八字岭隧道软弱富水段施工技术

宜万铁路八字岭隧道为全线5座动态设计隧道之一,该隧道存在岩溶、断层破碎带、煤层瓦斯、高地应力、易发生突泥突水及高水压段等不良地质。介绍该隧道通过施工超前地质预报技术,先探明DK108 510～ 630地质情况,针对该段地质情况确定帷幕注浆、长大管棚穿越方案和施工特点。     

齐岳山隧道F11高压富水断层带注浆施工技术

隧道岩溶、断裂带等高压涌水是隧道修建中比较难以解决的问题,隧道突涌水地质灾害频繁发生,成为影响隧道施工和安全的主要障碍。宜万铁路齐岳山隧道所穿越暗河、溶洞、断层破碎带等不良地质高压突涌水地段,给施工带来很大的困难。目前正在施工的齐岳山隧道F11断层破碎带,水压高、水量大、地质条件复杂,成为唯一制约全线的主要技术难题。以平导F11断层的注浆施工治水防坍为实例,介绍F11高水压断裂带治水防坍新方案、新工艺及效果检查新方法等,为以后类似工程积累经验。     

帷幕注浆在隧道施工中的运用

一、工程概况及地质特点宜万铁路八字岭隧道地处湖北省鄂西南山区。隧道区的不良地质主要呈现两大特点:一是岩溶和岩溶水,隧道区大部分经过碳酸盐岩地区,地表岩溶强烈发育,漏斗、落水洞、岩溶洼地密布,地下暗河发育,牛鼻子暗河、凉水井暗河可能通过各种通道与隧道连通,极可能发生大规模的突水、突泥和涌水。二是断层破碎带,     

基于水-岩相互作用的富水断层破碎带隧道突涌灾害演化特征

为研究开挖卸荷和水力荷载耦合作用下富水断层破碎带隧道突涌灾害演化特征,以沈白高铁西谷隧道工程为依托,考虑不同富水破碎带构造形式及地下水赋存特征,开展隧道突涌灾害演化过程研究。基于水-岩相互作用原理,建立三维离散元粘合块体-裂隙流耦合模型,明确不同地质构造特征下的隧道突涌灾害模式,分析破碎岩体裂隙扩展和地下水渗流的时空演化规律。研究结论有:(1) 引入粘合块体模型和裂隙流组合模型,建立了富水断层破碎带水岩相互作用力学模型,再现了富水破碎带隧道突涌灾害演化过程。(2) 不同富水破碎带构造形式引起的突涌灾变模式差异显著,且具有不同的触发条件和表现形式。断层破碎带倾角为45°时,破碎岩体沿掌子面下部溜塌涌入隧道,倾角为90°时,围岩向掌子面挤出,倾角为-45°时,表现为拱顶围岩垮塌。(3)富水破碎带突涌灾害程度随着水头增大而加剧,其中倾角为-45°时,突涌灾害程度受水头高度的影响最显著,倾角为90°时,水头高度影响相对较弱,但突涌灾害程度最严重。     

渝广高速华蓥山隧道瓦斯超前预测预报技术

随着国家中西部道路建设的不断发展,公路隧道修建的数量也越来越多,"煤与瓦斯、岩溶、涌(突)水、断层、高地应力"等有害地质现象给施工造成极大的难度和危害。为满足安全生产的需求,该文现对渝(重庆)广(四川广安)高速华蓥山隧道进行了瓦斯超前探测等预测预报技术,拟有效发现"煤与瓦斯、岩溶、涌(突)水、断层、高地应力"等有害地质现象;预先探测发现地质破碎带和含水带地质形态及构造类型;探测地质破碎带瓦斯富集规律;探测含煤段煤层产状、瓦斯参数;探测开采矿井采空区状态。     

浅谈齐岳山公路隧道不良地质处理

该文基于沪蓉西齐岳山公路隧道设计中遇到的岩溶、断层破碎带、有害气体、突泥涌水等不良地质情况和处理措施进行了归纳总结，以期对同行有一定的借鉴。     

岭脚隧道受断层破碎带影响区域开挖方式数值分析

隧道施工时如果遭遇断层破碎带,围岩通常较为破碎,对隧道安全施工造成很大隐患,选择科学、经济、合理的施工方案就显得尤为重要。岭脚隧道受断层破碎带影响,引发涌水、突泥地质灾害。为选取合理的开挖方式,本文通过数值模拟分析,对该隧道受断层破碎带影响区域进行不同开挖方式的模拟,通过对数据进行对比分析,得出适合该隧道的开挖方式。     

