花岗岩地层地铁隧道盾构孤石探测及处治新方法

在花岗岩地层地铁隧道盾构掘进过程中,经常遇到“孤石”导致盾构刀盘卡住及损坏的情况,目前国内外尚未找到有效途径解决这个问题。提出了采用“微动探测+加密地质补勘钻探+地面钻孔爆破”的全套地铁隧道盾构孤石预测及处治新方法,详细阐释了新方法的原理及实施步骤,并将其应用于具体工程实例。通过获取已揭露“孤石”的H/V曲线形态特征,来解译和判断盾构前方“孤石”的分布形态,根据解译成果对预测“孤石”位置进行加密地质补勘钻探,验证和修正解译结果的准确性,在探明盾构前方“孤石”分布位置及大小后,采取地面钻孔爆破或冲孔的方法最终破除孤石。工程应用结果表明,该方法取得了很好的效果,能够为微动探测理论的发展及孤石探测工程应用提供科学合理的指导。     

微动探测技术及其工程应用进展

微动探测技术是一种抗干扰能力强、探测深度大、适用范围广的新型物探技术,逐渐成为资源、能源开采以及工程地质勘查的重要物探手段,广泛应用于矿业工程、地铁工程、道路工程、土木工程等工程领域。首先阐述微动探测技术的基本原理、技术流程等关键问题,然后重点综述微动探测技术在地热构造、地层界面、断层、孤石、陷落柱、采空区、溶洞等地质构造或地质体探测中的工程应用成果;最后对微动探测技术发展及工程应用前景进行展望,为进一步深入研究微动探测技术奠定基础。     

泥水平衡盾构通过基岩孤石施工技术

为解决台山核电站取水隧洞泥水平衡盾构施工中分布的坚硬花岗岩孤石群,基岩孤石段,采用"物探先行、钻探验证、查明分布、控制爆破、限定块度、带压进仓、仓后打捞"的方法.通过钻爆船定位控制技术、钻孔定位控制技术,控制爆破技术,成功将基岩、孤石爆破至限定的块度,通过袖阀管后退式分段注浆加固地层稳定了孤石.顺利通过了花岗岩孤石群,基岩孤石段,取得了较好技术经济效果.     

探地雷达在花岗岩球状风化体探测中的应用

花岗岩发育地区球状风化体(俗称"孤石")的分布直接影响城市轨道交通工程的建设,准确探明花岗岩孤石的空间分布具有重要的现实意义.为了探明地铁建设过程中花岗岩孤石分布情况,结合深圳地铁11号线某区间孤石探测试验,采用探地雷达研究两孔间孤石分布情况,试验数据能较好反映出土层间反射回波的异常.试验分析结果与现场验证钻孔的对比表明:该物探方法能在一定程度上揭示孤石的空间分布,表明了探地雷达在孤石探测上的有效性和适用性.     

SPAC法在海口江东新区新近纪-第四纪地层精细划分中的应用

微动探测技术作为一种新型的地球物理勘探方法,已成为工程地质勘察及隐伏地质构造探测的重要手段。本文基于微动探测SPAC法基本原理,选取研究区内121个微动测点及6个地质钻孔,比对单点S波速度结构与钻孔岩性结构,结果显示岩性界面探测精度在0.44%~5.54%之间,表明微动探测法划分岩性差异较大的地层界面是可靠的;结合二维视横波速度剖面识别出区内地层单元及隐伏地质构造,取得了较好的地质效果,为海口江东新区新近纪-第四纪地层单元划分提供数据支撑。     

基于地质区划下地铁盾构引起的建筑物沉降预测

城市地铁盾构隧道掘进会造成邻近建筑物发生结构变形及沉降。由于不同建筑物所处位置各异,盾构隧道穿越土体的上覆土厚度、岩层组合、地下水埋深等情况不一,因此,建筑物沉降规律存在较大的差异。文中基于南宁市水文地质条件、岩层组合模型及工程结构特征等因素对地铁盾构施工区间线路进行地质分区。根据盾构隧道施工引起的建筑物沉降曲线基本符合高斯分布的特点,结合建筑物的基础埋深、刚度、与隧道的相对位置等因素,对地表沉降Peck公式的地层参数进行修正,得到不同地质分区建筑物沉降预测公式。以南宁地铁一号线某区间为实例,将建筑物沉降预测公式计算值与实际监测值进行对比,结果表明两者拟合相关系数为82%,说明公式具有良好的适用性,可为南宁市地铁后续线路邻近建筑物沉降预测提供参考。     

规范煤炭地质勘查钻探工程质量技术要求的研究

钻探工程是我国勘查矿产资源的主要手段之一,煤炭地质勘查对钻探工程质量技术要求严格,特别对高炭质黏土岩的解译技术要求甚高。物探测井解译成果与钻探地质编录中岩性及煤层解译密切相关,必须认真分析解译成果与钻探编录资料的对比研究方能判定准确。     

地铁低瓦斯区间小间距重叠隧道大直径盾构施工技术

针对成都地铁18号线天府新站-龙泉山隧道进口端盾构区间和合江车辆段出入线组成的上下重叠隧道进行了施工技术研究,提出了"下部隧道盾构掘进参数控制+下部隧道围岩和夹层土体注浆双加固+下部隧道内设管片支撑结构+上部隧道盾构掘进参数控制"施工措施,建立了地铁区间小间距重叠隧道大直径盾构施工技术。经管片支撑结构应力、地表沉降和下隧道管片结构变形监测结果分析,验证了建立的技术的可行性,安全快速地完成了施工任务,对今后类似工程提供参考。     

