隧道隧底充填溶洞注浆处理施工技术

结合湘桂铁路扩改工程柳南段Ⅰ标新甘业隧道隧底充填溶洞处理施工经验,对岩溶地质条件下采用钢管桩注浆加固处理隧底充填溶洞的施工技术进行总结和阐述。     

地震映像法在云桂线富宁隧道隧底岩溶探测中的应用

云桂线富宁隧道工程地质条件复杂,多段穿过可溶岩,基底可能存在隐伏岩溶,隧底隐伏岩溶对隧道运营安全影响很大,需采取有效措施查清基底岩溶特征.地震映像法作为一种高效的岩溶探测方法,是适用于隧底岩溶探测的,根据地震映像波形图可较好的确定岩溶异常区,在隧底岩溶探测中已得到了广泛的应用.富宁隧道对重点可溶岩分布地段采用地震映像法进行探测,发现异常段共计29处490测线米,经验证异常段以岩溶破碎带为主,局部为溶洞.地震映像法进行岩溶探测需采用钻探等方法进行验证,并应对基底岩溶异常段需采取相应措施进行处理,确保基底稳定、运营安全.     

榔坪2号隧道大型充填溶洞处理措施研究

宜万线共有隧道159座,约占线路总长度的59%,其中多数隧道穿越碳酸盐岩地层,岩溶极其发育。本文以宜万铁路榔坪2号隧道为背景,提出结合施工期间超前地质预报和监控量测工作,选取合理有效的超前支护措施,采用桩基承台、桩基托梁等隧底加固方案,重点解决了该隧道DK96＋600～700段大型充填溶洞的塌方、突水突泥及不均匀沉降等问题。     

隐伏岩溶区小净距隧道爆破振动规律

为研究隐伏岩溶区小净距隧道开挖及爆破振动对施工安全的影响规律,以贵州省里平II号隧道工程为依托,以隐伏岩溶区小净距隧道为研究对象,通过LS-DYNA对不同工况进行数值模拟及分析,得到了爆破振动效应下围岩的应力分布和位移变化情况,总结了隧道爆破地震波沿隧道轴向及衬砌环向的速度衰减规律,分析了振动速度峰值随溶洞直径大小及溶洞隧道距离大小的变化规律。研究结果表明：当溶洞直径一定时,围岩竖向位移、隧道拱顶监测点振动速度峰值随着溶洞与隧道之间距离的增大而减小;当溶洞与隧道之间的距离一定时,围岩竖向位移、隧道拱顶监测点振动速度峰值随溶洞直径的增大而减小;里平II号隧道中溶洞直径为2m且溶洞与隧道之间的距离为3m时,先行洞初衬最大主应力超出了混凝土抗拉强度,故爆破开挖前应对该位置进行加固处理,确保施工安全。可见,其分析结果可为指导隐伏岩溶区小净距隧道爆破施工提供可靠依据。     

云桂线营盘山隧道地质雷达与风枪探孔的对比分析

岩溶为云桂铁路营盘山隧道的主要不良地质,岩溶对施工及隧底的稳定性影响较大.该隧道洞身位于岩溶垂直渗流带内,岩溶发育,开挖后采用地质雷达及风枪探孔对隧底及周边岩溶进行探查,地质雷达能定性探测区段内隐伏岩溶的发育情况,探测深度较大,风枪探孔能针对物探异常情况,准确探查岩溶特征.地质雷达及风枪探孔各具特点,将2种探测方法配合使用,在该隧道底部岩溶探测中取得了很好的效果.     