深埋隧道穿越富水破碎带围岩突水机理

基于隧道穿越处于复杂应力场与渗流场环境的富水破碎带时存在发生重大突水事故的安全隐患,通过对破碎岩体的渗流特点进行研究,建立孔隙颗粒介质流失的渗流模型;基于连续介质力学和变质量动力学理论,推导饱和破碎岩体变质量渗流-变形耦合理论模型;以福建漳州梁山隧道L7富水破碎带为工程背景,分析围岩的渗流场、应力场与位移场分布特性,并总结隧道断层破碎带的突水塌陷机理。研究结果表明:断层破碎带突水实质上是围岩的力学平衡和地下水的渗流平衡因施工扰动发生急剧变化,引起围岩应力重分布及地下水能量释放;隧道施工揭露断层后,岩体颗粒随孔隙空间的流体发生迁移形成新的渗流通道,导致地下水在水头压力作用下向工程临空面涌出,形成漏斗形的渗水区域;随着渗流作用时间的延长,地下水和岩土体逐渐流失,隧道上方的破碎岩体发生严重的滑移变形,形成椭圆形塌陷区域,与现场实际塌陷破坏规律基本吻合。本文提出的渗流-变形耦合模型对理解破碎岩体渗流力学机制和深埋隧道突水灾害的预防设计具有参考价值。     

杜家山隧道信息化施工技术浅析

信息化施工技术是隧道顺利通过断层及破碎带的重要保证,以杜家山隧道信息化施工为例,采用现场高精度的超前地质预报与监控量测技术,及时掌握围岩变形和支护结构的工作状况,反馈到隧道开挖支护的设计及施工中去,为隧道在施工过程中合理调整和修改设计支护参数提供技术支撑,保证了杜家山隧道的顺利贯通,为以后隧道穿越断层破碎带的设计施工提供了宝贵经验.     

基于卷积神经网络的隧道富水破碎带地质超前预报图像解译方法

针对地质雷达图像解译依赖于专家经验、费时费力且易受主观因素影响精度的问题,提出基于卷积神经网络理论算法针对超前预报中富水破碎带自动化定位预测方法:设计了残差网络结构、损失函数与训练策略;通过对云南文马高速公路中3条重点隧道的地质雷达图像进行收集筛选,构建了富水破碎带深度特征提取的超前预报网络模型;在Pytorch深度学习框架下,采用训练预热策略及自适应矩估计(Adam)优化器实现了模型参数稳定收敛的高效训练.通过测试验证及对比实验,表明这种方法对隧道地质雷达图像中的富水破碎带不良地质体特征具有较好的检测精度.文马高速望城坡隧道实践证明,该方法可辅助判定隧道施工过程中富水破碎带,识别定位不良地质区域及概率置信度,为实际工程提供决策依据.     

岩溶区全断面开挖隧道围岩变形特点

岩溶区全断面开挖隧道时,隧道穿越岩溶地层、断层破碎带及深埋软岩塑性变形地段,加上埋置深度大,地下水丰富,施工中遭遇灾害性的突泥、突水的可能性很大,极有可能引发重大安全事故。     

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。     

厦深铁路桑浦山隧道穿越F1断层带施工技术分析

厦深铁路桑浦山隧道全长5 500 m,隧道设计在DK215＋893～DK215＋947（54 m）段为F1断裂破碎带,F1断层沿断裂带花岗岩被挤压成碎裂岩,并具有硅化和糜棱岩化。根据桑浦山隧道工程地质、水文地质以及隧道工程特点,对桑浦山隧道穿越F1断层断裂破碎带的施工方案进行了详细分析,介绍了隧道穿越不同地层破碎带的施工技术,以其指导隧道的施工,确保工程安全。     

