隧道穿越淤泥质充填溶洞施工力学行为研究

岩溶隧道施工时，不可避免地会遇到多种介质充填的溶洞。隧道穿越这类型的溶洞时，采用何种施工工法以及施工过程中隧道支护的稳定性已成为设计、施工的一个难点。选取宜万铁路马鹿箐隧道Ⅰ线DK255+925～+976段大型淤泥质充填溶洞为研究对象，采用三维快速拉格朗日法，对隧道开挖与支护过程中的力学行为进行研究，获得隧道在分步开挖、支护情况下围岩位移、初期支护内力及位移等的分布规律，计算分析结果对该隧道设计、施工提供理论支持，可为类似隧道工程借鉴、参考。     

宜万铁路马鹿箐隧道高压富水岩溶治理技术

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,主要阐述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,最后对溶腔揭示后隧道跨越溶腔段的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。     

岩溶地质隧道施工中注浆技术的应用

溶洞不仅关系着施工安全,同时也是制约隧道按期建成的关键因素,只有科学处理溶洞,才能确保隧道的顺利贯通和安全运行。文章介绍了黄织铁路凤凰山隧道穿越岩溶地段的帷幕注浆技术,从而为在岩溶地质条件下,处理大型泥石混合充填溶腔时施工处理方案的实施积累了经验。     

深埋隧道填充型溶腔溃水机制及风险识别

结合国内外岩溶隧道修建过程中涌、突水灾害的特征分析,将大体量且有一定静储量的高压岩溶水瞬间释放,并伴随突泥、突巨石的特殊涌水定义为岩溶溃水;基于宜万铁路马鹿箐隧道特大岩溶溃水灾害分析,得到了岩溶溃水的基本特征,通过分析岩溶溃水的机理获得了构成岩溶溃水风险的几个主要因素;基于理论分析、数值模拟等方法,并结合现场工程经验,对岩溶溃水风险发生的几个门槛条件进行了初步的确定;针对溃水风险识别的实施方案,提出了超前水平钻探并结合放水试验和闭水试验的方法。     

云桂铁路营盘山隧道溶洞综合勘察与评价

云桂铁路营盘山隧道工程地质条件复杂，施工期间在DK396+635揭示一大型溶洞.通过采用地质调查测绘、钻探、物探、综合分析等手段综合勘察，查明了溶洞的特征、性质及水文地质条件.该溶洞规模大，性质复杂，对隧道工程影响大.采取了回填、注浆加固、排水的综合处理措施，经运营检验，效果良好.研究印证了岩溶地区铁路选线的基本思路和工作方法，反映出超前地质预报工作在岩溶隧道施工中的重要作用.     

等值反磁通瞬变电磁法在高山隧道施工选线中的应用

黔张常铁路高山隧道平导施工中遇到一巨型溶洞,处理方案研究过程中提出两条绕行线路,为确定最终线路方案,采用物探对岩溶及构造发育情况进行探测.早在勘察阶段采用的物探方法对该溶洞的异常反映不明显,通过各种方法对比分析,选用OCTEM法进行探测.首先对原线路方案进行探测,找出巨型溶洞的异常特征;然后对其他线路方案进行探测,找出和溶洞异常特征相似的异常;最后对各方案的探测结果进行对比分析,选出地质条件较好的线路方案.随着隧道开挖揭示,对探测发现的各异常进行验证,验证表明异常对应关系较好.应用该方法为线路方案快速选择提供了依据.     

高密度电法对不同溶洞探测效果模拟

在高密度电法勘探中,不同性质的溶洞其反演电阻率特征有差异,往往会导致实际勘探出现困难。根据实际地质情况建立了三个溶洞模型:充水型溶洞、充泥型溶洞及未充填型溶洞。对三个溶洞模型进行数值模拟,对比了不同模型的地电响应特征;然后对每个溶洞模型表面增加一层破碎状溶壳,分析了溶壳对溶洞正反演结果的影响;最后将实际资料与数值模型结果对比分析,进而解释了实际资料中溶洞异常特征产生的原因。结果表明:充填型溶洞在反演结果中的反应比未充填型溶洞灵敏很多,破碎状溶壳对未充填型溶洞探测效果的影响远大于充填型溶洞,破碎状溶壳包围的空洞在反演结果中表现的异常形态不明显,在野外实际探测中很难准确探测。     

