深埋隧洞中的岩溶地基工程地质问题及地基处理

 以天生桥二级水电站近10 km 长的深埋隧洞中遇到的岩溶地基问题为例, 概括性地介绍几类典型岩溶地基的地质概况、存在的工程地质问题及其地基处理方法。     

岩溶富水隧道超前地质预报技术——以宜(昌)万(州)铁路金子山隧道为例

岩溶富水隧道施工中对隧道掌子面前方一定范围内的地质情况进行超前探测和预测预报是保证隧道施工安全的关键技术。在宜万铁路金子山隧道岩溶富水区施工中,引进了TSP203隧道地质超前预报系统、红外线测水仪等先进仪器进行多途径超前地质预报。针对当前物理探测存在的多解性的特点,在施工实践中逐渐形成了以中长超前物探和超前水平地质钻探验证为主,辅以短距离地质素描超前分析和施工前超长炮孔加密确认的“多阶段、多手段、多层次”的“综合立体式超前预报技术”。以此技术为依托对强岩溶区富水隧道施工进行超前地质预测、预报,成功地穿越了金子山隧道进口工区岩溶富水带。     

北京房山岩溶水应急水源地地下水流数值模拟及预测

为分析北京房山岩溶水应急水源地的持续开采能力,在概化区域水文地质条件的基础上,建立了区域地下水流数值模型,模拟水位与实测水位拟合较好。利用验证后的模型,进行了枯水年条件下三种开采方案的预测评价。结果表明,以现状开采量持续开采至2014年末(2 332×104 m3/a),岩溶水系统处于动态平衡状态,地下水位没有明显变化;若增加一倍开采量,则地下水位下降速率为3.17m/a,泉水流量减小;开采量为7 300×104 m3/a时,地下水位下降速率增大到8.96m/a,且泉水出现断流。维持现状开采量是合理的持续开采方案。研究结果为应急水源地持续开采提供了依据。     

贵州省1960-2014年降水量时空变化特征分析

基于贵州省1960-2014年19个气象站点的降水观测数据,采用一元线性回归拟合、累计距平、MannKendall突变检验等方法,分析贵州省55年的年、最大月降水量的时空变化规律。结果表明:贵州省1960-2014年年均降水量总体呈南多北少的空间分布格局,以-17. 815 mm/10a的变化率在逐年减少,自20世纪80年代以来变化尤其不稳定;岩溶槽谷降水量的增加趋势明显,而岩溶盆地下降趋势明显,岩溶峡谷、岩溶槽谷和非喀斯特区在近几年来的降水量较不稳定;贵州省降水受地形地貌和季风的影响显著,逐年明显的极端气候对农作物的生长和社会经济发展存在不利影响。研究结果对贵州省短期气候预测、制定旱涝灾害预警机制和合理利用水资源等具有重要意义。     

西南喀斯特地区石漠化生态修复综合治理模式研究

在阐述了西南地区喀斯特石漠化现状的基础上,系统分析了喀斯特地区石漠化发生的成因规律,根据其不同立地条件及石漠化程度,因地制宜地提出了石漠化相关治理措施和辅助工程的思路和方法,并进一步提出喀斯特石漠化生态修复的对策及综合治理模式,实现喀斯特地区生态和经济的可持续发展.     

岩溶隧道帷幕注浆止水技术及施工——以宜(昌)万(州)铁路金子山隧道为例

强岩溶区隧道施工中,隧道周边一定范围内的岩溶地下水在隧道施工中将导致隧道岩体工程地质和水文地质条件发生变化,造成围岩强度降低,渗透水压力增加,并可能造成隧道的突然涌水和突泥事故,帷幕注浆是隧道等地下工程施工中防渗止水的有效技术。以在建宜昌-万州铁路金子山隧道为依托工程,在介绍隧道帷幕注浆目的、注浆止水的机理基础上讨论了金子山隧道帷幕注浆止水施工工艺和注浆施工方案,详尽介绍了帷幕注浆的施工组织、机械设备和人员的配备,并就帷幕注浆中注浆量的推算和止浆墙的安全厚度进行了重点探讨,金子山隧道帷幕注浆的成功经验可为同类工程的施工提供技术资料和经验借鉴。     

水布垭工程岩溶研究与帷幕优化

水布垭水电站位于清江中游河段,大坝为混凝土面板堆石坝,地下式引水发电系统,装机1 840 MW,大坝正常蓄水位400 m,相应库容43.28亿m3,最大坝高233m,坝高居世界同类坝首位.该电站是一个石灰岩坝址,岩溶化程度很高,坝基及绕坝渗漏问题十分突出,计算表明,如果坝址不作防渗处理,其渗漏量可达7 m3/s,水量及电能损失严重,还将对坝基中的剪切带产生冲刷破坏,埋藏在坝基下的多条岩溶管道系统在洪水期将直接冲刷大坝的堆石体.为此需要设置一条总长2 588.3 m,面积达44.14万m2,钻灌总进尺达39.2万m的地下帷幕工程.防渗帷幕初期采用了全封闭方案,投资4.76亿元(与大坝投资相当).经大量的地质科学研究,包括岩溶发育规律、控制因素及岩体渗透特性等;提出了Ⅰ号岩溶管道具有独立的补、迳、排系统,邹家沟一带存在"弱岩溶化地块",该地块隔断Ⅰ号岩溶系统与库水的联系;对于帷幕线上的强岩溶发育区通过封堵岩溶洞穴可以实现"变岩溶化岩体为裂隙性岩体",同时提出了在复杂岩溶地区帷幕优化的原则和类型.水布垭工程按地质提出的帷幕优化图形实施后,钻灌进尺将小于30万m,初步估算可节省投资近亿元.     

鲁中南泰安纸坊泉域岩溶水强径流带成因及特征

近年来,鲁中南地区岩溶地下水泉水流量衰减、干涸,水源地超采,岩溶塌陷等环境地质问题日益凸显,迫切需要加强研究。以泰安纸坊泉域为例,探讨了泉域内岩溶水强径流带分布、成因类型及典型水文地质特征,以达到合理开发、保护岩溶地下水的可行性。结果表明,岩溶水强径流带是有巨大调蓄功能并发育于浅部地下水积极交替带的网络状强岩溶富水带,其地下水动态稳定,成井率高且识别特征明显,是本区岩溶水水源地开采的理想场所。研究强径流带系统的水文地质条件,掌握其规律,为进一步研究鲁中南地区岩溶地下水提供了一条有效途径。     

焦作矿区裂隙岩溶水优势流形成机理研究

本文根据优势面分析原理对焦作矿区裂隙岩溶水优势流形成机理进行了比较系统地研究，分析了优势结构面控水特征和规律。抽水试验实例以及数值模拟结果均表明裂隙岩溶水运动存在优势流，利用综合优势判断裂隙岩溶水优势流方法实用、可行。结论对于基岩矿坑涌水量数值计算或用数值法进行裂隙岩溶水资源评价时参数正确分区具有重要的参考价值。     

溶洞群地层桥梁钻孔桩施工技术

随着我国经济发展和运输需求增强,溶洞地区修建桥梁日益增多.在溶洞地区修建桥梁,溶洞的处理是其施工的重点和难点.梅花店特大桥溶洞孔隙发育,极不规则,多数为松散角砾及砂黏土充填,局部为未充填空洞,存在连通现象.该地层为国内罕见的不良地质,施工难度极大.本文结合该溶洞群地层桥梁钻孔桩施工成功实践,通过施工方案比选,详细阐述了...