浅析泽雅隧道F12断层超前帷幕注浆施工技术

泽雅隧道在穿越断层破碎带时，经常会遇到高压水，如处理不当，往往会引起突水突泥、坍方甚至泥石流的严重威胁，给施工安全造成极大的威胁，施工进度也无法保证，严重时，还会使周围生态环境发生恶化。因此在隧道穿越该区域时，为隧道穿越断层破碎带时，有效加固地层、封堵地下水，为施工安全带来保障。     

寒区公路隧道软弱围岩破碎带塌方段支护方案探索

寒区隧道过断层破碎带极易引起塌方,给施工和支护带来难度。结合连霍(连云港-霍尔果斯)高速公路高岭隧道塌方段为工程实例,提出了高岭公路隧道支护思想和优化方案。研究结果表明,寒区公路隧道过软弱破碎带是特殊地质赋予条件下的一种情况,对该工程应用了一些具体措施后,通过对方案的选比,同时加强现场监测,取得了良好的效果,为寒区隧道的安全性施工提供了技术支撑。该成果对寒区隧道过区域性软弱破碎带的支护参数研究提供了重要指导作用和应用价值。     

浅谈物探技术在公路隧道前期勘察中的应用

在高速公路的建设中,对隧道的勘察,需要搞清地层岩性、断裂破碎带、岩性接触带、富水带等地质情况,物探勘察手段已经在公路隧道地质勘察中得到了广泛的应用,本文阐述了几种物探勘察方法在隧道应用中的注意点,介绍在隧道勘察中的应用效果。     

超前小导管注浆预加固穿越隧道断层破碎带效果分析

为系统分析超前小导管注浆预加固技术在隧道断层破碎带的加固效果,以采用超前小导管注浆预加固技术的某隧道断层破碎带加固工程为背景,利用超前地质预报雷达影像分析超前小导管注浆加固后岩体的破碎程度;通过现场取芯、试验得出加固后岩体的BQ值,并对比勘察阶段的BQ值,以此表征超前小导管注浆预加固技术对围岩等级的影响;采用时间-体积法对加固后的渗水量进行测算;利用徕卡TS09plus-2R500设站并观测加固后隧道洞内外位移。基于以上方法和技术对穿越断层破碎带超前地质预报结果、岩性、渗水量、洞内外沉降监测数据等4方面进行分析,结果表明：采用超前小导管注浆加固方法,虽然可以在可控范围内穿越断层破碎带,但超前小导管注浆不能改善洞深范围内围岩体的破碎程度,其止水效果较差;初始开挖时引起的变形是穿越隧道断层破碎带的主要形变,应提前完成初期支护。     

断层破碎带相对位置影响下隧道的地震响应分析

依据地震波衰减效应确定模型的动力加载方式,将计算得到的地震波输入到能够考虑隧道与断层不同相对位置的典型数值模型中,研究断层破碎带影响下隧道结构的地震动力响应规律。研究结果表明:隧道与断层破碎带的相对位置关系对震害程度影响显著;隧道位于断层上盘时,地震动力响应比相交或位于下盘的情况剧烈;地震破坏主要发生在边墙肩部和角部位置,且断层破碎带与地震作用方向的夹角较小时,隧道结构的动力损伤较严重。     

探地雷达在黔东浅变质岩区隧道地质预报中的应用

隧道工程中存在许多难以预计的不良工程地质现象,其严重影响隧道的正常施工.在对区域地质和掌子面岩性勘查的基础上,通过对厦蓉线黔东浅变质岩区的探地雷达图像解译分析,探讨了裂隙带、断层破碎带及富水带的雷达图像特征,以此说明建立"以地质法为基础,探地雷达为主要物探手段"的综合超前地质预报体系的重要性,为该区雷达测试提供图像信息库.     

TSP超前预报系统在隧道施工中的应用

本文首先介绍了TSP203超前地质预报系统的工作原理及其探测方案,然后结合齐岳山隧道工程实例,介绍了TSP203超前地质预报系统的应用,通过预报掌子面前方最少200m范围内的地质情况,包括隧道前方岩性的变化、破碎带和软弱层的位置宽度、是否含水、是否存在不良地质体等,为隧道工程以及变更施工工艺提供依据,保证了施工安全、加快了工程进度,同时为隧道超前地质预报的应用积累了一些经验。