩溶隧道地质灾害综合预警预报方法研究的基础上,结合隧道超前地质预报“三结合”原则,利用综合超前地质预报技术对隧道开挖前的地质灾害进行综合预报,利用监控量测技术对隧道开挖后的围岩因大变形而导致的地质灾害事故进行预警,以高风险特长岩溶隧道为例,将超前预报和监控量测相结合对高风险岩溶隧道地质灾害,如大型塌方、涌水涌泥等地质灾害进行了成功的预报预警,避免了人员伤亡和重大经济损失．所采用的灾害预报技术手段和所提出的预警机制及方法及对类似工程具有一定的借鉴与指导意义．     

隧道水害及防水板无钉施工技术

隧道防水质量的好坏直接影响到隧道工程的质量.该文分析了造成隧道水害的原因,给出了防治措施及施工工艺,指出防水板在隧道防水施工中的重要性.     

下穿既有运营公路大断面浅埋隧道方案优选及监测分析

在建商合杭客运专线新大力寺隧道下穿安徽省208省道段,隧道埋深浅,隧道围岩节理裂隙发育、稳定性差.新大力寺隧道施工过程中,S208省道正常运营;针对隧道实际工程情况,选择更优的施工方案保证省道正常运营与施工隧道的安全是工程的重难点问题.以新大力寺隧道下穿S208公路段工程为背景,采用数值模拟方法,对比分析了二台阶法、三台阶法、六步CD法和双侧壁导坑法等4种施工方案施工引起的下穿省道路面沉降变化,新建隧道围岩和支护结构的稳定性;考虑省道行车荷载对下穿隧道施工的影响,分析不同施工行车荷载影响下隧道施工的稳定性.基于数值模拟分析结果表明:采用六步CD法施工,下穿隧道结构的变形及结构内力控制良好,隧道施工引起的路面沉降较小;但六步CD法施工中隧道拱顶位置衬砌内力较大,施工中采用少扰动的原则,减少对隧道拱顶围岩的影响.     

岩溶隧道工程修建对地下水环境的影响

岩溶地区隧道施工期涌突水危害巨大,而大量输排地下水又会引发一系列的地质灾害。对中梁山隧道水文地质进行分析,采用遗传算法优化BP神经网络并对渗透参数进行反演,研究了隧道工程不同埋深、排水量对地下水环境的影响规律,并探究了隧道施工期和运行期地下水环境随时间的演变规律。结果表明：富水岩溶地区隧道具有从隔水层到含水层界面处涌突水风险最大的特点;开挖隧道时隧道高程越低、排水量越大,地下水环境变化越大;隧址区降落漏斗呈现出南侧小于北侧、东侧小于西侧的特征。现有施工期排水条件下施工地下水位下降很快且不能恢复到原水位,建议该地区在隧道施工期控制排水量,并在施工期及运营期采取保护地下水环境的措施。     

新奥法在十八盘隧道工程中的应用

简要介绍了新奥法的施工原理,主要论述了该方法在软岩隧道的应用原理,通过对围岩的合理分级,详述了每一级别围岩的具体施工原理以及其具体的施工操作方法,严格按照早喷锚、快支护的原则,确保软岩隧道施工的正常进行,并结合十八盘隧道工程实例,根据实际工程地质情况阐述了隧道的开挖、初期支护、衬砌的施工方法,合理准确地解决隧道施工中存在的问题,以取得良好的社会和经济效益。     

既有暗挖隧道改扩建施工技术分析

莞惠城际工程由于技术标准的调整,已施工的矿山法隧道断面加大,左线线位往右侧偏移0.94 m,右线线位往右侧偏移4.20 m,隧道已施工段落内左、右线线路纵断标高整体上抬1.339 m,因此需对已施工段区间隧道初期支护及施工横通道进行扩挖改造.工程改造的工艺复杂,隧道的径向注浆质量不易控制,扩挖过程钢架的稳定性差.针对这些问题提出的施工方案是:在工程改扩建施工前,利用降水井对周边土体进行降水,然后对已完工隧道拱部上方以及边墙土体做径向注浆加固处理;改造施工对土体的开挖及格栅钢架的拆换,均按每一榀一循环(0.5 m)进行,施工完一循环的初支后方能进行下一循环;扩挖均采用人工开挖,严格控制开挖进尺.根据确定的施工方案安全、顺利地完成了隧道的改扩建工程.     

