谈岩溶隧道突水与防治

简要概括了岩溶的定义,从地质、气象、施工三方面,分析了影响岩溶隧道突水的主要因素,论述了岩溶隧道突水造成的危害,提出了岩溶隧道突水的预防与治理措施,为岩溶隧道突水防治提供理论依据。     

圆梁山隧道岩溶突水特征分析

通过统计分析圆梁山隧道5 个深埋充填型溶洞的突水情况、涌出物介质,并结合溶洞涌水量和地表降雨量的关系对比,以及连通性试验和水质分析,总结归纳了圆梁山隧道岩溶的突水特征、岩溶类型和岩溶水动态特征。     

岩溶隧道突水模式及其前兆信息

山岭隧道在开挖穿越岩溶地区过程中,由于受到复杂的地质条件的影响,往往隧道会遭受突水涌泥等强烈的地质灾害。突水灾害常常引发隧道被淹、开挖设备进水损毁等事故,严重的还会引起当地水土流失,地下水平衡破坏,甚至危及到施工人员的安全,是隧道开挖过程最具威胁的灾害之一。本文将隧道突水模式按破坏类型进行了分类,将其分为渗透型破坏、贯穿劈裂型破坏以及综合型破坏(综合型破坏又可分为拉剪型破坏、剪切型破坏和失稳型破坏)。据本文中划分的突水模式,对不同的破坏形式的地质前兆信息以及超前预报前兆信息进行分类总结,建立了突涌水灾害综合前兆信息判识体系,有效地预防隧道突水灾害的发生,降低施工损失。     

一种典型的岩溶隧道衬砌压裂突水灾害成因与防治

 通过季家坡隧道衬砌压裂突水工程实例分析,研究隧址区岩溶发育特征,提出高陡倾充填型岩溶裂隙蓄水构造形式,分析其形态、充填物性质和致灾机制;采用裂隙封堵、周壁注浆、排水泄压、结构置换、信息化注浆效果评估的水害处治措施治理隧道衬砌压裂突水。高陡倾充填型岩溶裂隙蓄水构造呈高角度裂缝状产出,降雨后,极易在其裂隙空间内积水形成高水压;此外,由于其通透性较差,沉积物运移速度慢,易于在其底部堆积,在自重应力和高水压压实作用下,充填介质沉积、胶结成坚硬与半坚硬状,透水性较差,开挖揭露初期,不出水或仅少量涌水,易于被忽视;但揭露后一段时间,裂隙内充填介质不断流失,最终导致充填物产生管涌、流土或被整体挤出,进而将上方暗河水、溶腔水或地表水等导入隧道,造成衬砌压裂、隧道突水等灾害。研究成果不仅成功应用于季家坡隧道突水灾害处治,对于避免类似突水事故的发生和灾害防治亦有较强的借鉴意义。     

三峡库区典型岩溶隧道突涌水灾害防治与应用

三峡翻坝高速公路沿线水文地质条件极其复杂,岩溶不良地质十分发育,隧道施工突涌水风险极高。为控制突涌水风险,经过大量工程实践,依托三峡翻坝高速公路,提出一套高风险岩溶隧道突涌水防治体系。首先,通过岩溶水文地质调查方法,分析地层岩性、地形、地貌等信息,揭示区域岩溶发育特征和补排通道,并对降雨量、水流流量等数据进行长期观测,确定区域岩溶水的补径排特点;然后,通过分析突水风险孕险环境与致险因子,结合施工工程动态信息,对隧道突水进行动态风险评估,提出并成功实施一种基于隧道施工风险评估的超前地质预报体系;最后,根据综合超前地质预报结果,对突水治理方案进行动态优化设计,确定治理区段与治理方案,并在施工过程中进行开挖、支护和注浆的质量控制。经三峡翻坝高速典型岩溶隧道鸡公岭隧道的应用证明,该体系可有效规避大型突涌水等地质灾害,可为三峡库区和清江流域内其他工程所借鉴,具有广泛的应用前景和工程实用价值。     

岩溶隧道涌突水原因分析及治理技术探讨

本文对岩溶隧道涌突水的类型、原因等方面进行了分析,并研究了其治理措施,旨在减少因岩溶涌突水现象而对工程施工所造成的影响。     

岩溶隧道突水防治对策研究

在隧道工程中,经常性遇到岩溶地质等不良地质,在施工时极易出现突水、突泥及坍塌等现象,具有较大的潜在隐患。基于此,首先分析了隧道突水的类型,并在此基础上分析了岩溶隧道突水灾害发生的影响因素,并详细分析了防治技术,以期能为其他岩溶隧道工程突水防治提供参考借鉴。     