榔坪2号隧道大型充填溶洞处理措施研究

宜万线共有隧道159座,约占线路总长度的59%,其中多数隧道穿越碳酸盐岩地层,岩溶极其发育。本文以宜万铁路榔坪2号隧道为背景,提出结合施工期间超前地质预报和监控量测工作,选取合理有效的超前支护措施,采用桩基承台、桩基托梁等隧底加固方案,重点解决了该隧道DK96＋600～700段大型充填溶洞的塌方、突水突泥及不均匀沉降等问题。     

宜万铁路大支坪隧道+990岩溶治理技术

主要介绍宜万铁路大支坪隧道DK133+990岩溶异常体水文地质特征、岩溶发育规模、高压富水溶腔突水突泥经过及特点,并根据溶洞工程、水文地质条件及历次突水突泥机理,综合考虑施工及运营安全等多种因素,遵循“释能降压、注浆加固、超前支护、综合治理”的原则进行溶洞治理。     

地质雷达在宜万铁路隧底岩溶探测中的应用

利用地质雷达进行无损检测是地球物理探测技术中的一种方法,并在隧道质量的检测中受到广泛重视。本文结合地质雷达在宜万铁路隧道岩溶探测的工程实践,对地质雷达的数据采集、资料处理等关键问题作了说明,并以结合在宜万铁路某隧道进行实地探测的实例分析了地质雷达技术在隧道岩溶检测方面的应用,并为岩溶区的岩土工程勘察提供了有效手段及依据。     

物探组合方法在寻找地下岩溶破碎带中的应用

介绍了瞬变电磁法和可控源音频大地电磁法的工作原理、特点及工作方法。两种方法对低阻充水断层、充泥充水溶洞等相对低阻目标物敏感，岩溶含水岩组及断层破碎带的电阻率与其完整的围岩有明显的电性差异。所以主要用于探测含水层、溶洞、陷落柱、含水断层等地质构造情况。选用适当的装置可将两种方法应用于岩溶裂隙发育情况的探测。两种方法的结合应用，可以很好地解决工程地质问题。     

宜万铁路岩溶隧道防排水原则及技术研究

宜万铁路岩溶隧道地质条件复杂、岩溶形态多样,高压富水溶腔段是岩溶隧道治理的重点和难点。在对充填型溶腔进行富水分级的基础上,制定岩溶隧道的防排水原则。对于可以排放的溶腔,研究总结了使岩溶水的排放得到合理控制的总体方案和安全保障方案。对于采用“以堵为主”原则进行处理的高压富水充填岩溶,研究总结了相应的全断面帷幕注浆技术、隧道周边超前预注浆技术,并提出了外堵内固周边注浆新技术,在保证安全的前提下极大地加快了施工进度。宜万铁路岩溶隧道的结构防排水按照“因地制宜、堵排结合、多道防线”的原则进行。     

岩溶区公路隧道施工围岩分级指标体系研究

岩溶在我国分布广泛,公路隧道勘察设计阶段的围岩分级准确度往往不能满足施工要求;而这点在岩溶区公路隧道表现尤为突出.为解决这个问题,通过对国内外常用围岩分级方法的指标和公路隧道施工现场常用围岩分级指标的统计分析,获得岩溶围岩分级共性指标;通过对南方岩溶区域地质特征分析,提出岩溶围岩分级特殊性指标,最终获得以岩溶围岩分级共性指标和特殊性指标(岩溶发育对隧道影响程度——与岩溶发育程度、水、溶洞充填物、溶洞规模及分布方位有关)为基础的岩溶围岩分级指标体系,然后利用规范定性定量法和打分制法获取各围岩分级指标参数.并在此基础上,利用围岩分级指标缩减试验验证南方岩溶围岩分级指标体系的可靠性和合理性,并将其应用于天生桥隧道和关上二号隧道进行围岩分级,准确率达93.3％.     