隧道施工安全风险的模糊综合评判

厦门市快速公路某隧道工程施工条件复杂,安全影响因素多,安全事故危害大,在安全监控过程中建立有效的安全风险评价方法是确保施工安全的关键.本文基于模糊数学理论,针对该工程的施工特点,建立了隧道施工安全风险模糊综合评判模型.对该隧道工程的施工安全风险因素的辨识进行了深入的分析;确定各施工安全风险因素的权重;划分施工安全风险水平等级;建立隶属度函数,对风险因素进行模糊估计;并进行模糊综合评判.实践证明该方法能有效反映该隧道施工的安全状况,在隧道工程施工安全评估中具有一定的应用价值.     

隧道掌子面前方地质预报的现状及发展之路

用物探技术在隧道施工时作掌子面前方地质预报,取得了好的进展,但还有大的发展空间,仍需要投入更大力量。弹性波法,需要在实测波速及使用横波方面有所突破。探查地下水不是弹性波法的强项,希望电法类方法有所突破。雷达探查的效果不错,但探距太小;目前已在研究的瞬变电磁法可望探查80m以远的地下水。实际上,目前还有一大问题要解决,这就是人们的认识问题:地质预报是施工地质的重要组分,应列入施工组织;地质物探要密切结合,要充分掌握勘测阶段和施工中调查得到的地质资料;每种物探方法均有使用条件,有长处与弱点;物探资料有多解性,要采用综合物探;要将力量多放在资料判释上;地面浅层地质勘探都遇到许多困难,不能满足人们愿望,隧道中条件远不如地面,困难更大;特别是对地质的认识也必须遵循认识的规律,在实践中不断改正和深化对地质情况的认识。     

地质分析法在隧道岩溶探测中的应用

在碳酸盐岩地区隧道施工过程中,岩溶地质灾害是常见的地质灾害,往往造成重大经济损失及人员伤亡．地质分析法是隧道施工地质预报的1种基本方法,也是所有采用地球物理探测方法进行隧道施工地质预报的基础．结合具体工程实践,在对碳酸盐岩发育地区岩溶发育条件及发育规律总结归纳的基础上,采用地质分析法,通过对杭瑞高速公路毕都段街上隧道所揭露的岩性、构造、地形及附加岩溶发育情况等进行调查与分析,得出岩溶发育的重点区域,并在实际开挖当中得以验证．     

高密度电法在工程岩溶勘探中的应用

高密度电法是一种直流电法勘探技术,具有测点密度高,信息量大,对探测对象不造成损伤,成果直观、准确、高效等特点而被广泛应用于岩溶勘察中。论述了其原理、技术方法并通过桥梁基础勘察和隧道工程两个应用实例,论述了高密度电法在桥基灰岩地层中圈定溶洞和在隧道内确认破碎带的应用,最后通过后期打钻证实高密度电法是岩溶勘探中一种可行有效的勘察方法。     

考虑接触面损伤及连续脱开的堵头稳定计算

基于3维弹塑性损伤有限元,提出了在高内水压下考虑接触面损伤及连续脱开的堵头稳定计算方法。在堵头潜在滑动面上模拟接触面单元,以接触面单元为基础,计算高水头作用下堵头接触面单元损伤程度。在损伤严重部位将会发生接触脱离,对于与内水接触的脱离部位,内水将入侵其中,从而导致接触面持续脱开。最终得到堵头抗滑过程中,堵头与外部接触的有效作用面及接触面单元损伤程度,按损伤程度对接触面单元的凝聚力进行一定程度的折减,从而计算出堵头的整体安全系数,为工程实践提供较准确的理论依据。将此算法应用于毛儿盖导流洞堵头稳定校核中,取得了良好的效果,说明了考虑接触面损伤及连续脱开的有限元计算堵头稳定方法是合理而有效的。     

