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.     

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.     

岩溶隧道地质超前预报及整治施工

主要对岩溶地区一座隧道的超前地质工作预报方法、揭示的溶洞情况和溶洞的治理措施做了分析，指出岩溶地区隧道地质超前预测预报工作要视具体情况采用综合的预测预报方法。     

“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。     

超前地质预报在某岩溶隧道中的探测结果分析

隧道超前地质预报是隧道施工的一道重要工序,也是保证隧道施工安全、防灾减灾的一个重要手段。TSP203超前地质预报系统是隧道超前地质预报的先进设备,结合工程实例,分析了TSP203在岩溶隧道中的探测结果,并给出了施工的建议。     

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.     

对地质条件复杂的隧道进行超前地质预报工作的意见

本文以天平铁路六盘山特长隧道为例,分析介绍了对地质条件复杂的隧道进行超前地质预报工作的目的,预报方法,特别是岩溶、断层破碎带等不良地质体的预报方法,采用多种手段互补的综合超前地质预报技术,极大提高了超前地质预报的准确性;文中介绍了各种不良地质现象的地质异常特性和物探成果数据的异常,可提前发现不良地质体,减少地质灾害的发生,对隧道安全施工具有一定的指导意义。     

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。     

超前钻探在超前地质预测预报施工中的应用

结合复杂岩溶齐岳山隧道超前地质预报的施工实践,重点介绍了超前地质钻探和5m超长炮孔在地质预报工作中的应用。     

临近溶腔内压对隧道初支稳定性影响的模型试验

部分未经处理溶腔填充物复杂且受季节性、突发性降雨影响,溶腔内压增大会影响临近隧道结构稳定性,易导致施做后的初支结构失稳.以某三车道公路隧道为依托,开展了隧道开挖后承压溶腔对初支力学行为影响的模型试验.试验中逐级增加溶腔内压,测试了隧道洞周位移、初期支护内力及背后围岩压力的变化特征,研究承压溶腔位置及内压对隧道初支稳定性的影响.试验结果表明:隧道临近溶腔处洞周位移随溶腔内压增大而变大,达到临界内压时突然增大;承压溶腔内压增大显著增大了钢拱架临近溶腔测点处的弯矩,使钢拱架轴力水平整体提升;同时增大了临近溶腔位置处及墙角处初期支护背后围岩压力,造成初支受力不均匀.洞周位移发生突然增大、钢拱架在轴力和弯矩共同作用下达到屈服强度时,初期支护结构失稳.在试验设定的溶腔尺寸及间距下,仰拱处存在溶腔时,内压增大,隧道初期支护最先失稳.     

任楼煤矿隐伏导水陷落柱的快速判识与探查

1996年任楼煤矿首采面曾因隐伏导水陷落柱突水，引发淹井灾害，造成3．5亿元的重大经济损失。治水复矿后，1999年又在7218工作面机巷迎头出现淋水，初始水量不大，但依据水温、水质快速判识突水通道是隐伏导水陷落柱，运用物探和钻探相结合的综合探查方法确定了陷落柱位置，为地面布孔注浆彻底封堵陷落柱提供了保证，避免了一次重大突水淹井事故。     

贵阳市蔡家关地面塌陷的成因及防治

根据勘探和地面塌陷资料,本文分析了蔡家关岩溶塌陷的形成条件,包括岩溶发育特征,第四系岩性结构和厚度,岩溶水文地质条件及引用地表水期间岩溶塌陷的发展趋势,研究了岩溶塌陷的发育与分布规律。为预防地面塌陷,为建筑物基础的防塌结构设计,及可能塌陷区建筑物基础形式的确定等提供地质依据。     

高轴向应力下围岩环状破裂模式及其影响因素

采用厚壁钢桶约束的含预制孔洞模型的轴向加载试验,研究在有围压高轴向应力条件下,洞壁围岩的环状破裂模式及其影响因素.试验结果表明:环状破裂是从洞壁剪切破坏带相互交割处开始,向远离洞壁方向开展的以拉为主的破裂,其在洞壁附近近似平行于洞壁临空面.对于近距离双洞隧道,由于两洞间应力场叠加强烈,在高轴向应力下,环状破裂将环绕两洞,呈椭圆形发展;当两洞距离较远,两洞间应力场叠加较弱时,环状破裂带将分别围绕单洞扩展.环状破裂的形成及破裂带间距与洞壁曲率、隧道断面尺寸和岩石材料非均匀性有关.     