隧道隧底充填溶洞注浆处理施工技术

结合湘桂铁路扩改工程柳南段Ⅰ标新甘业隧道隧底充填溶洞处理施工经验,对岩溶地质条件下采用钢管桩注浆加固处理隧底充填溶洞的施工技术进行总结和阐述。     

无锡浅埋岩溶发育特征及其与隧道安全距离研究

在江苏无锡惠山附近修建地铁过程中发现了较多的浅埋岩溶，通过钻孔资料和跨孔地震CT试验对该地的岩溶发育特征进行了详细分析.同时，根据溶洞的大小、位置和填充等情况，将其分为四种类型.为了探讨该场区地铁隧道开挖后的稳定性问题，采用有限差分的方法，研究了隧道与溶洞之间的距离及溶洞填充物对隧道整体稳定性的影响.最后，根据设计规范，确定了隧道与溶洞之间的安全距离.结果表明，场区内大部分溶洞呈扁球形或椭球形，并由含砾石的粉质黏土或淤泥质粉质黏土充填，最发育的溶洞埋深在26～30 m和32～36 m，溶洞直径为1～10 m；综合来看场区内Ⅰ型溶洞对隧道安全施工的威胁最小；四种岩溶类型与隧道之间的安全距离为5 m或≥11 m.本研究成果可为江苏省浅埋岩溶地区其他拟建隧道的设计和施工提供技术参考.     

TSP203plus在岩溶隧道超前地质预报中的应用研究

岩溶地区隧道施工开挖过程中,常遇到溶洞、暗河、塌方、涌水等不良地质情况,为确保岩溶隧道施工安全,需对其进行超前地质预报.基于TSP203plus多次对贵州省在建高速公路某岩溶隧道的超前预报,结合勘察资料及现场实际溶洞揭露情况,总结出TSP系统在岩溶隧道的判识规律,并验证了其可行性.     

桩筏基础在隐伏岩溶整治中的应用

当前我国大力发展西南地区客运专线项目建设,该地区属云贵高原,区内沟槽切割较强烈,科斯特地貌和丘陵地貌发育,坡麓自然斜坡陡峻,植被覆盖良好,存在大量溶蚀洼地、漏斗、落水洞等岩溶地貌,隧道施工中围岩以石灰岩、白云岩、白云质灰岩-灰质白云岩、不纯碳酸盐岩为主,多形成充填或半充填溶洞,填充物具有复杂性和多样性,尤其以隧底隐伏岩溶探明及整治更为困难。以中铁十七局沪昆项目麻拉寨隧道DK611+566~DK611+615段隧道隐伏岩溶整治为主要研究对象,对隐伏岩溶的探测和桩筏基础在隧道隐伏岩溶整治中的优点、可靠性、施工工艺等方面加以论述,也为公司目前少有的串珠型、大型隧底溶洞治理工作积累施工经验。     

金子山隧道穿越既有岩溶空腔隧道安全厚度分析

岩溶灾害是山区隧道(洞)建设中常见的地质灾害之一。论文结合宜万铁路金子山岩溶隧道灾害调查,将隧道顶部既有大尺度溶洞引起的隧道施工期破坏问题归结为隧道顶板岩板的跨塌失稳。对不同条件下隧道顶部岩溶空腔引起的隧道失稳机理进行了详细剖析,在此基础建立了隧道失稳的力学分析模型。以岩体按抗拉为强度判定准则,推导建立了金子山隧道的最小安全厚度计算公式,为施工期岩溶隧道安全性评价提供了理论依据。     

宜张高速岩古屋大桥岩溶发育特征研究

本文通过野外调查及钻探等勘察手段,对岩古屋大桥的岩溶发育特征进行了研究,通过对钻探资料的统计对研究区的岩溶发育的规模、充填情况、溶洞发育高程及高度进行了分析,并给出了桥梁墩台基础选择的建议。     

圆梁山隧道毛坝向斜段岩溶涌砂来源研究

在对圆梁山隧道毛坝向斜段岩溶地质条件分析的基础上,对不同构造部位及高程的溶洞沉积物进行分析,认为隧道揭露溶洞所富含的大量泥砂与岩溶发育旋回中遗留下的厚层夷平面沉积物有直接关系,这是当地封闭地质构造单元与地下水共同作用的结果.这种溶洞物质特征对比方法为今后预测深埋隧道溶洞沉积物质数量及物质组成提供了新的研究手段.