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.     

地质雷达在贵州岩溶隧道超前地质预报中的应用

以贵州省某高速公路岩溶隧道超前地质预报应用为实例,介绍了地质雷达在岩溶隧道超前地质预报的方法,通过雷达软件数据处理,预报前方溶洞的大小和规模,降低隧道施工风险,确保隧道顺利掘进和正常施工.     

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.     

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。     

岩溶地区长大隧道综合立体式超前地质预报技术研究

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、地质雷达、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.     

瞬变电磁法在岩溶隧道超前地质预报中的应用——以七家营隧道为例

针对隧道超前地质预报工作中岩溶问题的特殊性,运用瞬变电磁法探讨了溶洞、溶隙以及陷落柱等非层状体系的电阻率响应特征。现场试验表明,岩溶不发育的完整岩体质量较好,ρs值可达100~250Ω;充满地下水的岩溶裂隙,其ρs值普遍低于背景值(5~10Ω),约0~5Ω;而无水溶洞的ρs值则高于背景值,为15~20Ω;陷落柱的ρs值异常不明显,需采用其他物探手段探测。结合七家营隧道工程对上述成果进行了验证,为我国南方岩溶隧道的超前预报方法和电磁地质解译提供了范例。     

短期地质预报在武广客专岩溶隧道中应用研究

研究了地质超前预报在岩溶地质中的在武广客专中的应用，结合隧道实例。论述了掌子面编录预测法和超前探孔预测法两种短期预报法。     

阳灵隧道充填溶洞综合预报及突泥事故治理

突水突泥灾害是岩溶隧道施工中经常面对的严峻挑战.综合采用地震方法和电磁方法对阳灵隧道F_1断裂带开展了超前地质预报,准确地预报了充填溶洞的位置和规模.突泥事故治理过程中,首先采取稳定塌落体、封堵下泄口和加固已有支护等措施控制灾情;然后利用三台阶法和双层钢拱架支护通过了溶洞影响段;最后,采用地质雷达探测了溶洞规模和充填情况,并对围岩和支护结构的受力变形状况进行监测.结果表明,综合超前地质预报是探测隧道不良地质体的有效途径,"控制灾情,谨慎开挖,事后监控,确保安全"是突泥事故治理的合理原则.     

“TSP+GPR”预报模式在象山隧道岩溶段的应用

目前,在国内外岩溶超前地质预报手段中,隧道地震波法(TSP)及地质雷达法(GPR)为针对岩溶问题的主流地质预报手段。两种预报手段在岩溶超前地质预报中各自具有其优点和缺点,但单一采取其中一种方法在岩溶预报中存在诸多问题。以此为背景,结合依托工程龙厦铁路象山隧道,将"TSP+GPR"综合预报模式应用于龙厦铁路象山隧道岩溶段,并通过与开挖情况对比和研究,说明"TSP+GPR"预报模式在岩溶段地质超前预报的整体效果。     

地质雷达在岩溶隧道短期超前地质预报中的应用

地质雷达具有不影响施工、无损、快速便捷、可操作性强的特点,对断层、破碎带、含水带的预报十分准确,可以适用于岩溶隧道短期超前地质预报工作。以湖北省境内在建的长乐山隧道、椿树垭隧道两处公路隧道为例,阐述了地质雷达成功应用的实例,旨在说明地质雷达在岩溶隧道短期超前地质预报的优越性。     

隐伏溶洞影响下隧道开挖稳定性数值模拟

隐伏溶洞是引起隧道围岩失稳甚至塌方的常见不良地质之一,为分析其对隧道开挖稳定性的影响,采用FLAC3D有限差分法和现场监测手段,探讨了隐伏溶洞尺寸、溶洞与隧道净距及溶洞位置对隧道开挖过程中围岩应力场、应变场及隧道变形的影响规律。研究表明：①围岩最大剪应力与最大剪应变增量均随溶洞尺寸增大而增大（随净距增大而减小）,塑性区集中于隧道-溶洞中间岩柱;②隧道变形时程曲线呈“S”形,隧道变形随溶洞尺寸增大而增大（随净距增大而减小）;③当溶洞直径大于0.6倍隧道宽度,且与隧道净距小于0.6倍隧道宽度时,隐伏溶洞对围岩塑性区和隧道变形具有明显影响,且隧道侧部溶洞对隧道稳定性最为不利;④建议岩溶隧道工程采用动态化设计、施工及监测,并采用综合超前地质预报探明实时地质情况。     

基于多源地震干涉法隧道断层位置预测数值模拟

西部山区在建或即将修建的大量隧道都具有高地应力特征,如何提高高地应力隧道超前地质预报的准确性是当前工程界面临的一大关键难点,而地应力增加是岩体波速增加的主要因素之一。采用多源地震干涉法模拟了在断层波速一定的条件下围岩波速和断层倾角变化对隧道掌子面前方断层位置识别的影响。数值模拟结果表明:围岩波速和断层倾角的增加会导致预报的断层位置比实际位置更接近掌子面,计算结果间接表明了地应力对识别断层位置的影响。通过二元二次函数回归分析拟合出一个含地应力和断层倾角的修正公式,依据修改公式,对白马隧道高地应力洞段掌子面前方不良地质体进行了超前地质预报,隧道现场开挖结果与修正后的预报结果基本一致。     

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.     

