宜万铁路岩溶隧道施工地质技术

以宜万铁路岩溶隧道的施工地质技术实践为例,介绍了施工地质作为工程勘察阶段工程地质勘探在施工阶段的延续,用以在施工过程中解决勘察阶段所没有或不能解决的工程地质问题。施工地质以超前地质预测预报为主体,以规避大型施工地质灾害为目的,在施工阶段针对可能发生的隧道围岩变更;可能存在的溶腔、断层构造、地下暗河的预测预报;可能引发的水文环境地质问题;工程竣工以后可能存在的隐伏地质病害等,在隧道施工环境条件下为保证施工进度、保证施工安全、保证工程效益、保证工程质量所进行的综合工程地质工作。施工地质包括综合超前地质预报、水文观测和隧道周边及隧底隐伏岩溶探查。     

宜万铁路岩溶隧道风险管理

宜万铁路地形、地质条件之复杂,集西南山区铁路之大成。建设条件之艰、难、险居我国铁路历史之最。为减少岩溶突水突石的灾害发生,首次引入了风险管理的理论并应用到实践之中,第一次提出了高风险的概念,建立了系统全面的应对高风险管理措施,其中地质勘察监理、超前地质预报、安全分级管理、水文监测、防灾报警系统等应对措施是第一次在铁路工程中进行了研究和应用。为其他岩溶隧道的风险管理提供了思路和方法。     

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。     

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。     

瞬变电磁法在广昆铁路牧羊村2号隧道岩溶水害治理中的应用

瞬变电磁法具有对低阻体非常敏感的特点,应用较广,适用于隧道富水岩溶管道的探查.广昆铁路牧羊村2号隧道为可溶岩傍山隧道,处于地下水的季节变动带,运营以来雨季渗涌水突出,岩溶水害严重,对铁路运营安全影响很大.通过采用多断面瞬变电磁法查清了隧道主要排水岩溶管道特征,并针对性的打设集水孔,将涌入隧道的岩溶水拦截引排至泄水洞,解决了岩溶水害问题.既有铁路隧道岩溶水害治理中最重要的是过水岩溶管道位置的准确确定,在隧道中采用多断面瞬变电磁法可有效查清过水岩溶管道的空间特征.     

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。     

宜万铁路金子山高风险隧道施工安全保障技术

隧道施工安全管理是搞好铁路建设施工安全工作的关键,金子山隧道作为宜万铁路Ⅰ级高风险隧道,为规避施工中的高风险,保证安全施工,施工中设立了安全质量部作为安全专职管理部门,配备专职安全检查工程师,对现场施工安全进行全面管理,同时制定一系列安全管理制度和办法,形成完善的安全保证和监控体系。在具体操作中主要有不良地质地段施工控制以及值班通讯、抽排水、超前地质预测预报、围岩监控量测、电视监控、警报、应急照明、逃生等八大系统。考虑到金子山隧道水文地质情况极其复杂,施工中不可预见的因素多,同时以上建立的各项安全技术措施和手段是互相联系,相辅相成,因此,在建立以上保障体系基础上加强了风险处理制度,通过定期的演练,不断增强施工人员的安全意识和技术素质,提高综合安全管理水平,全面强化了施工过程的安全控制,达到规避施工高风险,安全施工的目的。金子山隧道的成功表明,在建立合理的施工安全保障技术基础上进行定期的演习是确保高风险隧道施工的必然选择,宜万铁路风险隧道的成功实践对我国隧道的信息化施工技术具有积极的推进作用。     

北疆地区铁路路基水害成因及防治措施研究

通过对北疆地区自然环境条件进行调查分析研究,结合北疆铁路近年来路基病害发生的现状,本文分析了病害产生的原因,针对不同的路基病害采取了各种相应的治理措施,保障了铁路的正常运营,提出了防治路基病害的工程措施。     

淮北煤矿水害防治技术

淮北矿业集团公司在防治水专项治理活动中严格执行"有疑必探,先探后掘"的防治水原则,认真开展四含水、灰岩水防治和老塘水、项底板砂岩裂隙水、断层水探放等工作,解放了呆滞煤量,实现了安全生产,收到了良好的效果.     