岩溶隧道突水风险评价理论与方法及工程应用

 考虑地下工程地质条件的复杂性和风险本身的不确定性,以属性数学理论为基础,提出一种可实现定量评价的属性区间评价理论与方法,其核心在于风险指标的取值是一个区间,并提出适用于该理论的综合属性测度分析和属性识别分析方法,结合工程实例给出属性识别分析方法的采用原则。选取岩溶突涌水灾害的7个主要影响因素,构成突水风险评价的指标体系,建立相应的风险评价模型,并采用综合赋权法进行突水风险指标的权重分析。针对某一隧道段落的突涌水风险,采用建立的评价模型进行计算分析,并与现场情况和属性数学模型的评估结果作对比,验证该理论与方法的合理性及可行性,为地下工程灾害风险定量评价提供一种有效的方法和途径。     

深埋长大公路隧道高地应力岩爆和岩溶涌突水问题及对策

对二郎山和华蓥山隧道在建设过程中的高地应力岩爆与岩溶涌突水问题进行了研究，概述了二郎山隧道地应力场，岩爆及围岩变形的监测预报，并对华蓥山隧道岩溶涌突水的特征，原因及对隧道的影响进行了研究：提出了岩爆和涌突水的防治措施，并予以实施。     

宜万铁路马鹿箐隧道岩溶灾害的工程处治技术

岩溶灾害严重危及隧道施工的安全,影响施工的进度,是目前国内外隧道建设面临的重点和难点问题。首先对马鹿箐隧道历次涌突水特征进行了分析,分别介绍了超前地质预报技术、水文观测、反坡追排水清淤技术和泄水释能工法等技术在+978溶腔的岩溶水处治中的应用,针对+978溶腔的揭示过程及揭示后溶腔内的状况进行了详细描述,最后对溶腔揭示后采用的帷幕注浆加固地层及全断面管棚技术及桩基承台跨越溶腔等工程处治措施进行了详细介绍。马鹿箐岩溶隧道成功的施工处治经验,为今后类似隧道工程中大体量高压富水隐伏岩溶问题的处理提供参考和借鉴。     

岩溶隧道突水突泥风险事故树分析

通过分析各种突水突泥事故案例,总结了岩溶隧道发生突水突泥的几大因素,利用事故树理论编制了岩溶隧道突水突泥事故树,并进行了相应的定性分析。最后结合工程实例对该隧道中各种影响因素进行了定量分析,得出了事故发生的概率和各基本事件的临界重要度,并提出了相应的改善措施。     

上韶隧道岩溶水发育特征及其对工程的影响与处理对策

贵南铁路上韶隧道地处岩溶强烈发育的峰丛洼地地貌区,简述隧区基本的工程地质条件,并对隧区岩溶及岩溶水发育特征做了重点介绍,评价岩溶与隧道的相互影响。施工期间,在隧道穿过可溶岩段揭示3处岩溶水集中出水点,且出现隧道排水能力不足的可能。为保证隧道运营安全,根据隧区岩溶及岩溶水发育特征,在隧道内采取了增设集水廊道、泄水洞等排水措施加强排水,既减轻隧道衬砌承受水压的风险,又消除了中心沟排水能力不足的隐患。总结在建岩溶隧道建设经验,对其他复杂岩溶隧道勘察设计及施工有指导意义。     

季节变动带内岩溶隧道涌突水危险性评价

季节变动带内岩溶隧道,枯水季节隧道涌水主要由含水层中的静储量以及地下暗河的枯期动储量构成,丰水季节由静储量及洪水期地下暗河动储量构成。由于降雨通过地表的洼地、落水洞迅速补给地下暗河,涌突水的剧增将对隧道施工带来极大的危害。因此,季节变动带内岩溶隧道涌突水危险性评价尤显重要。本文以滇东高原某岩溶隧道K5+850~K10+800段为例,根据段内枯水期稳定涌水量和雨季最大涌水量预测结果和岩石的可溶性(K₁)、地质构造因素(K₂)、地表汇水条件(K₃)、地下水化学特征(K₄)、隧洞埋深与地下水位的关系(K₅),分别进行了涌突水危险性评价。最后以段内地面暴雨前后实际涌水量变化验证涌突水危险性评价结果。     

岩溶隧道掌子面防突厚度理论分析

掌子面岩墙预留厚度是高风险岩溶隧道采用释能降压法施工时的一项重要技术参数。本文基于弹性厚板理论,分析了岩溶隧道掌子面突水机制,推导了边界条件分别为固支和简支两种模式的岩溶隧道掌子面岩墙安全防突厚度及临界水压计算公式。上述计算公式的参数化分析表明,两种模式下掌子面岩墙安全防突厚度随前方岩溶水压力、岩体泊松比的增大而增大;掌子面岩体质量越差,防突厚度愈大。临界水压力随掌子面岩墙厚度增加而增加,掌子面岩体质量越差,临界水压力愈小。掌子面岩墙安全防突厚度的理论分析及算例结果表明,固支边界条件下的计算结果与施工中普遍采用的预留厚度值较为一致,该结论可为类似工程提供参考和借鉴。     

