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。     

一种地下水14C测年沉淀法采样新程序及对以往测年成果可靠性的评估

国际原子能机构推荐的地下水¹⁴C测年沉淀法采样程序因未能有效控制大气CO₂污染,常使古老地下水¹⁴C测年结果偏年轻许多?在分析可能存在的大气CO₂污染途径及影响因素的基础上,开发了一种融入多种大气CO₂污染控制技术的地下水¹⁴C测年沉淀法采样新程序。新采样程序在保持操作简便的前提下,使大气CO₂污染得到有效控制;通过专门设计的样品瓶实现了采样程序与制样程序的有效衔接,有利于降低制样程序中的大气CO₂污染。以苯合成液体闪烁计数法测定¹⁴C比活度,新采样程序使古老地下水¹⁴C测年结果(在测年上限50×10³年以内)不再产生可识别的偏差。在河北平原地下水¹⁴C测年采样中的初步应用显示,早期取得的古老地下水¹⁴C测年结果存在较大的负偏差,例如对¹⁴C表观年龄约为47×10³年的地下水,可偏年轻20×10³年以上。因此,有必要对以往取得的古老地下水¹⁴C测年结果及由此得出的研究结论是否可靠重新进行评估。地下水¹⁴C测年沉淀法采样新程序的推出使传统放射性测量法重新得到重视,因采用的样品量千倍于加速器质谱法,使制样程序中的大气CO₂污染更易控制,古老地下水¹⁴C测年结果更具可靠性。     

复杂水动力条件下的真假地下分水岭水位判别

通过对江坪河水电站河间河湾地块两个可能渗漏地段地层结构、水动力场、岩溶发育等的综合分析,提出两个地段上的控制孔ZK1、ZK3的水位在垂直和水平方向上水动力中所代表的的局限性和作为防渗设计依据的不充分性;并通过进一步的勘探,充分肯定了ZK1区域不存在岩溶渗漏问题,而在ZK3区域存在岩溶渗漏通道。其研究和分析方法对具有复杂水动力场的同类型岩溶峰丛山区进行工程建设具有一定意义。