大直径盾构隧道与下伏溶洞安全距离

岩溶发育地区的溶洞与在建盾构隧道之间的安全距离是一个重要的工程问题,如果溶洞与盾构隧道之间的距离过小则会导致隧道的失稳。本文基于武汉和平大道南延线隧道工程,在岩溶隧道失稳判断依据的基础上,设计选取围岩级别、侧压力系数、隧道的埋深和溶洞的大小四个影响因素来进行正交实验,同时采用了数值模拟与回归分析相结合的试验分析方法,探讨了影响安全厚度的因素,最终建立了下伏溶洞与隧道安全距离的预测模型。研究结果表明：在大直径盾构隧道下伏溶洞情况下,隧道的埋深、侧压力系数、溶洞的直径、围岩水平对于隧道安全距离的影响程度依次增加。安全距离与围岩级别呈负相关关系,与侧压力系数、隧道的埋深和溶洞的直径呈正相关关系。另外,通过对比验证试验区段典型断面的工程实例,证明了该安全预测模型在工程设计中具有参考价值。     

岩溶台地高压富水特长隧道勘察的精细化探索

岩溶台地高压富水特长隧道精细化勘察应在收集和分析区域地质资料、前期勘察成果、前人研究成果及类似工程案例的基础上,找出主要的水文与工程地质问题,针对这些问题进行水文地质与工程地质调绘和地球物理探测,在此基础上构建地质模型,并采用有针对性的水文地质钻探、工程地质钻探、现场监测与测试及数值仿真等方法与手段,对地质模型进行验证、丰富与优化。本文以G59呼北高速张家界至官庄段沅古坪隧道为研究对象,为了查明岩溶台地高压富水特长隧道的水文地质与工程地质条件,在水文地质与工程地质测绘、地球物理探测、地质钻探及工程评价等方面进行了精细化勘察的探索与研究,提出了精细化勘察技术思路。根据精细化勘察技术思路,细分隧道区域的地下水系统,划为17个地下水系统,隧道穿越9个地下水系统,采用空气潜孔锤-孔内电视复合方法查清了大湖村段水文地质结构,在此基础上,采用解析法和数值法预测了隧道涌水量,隧道涌水量在150mm降雨量条件下为26.93×10⁴ m³/d,评价了突水突泥风险,在大湖村岩溶泉系统及柏杨坪岩溶地下河系统为高风险区。     

华蓥山隧道岩溶发育特征分析

华蓥山隧道洞身段穿越雷口坡组的可溶岩地层,岩溶发育,地表落水洞．溶斗、溶沟、溶洞、地下暗河多出现在该段。该论文拟对华蓥山隧道岩溶发育形态、分布特征及其主控因素等问题开展系统深入的调查与分析论证,并对隧址区可溶岩地段岩溶发育强度预测,为华蓥山隧道建设优化设计等相关技术问题提供可靠的科学依据。     

复杂地质条件下岩溶台地隧道灾变风险评估:以安平隧道为例

复式向斜岩溶台地地质条件复杂，隧道穿越时，多发生突水涌泥等地质灾害。本文以安平隧道为例，在隧道线路设计初期，从地质角度出发，分析隧道线路范围内存在的五大主要地质问题及可能发生的地质灾变风险，并逐一对其进行评估和评价；采用宜避不宜扰的地质选线理念，根据评价结果选择了路线绕避方案和确定了平纵设计指标。研究成果对类似复杂地质条件下的岩溶台地隧道地质选线和路线设计具有一定的借鉴意义。     

大坪山隧址区地质构造对岩溶发育规律的影响

在野外地质调查的基础上,运用自然历史分析法和统计学对隧址区的地质构造和岩溶发育特征进行了研究。研究表明地质构造对隧址区岩溶发育的影响主要表现为:1推覆构造演化过程中,地层经历的抬升和稳定使得区内岩溶发育呈现多期性,垂直、水平溶蚀形态交替分布;2区内地质构造通过控制岩溶水的循环通道,从而控制区内岩溶发育的方向和规模;3区内大型岩溶形态发育的向深性和方向性受断层控制,同时发育规模也由节理裂隙密度决定;4褶皱核部及转折部位多形成张拉裂隙,岩溶发育强烈,翼部径流作用有利于岩溶发育。     

隧道施工中常见的不良地质以及处理措施

滑坡、岩堆、岩溶、软土地段等不利于隧道工程施工的不良地质在隧道施工中经常遇到,这些不良地质严重影响了隧道的施工,本文就这些不良地质的性质及处理技术进行了深入的探索。