云桂线富宁隧道物探与钻探对比分析

富宁隧道是云桂线重点隧道之一,地质条件复杂.在地质测绘的基础上,勘察主要采用可控源音频大地电磁法(CSAMT)和深孔钻探对隧道进行探测,较详细地查清了隧道区的地层岩性、地质构造、水文地质条件、围岩等级及异常带等.通过对物探和钻探的对比分析,发现可控源音频大地电磁法对岩性的解译准确率较高,对隧道围岩等级的划分较好,对断层的解译准确率相对较低,在对岩溶强烈发育或岩性变化所致的岩体极破碎、极软弱或富水等异常带因物性特征相似,物探难以区分,需综合分析后确定.可控源音频大地电磁法比较适合复杂长大隧道的勘察,但需结合地质测绘、钻探进行综合解译.     

海底隧道盾构施工中海上孤石及基岩凸起的处理方法研究

海底隧道地质的复杂性是其他隧道所不能比拟的,盾构法施工的施工效率虽然高但是对地质条件要求较为严格。本文通过厦门市轨道交通2号线1标工程实践,从安全、经济和效率等方面对盾构施工中采用钻爆船和钻探船施工的爆破工艺进行综合对比。     

冲击钻孔桩松动爆破技术实践与应用

冲击钻因其良好的适应性及经济性在桩基施工中广泛使用,在高强度弱风化岩层、孤石及倾斜岩层等复杂地质情形下,钻进速度受到严重制约;为提高冲击钻在特殊岩层成孔效率,缩短桩基施工周期,降低工程成本,结合长昆客运专线Ⅴ标桥梁部分冲击钻孔桩松动爆破应用实践,探讨其爆破参数计算方法,介绍冲击钻孔桩水下松动爆破操作要点,供类似工程参考。     

小净距平行盾构隧道后施工隧道对先施工隧道影响分析

随着城市地铁修建的不断增加,受周边环境、地质条件以及线路平、纵、横、指标的影响,不可避免出现盾构隧道近接、交叉,本文通过对"先施工隧道进行加固"和"先施工隧道不加固"两种工况进行理论计算,分析后施工隧道对先施工隧道的影响,为工程顺利实施及类似工程提供参考。     

探地雷达在汕昆公路隧道掘进中的应用

介绍了探地雷达技术在我国的隧道超前地质预报及隧道掘进中的应用,应用探地雷达的探测原理对隧道开挖前方地质状况做出科学判断,为隧道工程的有效掘进提供科学依据。     

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.     

城市地铁盾构施工地表沉降研究

文章以广州地铁三号线东延段某断面现场工程地质、设计隧道埋深以及隧道结构设计等情况为依托,对盾构施工地表沉降进行了数值模拟分析,并通过与检测数据相比,得出地铁盾构引发地表沉降的规律,能够给类似城市地铁盾构施工的图纸设计和施工方案提供一定的借鉴意义。     

地面堆载作用下盾构隧道结构变形分析

影响地铁盾构隧道结构安全的因素有很多,诸如周边基坑工程施工、土体不均匀性、流塑性软土空间分布状态、地面堆载等,其中以地面堆载诱发的隧道安全事故屡见不鲜。因此,探究地面堆载对隧道结构变形的影响规律,对规避安全隐患具有重要意义。以苏州地铁某线某区间盾构隧道为工程实例,利用ABAQUS数值分析软件,采用地层结构法建立隧道三维模型,系统地分析了不同堆载位置下盾构隧道的变形规律。结果表明：地面堆载作用下,隧道变形沿隧道走向呈对称分布,隧道结构变形量随堆载大小的增加逐渐增大,随堆载偏离隧道外边线距离的增加而逐渐减小;当堆载的偏移距离为三倍隧道直径时,隧道竖向位移发生由下向上的方向转变,水平位移发生由右向左的方向转变;隧道正上方的地面堆载导致隧道变形过大,影响隧道安全使用,偏压堆载下隧道变形显著减小,其变形量满足规范要求,隧道处于安全状态。     

浅谈盾构隧道端头加固在广州地铁5号线的应用

盾构隧道端头加固的效果直接影响盾构掘进的姿态、地面的沉陷及人员的安全,就广州地铁5号线盾构隧道采用的各种端头加固方法进行了分析和探讨。     

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。     

花岗岩球状风化发育区盾构施工特点分析

花岗岩发育地区球状风化体(俗称"孤石")的分布直接影响城市轨道交通工程的盾构施工。基于华南地区花岗岩球状发育区盾构施工工程案例,分析了在这一特殊地质环境下盾构施工在盾构机选型和盾构推进过程中参数控制相关问题,提出花岗岩球状风化体发育区盾构施工应合理选择盾构机,在孤石地层掘进时应控制掘进速度、刀盘扭矩、盾构机的推力,刀盘的贯入量以及刀盘的转速等施工参数,做到平稳掘进,减少对地层的扰动。     

米溪梁隧道特殊地质环境下综合超前预报研究

深埋长大隧道掘进过程中的断层、破碎带等不良地质体是导致地质灾害发生的主要诱因,地质超前预报对不良地质灾害的规避和施工安全具有重要的指导作用。针对米溪梁隧道复杂的地质条件,运用TSP、TRT探测、超前水平钻探、钻心取样、隧道内地质观测分析等方法对隧道前方围岩地质信息开展综合预测预报,为确定施工方案及合理的支护参数提供依据。经施工开挖揭示,预报效果较好,成功地保证了施工安全和质量。