隧道穿越淤泥质充填溶洞施工力学行为研究

岩溶隧道施工时，不可避免地会遇到多种介质充填的溶洞。隧道穿越这类型的溶洞时，采用何种施工工法以及施工过程中隧道支护的稳定性已成为设计、施工的一个难点。选取宜万铁路马鹿箐隧道Ⅰ线DK255+925～+976段大型淤泥质充填溶洞为研究对象，采用三维快速拉格朗日法，对隧道开挖与支护过程中的力学行为进行研究，获得隧道在分步开挖、支护情况下围岩位移、初期支护内力及位移等的分布规律，计算分析结果对该隧道设计、施工提供理论支持，可为类似隧道工程借鉴、参考。     

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。     

孔间电磁波透视CT技术在尖山隧道隧底溶洞判断中的应用

介绍了孔间电磁波透视（CT技术）的原理与方法,总结了尖山隧道应用JQ5孔间电磁波透视技术判断隧底岩溶的形态、大小的方法,为隧底暗河及岩溶整治方案的最终确定提供了强有力的技术支撑。     

隐伏溶洞位置组合效应对隧道施工影响的数值分析

岩溶隧道施工安全和支护结构稳定性与隐伏溶洞位置分布有关.本文通过Midas/gts进行数值模拟分析,研究隐伏溶洞不同位置组合下,隧道施工过程中的围岩变形与支护结构受力特性.数值模拟结果表明:隐伏溶洞群分布在隧道上部时,对隧道围岩变形及支护结构稳定性影响较小;当隐伏溶洞群分布在隧道下部时,若拱脚位置同时存在溶洞,则会对隧道支护结构稳定性与围岩变形产生较大影响,若拱脚位置无溶洞则对隧道围岩变形与支护结构稳定性影响不大;隐伏溶洞群分布在侧部对隧道围岩变形与支护结构稳定性影响最大.     

隧道开挖诱发富水有压溶洞破裂突水过程数值模拟

在岩溶地区修建隧道，溶洞将引起隧道围岩的变形、开裂和失稳，常常诱发隧道突水突泥灾害。从力学角度对岩溶隧道突水突泥机理研究对隧道突水突泥灾害及时预报和有效治理具有重要意义。通过岩石破裂过程分析程序（RFPA），用数值模拟方法对隧道施工诱发隐伏有压溶洞破裂突水过程中的应力场、位移场和声发射等特征进行了系统研究，研究结果加深了对有压溶洞随着压力增加引起隧道突水过程机理的理解，为该类型溶洞的预报和治理提供了参考依据。     

岩溶地质隧道施工中注浆技术的应用

溶洞不仅关系着施工安全,同时也是制约隧道按期建成的关键因素,只有科学处理溶洞,才能确保隧道的顺利贯通和安全运行。文章介绍了黄织铁路凤凰山隧道穿越岩溶地段的帷幕注浆技术,从而为在岩溶地质条件下,处理大型泥石混合充填溶腔时施工处理方案的实施积累了经验。     

岩溶区盾构隧道开挖的稳定性分析

盾构隧道穿越溶洞密布的复杂环境时,不可避免的引起岩溶开挖区应力场突变,严重时造成溶洞坍塌、隧道突水突泥等工程灾害.采用有限元模拟方法,基于岩层破坏机理,分别针对溶洞数量不同及排列方式不同这两种重要因素,从隧道开挖引起的位移场、应力场和塑性区域三个方面分析岩溶隧道开挖所引起的围岩变化规律.结果表明:溶洞的存在使得隧道围岩最大主应力显著提高,围岩竖向位移随溶洞个数增加而增大,围岩周围土体的应力场、位移场、塑性区域均随着洞-隧之间不同的排列方式而呈现不同的变化规律.分析结果可为岩溶地区盾构隧道设计、施工以及运营提供理论及工程指导.     

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。     

无锡浅埋岩溶发育特征及其与隧道安全距离研究

在江苏无锡惠山附近修建地铁过程中发现了较多的浅埋岩溶，通过钻孔资料和跨孔地震CT试验对该地的岩溶发育特征进行了详细分析.同时，根据溶洞的大小、位置和填充等情况，将其分为四种类型.为了探讨该场区地铁隧道开挖后的稳定性问题，采用有限差分的方法，研究了隧道与溶洞之间的距离及溶洞填充物对隧道整体稳定性的影响.最后，根据设计规范，确定了隧道与溶洞之间的安全距离.结果表明，场区内大部分溶洞呈扁球形或椭球形，并由含砾石的粉质黏土或淤泥质粉质黏土充填，最发育的溶洞埋深在26～30 m和32～36 m，溶洞直径为1～10 m；综合来看场区内Ⅰ型溶洞对隧道安全施工的威胁最小；四种岩溶类型与隧道之间的安全距离为5 m或≥11 m.本研究成果可为江苏省浅埋岩溶地区其他拟建隧道的设计和施工提供技术参考.     