岩溶区全断面开挖隧道围岩变形特性模拟

运用相似模型试验和数值分析手段对石灰岩地区公路隧道在全断面开挖过程中 ,隧道周边不同溶洞分布对隧道围岩变形特性的影响进行了系统的研究 ,模型实验结果与三维动态开挖过程的数值模拟结果较为吻合 .研究结果表明 :有溶洞的围岩在开挖前有较大的前期变形 ,溶洞引起的隧道围岩变形主要发生在分布有溶洞的断面开挖前和开挖瞬间 ;位于隧道顶部附近的溶洞对拱顶下沉位移的影响大于侧壁位移的影响 ;位于隧道侧面的溶洞主要引起隧道的整体侧向位移 ,使隧道处于偏压状态 ;隧道底部的溶洞对隧道的顶部和侧壁径向位移的影响较小     

小那丫隧道坍塌原因分析及处治技术

广(南)砚(山)高速公路小那丫隧道,地处云南省砚山县境内,工程地质条件极其复杂,在施工过程中,多次发生坍塌事故,严重影响了工程的进展.在研究隧道工程地质、水文、设计、施工等基础上分析了其坍塌变形原因.并利用双层钢拱架加固初期支护、小拱部开挖支护、大管棚预支护等施工技术顺利通过了坍塌体.实践证明,这是一种既安全可靠,又经济合理的隧道坍塌整治措施.     

隧道与前方大型溶洞应力集中叠加效应

在陆家寨岩溶隧道施工期间,曾预报并揭露大型溶洞,施工过程中接近溶腔段围岩变形较大且伴随围岩块体脱落,给隧道施工带来极大的安全隐患。基于深埋球形洞室的弹塑性二次应力分布,结合新奥法隧道施工理念,利用FLAC3D模拟隧道开挖接近并进入大型溶洞的过程。在自重应力场下分析不同大小的球形洞室周围应力场对隧道围岩变形的影响。结果表明:球形洞室会在周围形成中心半径为1. 5倍洞室半径的应力集中带;隧道开挖接近应力集中带时,将引起隧道前方应力集中区与溶洞应力集中带的叠加;随着隧道继续开挖,叠加效应在下一个进尺完成后失效;分布在隧道两侧围岩,该叠加再分散的过程会造成拱顶、拱肩的变形增大,影响隧道开挖的安全。研究为中国岩溶隧道的建设有重要的参考和借鉴价值。     

南宁地铁4号线岩溶发育特征及处治技术

随着我国轨道交通建设的快速发展,城市地铁越来越多,修建过程中各种工程问题逐步显现。我国南方地区岩溶较为发育,给轨道交通的安全建设带来了一些工程难题,岩溶的处治技术成为近几年的研究热点。为了解决南宁地铁4号线岩溶带来的工程难题,通过地质勘察手段探明了岩溶分布规律,基于地质勘察资料分析了南宁地铁4号线岩溶发育规律,采用钻芯和室内试验确定了地层及溶洞的物理力学参数,结合有限元软件Midas GTS确定了溶洞与地铁车站、盾构隧道的安全距离,提出了岩溶区轨道交通溶洞处治范围及处治措施,并对溶洞处治区域进行取芯,通过室内试验研究了岩溶处治效果。研究结果表明,南宁地铁4号线岩溶总体上中等发育;车站区域溶洞基本上分布于底板下10m范围内,盾构隧道区域溶洞基本位于底板以及底板以下10m范围内;不同位置不同尺寸的溶洞塑性区不同,溶洞洞高越大塑性区越大,需要的安全距离越大;采用注浆加固方案是合理的,检测结果验证了其合理性。可为岩溶区地铁车站及盾构隧道溶洞处治提供参考。     

地下水条件下平行双隧道对场地地震反应影响的分析

通过有限元方法建立含有地下水及平行双隧道结构的场地模型,在模型底部输入水平地震波,分析场地表面在均匀土和层状土两种场地条件下的加速度变化规律。研究结果表明:隧道间距大小对地面的地震反应不是单纯的放大或缩小作用,而是影响地表加速度峰值的出现位置;地下水与地下结构的存在使地表不同位置呈现不同的反映情况,且层状土场地的放大效应比均匀土要大;双隧道对地震波的反射叠加作用,场地表面产生竖向加速度,其中隧道内侧的竖向加速度要大于隧道外侧,隧道外侧的竖向加速度要大于隧道上方的竖向加速度。