浅谈富水地层岩溶水对隧道的影响及处治技术

在富水地层中进行隧道施工可能出现涌水突泥等灾害性事故,同时由于岩溶水一般都有侵蚀性,对隧道围岩结构具有一定的影响.文章主要从岩溶水给隧道带来的影响和如何进行合理的处治进行探讨.     

缙云山隧道岩溶突泥治理技术

针对成渝高速公路复线缙云山隧道左洞K4+183~K4+170段发生的突泥涌水现象,采用超前地质预报手段查明了溶洞纵向及底部范围,根据岩溶发育规模提出了清淤、封端、回填、注浆的处理方案,解决了隧道岩溶突泥治理问题。     

深部岩溶隧道溃水灾害特征分析及形成机理研究

宜万铁路马鹿箐隧道2006年1月21日发生了中国铁路建设史上最大规模的的超级突(涌)水,突水瞬间流量超过200 m3/s,涌水总量大于100万m3,其后又多次突水.在总结马鹿箐隧道多次超大规模岩溶突水的基础上,分析岩溶超级突水的基本特征,并将这种超级突(涌)水定义为"岩溶溃水";通过研究诱发溃水的岩溶地质规律,提出深部...     

岩溶含水介质空间变异性研究及煤矿潜在突水危险区预测

 博士学位论文摘要　华北型煤矿是我国石炭二迭纪聚煤期形成的重要煤矿, 其煤炭产量占全国原煤总产量的60% 以上, 但在主要矿区, 由于整个煤矿系之下广泛分布着巨厚的奥陶系石灰岩, 其岩溶水补给充足, 储量丰富。论文从华北型煤矿底板岩溶突水演化系统的观点出发, 以预测煤层底板潜在突水危险区为目标, 基于空间变异理论和系统理论, 建立了多源区域化信息协同预测煤矿潜在突水危险区的新的模式。针对岩溶含水介质空间分布变量本质特征及变异现象的数学属性, 研究区域化变量的选择和区域化变量协同性、非平稳性分析及其概化等问题, 为岩溶含水介质空间变异结构分析和空间预测奠定基础;应用区域化变量理论探讨岩溶含水介质空间结构分析模型的性质、功能, 研究变异函数理论模型确定及最优拟合问题。在此基础上, 进行岩溶含水介质空间结构分析指标的选择及其物理意义分析; 根据变异指标定量评价岩溶含水介质场的空间变异程度; 在岩溶水系统理论框架内, 探讨如何将岩溶水势场、介质场、水化学场以及地质构造场研究有机地统一起来, 对岩溶含水介质空间变异性进行空间预测。将突水危险区预测纳入空间变异系统分析理论与方法的应用范畴, 为突水预测研究提供一种新的可行的预测模式。在岩溶含水介质变异现象的数学属性认识基础上, 首先引入区域化变量的概念, 将岩溶含水介质空间分布变量视为具有随机性与确定性双重性质的区域化变量, 该变量是岩溶系统演化过程中空间结构性的一种表征变量。从这种认识观点出发, 将系统思想引入空间变异分析理论, 形成了具有特色与创新的岩溶含水介质空间变异系统分析理论, 为解决岩溶水不均匀性定量评价问题提供新的认识论与方法论。     

喀斯特岩体结构损伤的CT识别及地面塌陷与隧道突水诊断预报预警——以京珠粤北高速公路洋碰隧道为例

 以京珠粤北高速公路洋碰隧道为例,利用孔间电磁波透视及Color-CT层析成像技术,通过物理、数学、岩体非线性、计算机数据处理、岩溶地质学方法,针对隐伏碳酸盐岩岩体结构损伤(缺陷)特征、规模、具体位置的原位探测识别试验。结果表明,孔间电磁波透视及Color-CT层析成像技术和方法揭示了碳酸盐岩由岩体细微结构损伤的裂隙为最小识别单元,由最小单元发展成为岩溶通道从深部向岩面贯通,从而导致地面塌陷、隧道岩溶突水、涌泥的地质灾害。     

谈隧道突水及突泥灾害研究现状

从隧道突水、突泥的危害性入手,对隧道突水、突泥灾害成因、探测预报技术、处治技术的研究现状进行了分析,对明确当前的研究任务具有一定的参考和应用价值。