基于改进三阶段法的隧道下穿建筑风险评估

对地铁隧道施工可能引起的沿线建筑损伤进行风险评估具有重要意义,如何兼顾效率和准确性是隧道下穿建筑风险评估中的一个难题。提出一种改进的三阶段建筑损伤评估方法,在前两个阶段同时从隧道开挖对建筑的危害性和建筑自身的易损性两个角度对隧道下穿建筑的风险进行初筛,在第3阶段对隧道下穿建筑的风险进行多指标详细评估。在风险初筛中,用Peck经验公式和极限拉应变法评估隧道开挖对建筑的危害性,将建筑完损程度和建筑物理特征作为建筑易损性评估的依据。在建筑损伤风险详细评估中建立三维有限元数值模型,并选取多个控制指标综合评估隧道下穿引起的建筑损伤风险。以某盾构隧道下穿砌体建筑工程为例,应用改进三阶段法验证所提方法的合理性,结果表明引入易损性评估作为风险初筛的另一依据可以有效避免低估风险。对比评估结果与实测结果的可知,改进三阶段法能较为准确地评估隧道下穿建筑的风险。     

综合物探方法在隧道勘察中的应用

中西部地区铁路沿线的地形、地质条件复杂,直接进行隧道工程建设将会有较大的安全隐患,为了预防施工过程中可能出现的由不良地质现象引发的事故,采用综合物探方法对隧道线路周围的断层位置及产状、地层岩性分界情况等进行勘察,进而指导地质钻探工作的有目的进行,为隧道开挖过程中避开各种地质危害提供依据,保障施工安全。通过对隧道待勘察路段的地质地貌分析,通过甄选对比,并根据勘察任务要求,有针对性的选择应用地震折射法和高密度电法进行综合勘察。文中详述了地震折射法和高密度电法的野外工作方法技术、资料处理,并根据勘察目的,先单独解释两种勘察方法的效果,再综合两种方法对该路段的地质构造情况进行综合解释,推断出该高速铁路路段中的破碎带、断层及其走向等不良地质情况。最后对地震折射法和高密度电法进行综合勘察应用效果做了评价。     

陆地声纳法在隧道不良地质超前预报中的应用

在隧道施工过程中经常遇到断层、溶洞、突水及突泥等无法预料的地质灾害,给施工带来重大灾难和无法估计的经济损失.为了保证隧道施工安全,对掌子面前面地质情况进行准确及时的超前预报具有重大的工程价值.陆地声纳法作为地震反射法的一个变种,是一种易掌握、仪器轻便的隧道掌子面前方地质预报方法.该方法与其它常归物探方法相比,可避开许多干扰波,可单道连续采集,并且有分辨率高,偏移距小,反射能量高等特点.在详细调查某引水隧道沿线工程地质情况的基础上,结合陆地声纳的探测结果,对掌子面前方的断层、溶洞和可能较大的涌水点的位置进行了预测.结果表明该方法对断层、破碎带、溶洞的探查精度较高,对水的探查可作为辅助手段.     

隧道环境下频率域声波全波形反演优化方法对比

隧道地震超前探测方法是获取隧道前方复杂地质体结构的重要手段,对隧道工程的安全建设和灾害防治极为重要.针对目前隧道地震超前探测方法获取掌子面前方地质体结构和物性精度不足的问题,本研究将高分辨率的频率域声波全波形反演方法应用于隧道超前探测,并讨论了最速下降法(STD)、截断牛顿法(TRN)以及1-BFGS三种主要反演优化方...     

隧道水平旋喷加固效果及不同工法对稳定性影响分析

针对软弱破碎围岩隧道施工极易失稳的问题,采用FLAC2D软件建模对软弱破碎围岩隧道的施工过程进行数值仿真模拟,分析了水平旋喷预加固的效果;探讨了CRD(center cross diagram)法和三台阶法对隧道施工稳定性的影响。研究结果表明:水平旋喷预加固有利于控制沉降和衬砌内力;CRD法最大沉降值、衬砌内力均比三台阶法小,应优先选用;CRD法的中台阶左侧开挖为关键环节,应及时施作衬砌。在此基础上提出了一系列施工优化方案,在厦门公路隧道中实施应用,取得良好的效果,对同类隧道施工具有重要参考意义。     

解析法预测隧道可能最大涌水量的对比研究

隧道涌水量预测对隧道的设计和施工至关重要,为此,国内外学者进行了研究并提出了多个计算公式.这些公式都是以地下水动力学理论为基础,具有相同的基本假定.对这些公式进行对比分析,发现可以用同一个表达式表示.当隧道半径远远小于其上水的厚度时,这些公式所计算的结果相近.通过和经验公式对比,二者的计算结果具有很好的线性关系.