岩溶地层运营期地下水上涨引起管片上浮规律研究

岩溶地层溶隙发育,地下水流通性强,盾构隧道施工过程中浆液易流失,导致隧道运营过程中易出现上浮错台等灾害。为了研究岩溶地层盾构隧道在运营期因地下水位变化造成的管片上浮问题,通过数值模拟和现场监测,分析岩溶地层盾构隧道在运营期因地下水位上涨引起管片上浮的规律。结果表明：注浆层隧顶空洞、隧底注浆不密实和地下水位上涨是影响管片上浮的主要因素,其中隧顶空洞对管片上浮影响最大;管片隧顶注浆流失越严重,上部注浆层对管片的约束越小,地下水位上涨造成的管片上浮越明显;管片隧底注浆不密实导致管片底部和注浆层之间粘结力降低,管片上浮量增加;研究给出了管片上浮量与注浆层空洞、注浆不密实和地下水位的对应关系,可为岩溶地层盾构注浆施工质量控制提供借鉴。     

云南某高速公路隧道岩溶发育特点及其灾害治理实例

岩溶隧道施工遭遇岩溶特别是充填(水、黏土)岩溶,极易发生涌突水、涌突泥灾并引发隧道冒顶、地表水源流失等地质灾害及地表生态环境破坏问题,轻则影响工期,重则对洞内施工人员和机械设备造成危害.研究岩溶隧道穿越位置岩溶发育及其充填性质,总结隧道施工岩溶灾害处理经验,无疑对今后西南岩溶隧道施工具有重要的指导意义.以云南某高速公路隧道为例,对季节变动带岩溶发育分布规律、岩溶灾害治理进行了初步探讨.     

岩溶区公路隧道施工围岩分级指标体系研究

岩溶在我国分布广泛,公路隧道勘察设计阶段的围岩分级准确度往往不能满足施工要求;而这点在岩溶区公路隧道表现尤为突出.为解决这个问题,通过对国内外常用围岩分级方法的指标和公路隧道施工现场常用围岩分级指标的统计分析,获得岩溶围岩分级共性指标;通过对南方岩溶区域地质特征分析,提出岩溶围岩分级特殊性指标,最终获得以岩溶围岩分级共性指标和特殊性指标(岩溶发育对隧道影响程度——与岩溶发育程度、水、溶洞充填物、溶洞规模及分布方位有关)为基础的岩溶围岩分级指标体系,然后利用规范定性定量法和打分制法获取各围岩分级指标参数.并在此基础上,利用围岩分级指标缩减试验验证南方岩溶围岩分级指标体系的可靠性和合理性,并将其应用于天生桥隧道和关上二号隧道进行围岩分级,准确率达93.3％.     

隧道穿越大型充填型溶洞的工程地质勘察技术研究

研究目的：通过总结宜万铁路马鹿箐隧道PDK255＋978大型充填型溶洞的综合勘察,介绍隧道穿越大型充填型溶洞时各种勘察方法的综合应用,查清充填溶洞的工程地质及水文地质条件,以便确定充填溶洞的处理方案。研究结论：通过EH-4确定岩溶异常的发育范围及空间形态,深孔钻探验证岩溶异常的形式及溶洞内充水、充泥情况,并确定溶洞内充水、充泥数量以及水压力大小,通过地下水化学分析确定突水来源及地下水补给来源,通过水文观测确定了地下水的补给量,为宜万铁路马鹿箐隧道PDK255＋978大型充填溶洞的处理提出了分级泄水的处理方案。     

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.     

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.