矿井主要水害防治技术

本文介绍矿井生产过程中存在的主要水害及防治技术途径,为矿井防治水工作指明了技术路线,可在矿井水害防治中推广应用。     

岩溶隧道突水灾变过程分析及控制技术

采用现场调查、模拟实验、理论分析与现场监测相结合的研究方法,对圆梁山隧道岩溶突水特征及突水机理进行了系统研究,揭示了隧道岩溶突水是受岩溶充填物、水压与隧道围岩塑性区范围等因素影响的渐进破坏过程.针对圆梁山隧道揭露的5个岩溶,分别制定了有效防治岩溶突水的关键技术对策.     

高速铁路隧道岩溶突水发生机理研究

针对高速铁路隧道经过岩溶发育段频频发生突水、突泥的现状,以油坊坪隧道岩溶突水为研究背景,对其突水机理展开了理论及数值计算研究,建立了油坊坪隧道岩溶突水的两类力学模型,对两类模型的力学失稳机理展开了理论推导,将理论推导结果应用于油坊坪隧道岩溶突水现场,理论计算结果与隧道现场突水情况相一致。通过快速拉格朗日Flac3D程序对岩溶突水的机理及相关规律进行了数值分析计算,计算结果表明,隧道未开挖时,隧道的左拱顶沿岩溶管道方向渗流矢量强烈,表明左拱顶附近将是地下水的重要渗流通道;隧道开挖后,岩溶通道彻底打开,岩溶管道渗流朝管道临空面,隧道环向渗流矢量均朝隧道中心;对岩溶管道进行注浆处治并施加衬砌后,孔隙水压力发生明显降低,岩溶通道的一定范围外的左下侧、右侧易沿矢量集中位置形成渗流通道,可以将该范围视为需注浆加固处治区域。     

叙大铁路某隧道溶洞超前预报及处理技术研究

跟随叙大铁路尹家岩隧道开挖,对其做了超前预报。当隧道开挖至DK70+551,在其后方出现一大型溶洞,分析了该溶洞的形态特征、岩性、水文地质等情况,提出了换填+护墙、改线和桥梁跨越3个方案,从工期、投资、技术条件、施工难易程度等进行比较,决定采用换填+护墙处理方案进行整治。     

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。     

隧道与溶洞间复合围岩抗水压能力数值模拟研究

针对平行导洞扩挖施工导致隧道与溶洞间围岩安全厚度不足问题,将围岩与注浆结石体、衬砌结构与注浆结石体视为复合围岩,采用岩石真实破裂过程分析软件（Rock Failure Process Analysis, RFPA）软件对复合围岩破裂突水演化过程进行数值模拟,探讨了不同厚度和类型复合围岩的抗水压能力。结果表明：复合围岩破坏分为外层注浆结石体破坏和内层围岩破坏两个阶段;围岩、注浆结石体厚度越大,复合围岩抗水压能力越高;施作初期支护和二次衬砌将显著提升复合围岩抗水压能力,当二次衬砌厚度为1.2 m时,抗水压能力可提高至4.44 MPa,为新圆梁山隧道穿越2#溶洞施工合理选择临时二次衬砌参数提供依据。     

肥城矿区高承压岩溶水防治技术研究

肥城矿区是全国知名的大水矿区之一,煤层受底板高承压岩溶水的严重威胁,多次发生突水淹井、淹采区水害事故。本文通过深入分析矿区水文地质条件,系统总结了高承压岩溶水防治面临的主要问题,针对矿区水文地质特征提出了高承压岩溶水防治的对策措施。     

高风险岩溶隧道灾害地质体预报技术与应用

川东南地区岩溶地质发育广泛,岩溶灾害地质体是隧道施工过程中遇到的主要地质灾害之一。为确保隧道施工安全,按期完工。通过综合超前地质预报技术对掌子面前方的地质异常体进行科学预测。结合工程实际,通过地质雷达和TSP在叙大铁路所经岩溶地区的仙人洞隧道预报工作中的应用进行探讨,其方法思路和解译成果对在岩溶地区的相似工程中可进行类比,具有一定的借鉴意义。     

宜万铁路别岩槽隧道地质超前预报综合技术

别岩槽隧道为宜万铁路首批开工的重难点、咽喉工程,被列为宜万铁路I级风险隧道。该隧道地质极为复杂,尤其是溶洞和地下暗河非常发育,被形象地称施工中可能有“六冒”现象发生。文章介绍了该隧道利用综合地质超前预报技术,避免了地质灾害事故的发生,保证了安全施工,并结合实践,总结了高风险隧道的地质超前预报综合技术。