论公路隧道信息化施工超前地质预报系统与地质灾害预报

文章以京珠国道高速公路旦架哨隧道左右线量测断面1-1和3-1断面为例,对公路隧道信息化施工技术中的超前地质预报进行了深入的探讨.主要采用锚杆轴力和围岩应力量测分析成果,同时结合地面地质调查与观测以及隧道洞内边墙地质观测.前者为定量的现场施工监控量测手段;后者则为定性的研究手段.建立了隧道施工超前地质预报系统框架,即,地勘-设计优化-施工-支护优化-现场监控量测等一系列互动式的反馈序列.成功地对地质灾害进行了预报,有效指导了隧道进行及时的支护与加固,确保了隧道的安全施工.对类似的工程具有很大参考价值.     

地下工程开挖与支护安全监控量测及地质灾害动态预测与防治

从地下工程开挖与支护安全性出发,论述了地下工程围岩类型及设计与施工概况,同时介绍了隧道施工过程中进行现场监控量测的内容,文章对京珠高速公路旦架哨隧道右线珠海端3-1断面的量测结果(尤其是型钢支撑)进行了深入分析,结合洞内观测和地表量测有效地对隧道右线珠海端明洞段高角度滑坡进行了成功的动态预测和预报,并指导进行了治理.     

浅埋偏压隧道洞口施工技术及稳定性分析研究

龙潭隧道是沪－蓉高速公路工程的控制性工程。地质条件复杂,集浅埋、偏压、涌水、涌泥、岩爆等地质问题于一身,是典型的复杂条件下的长大公路隧道。隧道洞口段处在浅埋偏压段时,施工难度相当大。从隧道开挖与支护的安全性出发,论述了浅埋偏压隧道的设计与施工情况。以右线出洞口为例,采用三维快速拉格朗日差分法(FLAC3D),对其施工开挖过程及支护进行了模拟。通过对开挖支护后围岩的应力场、位移场及塑性区特征的分析,得出了一些建设性的结论,对工程的施工具有指导意义。     

监控量测在横龙山喇叭口隧道施工中的应用

福龙路横龙山隧道采用新奥法施工,介绍了横龙山隧道超大断面喇叭口段施工监测对围岩位移及受力变化的监控量测技术,介绍了该项目根据监控量测分析处理结果及时调整隧道预应力锚杆等支护系统设计参数。实施结果表明,周密的施工监控量测及分析工作对于确保隧道的施工安全、支护的经济合理,以及获得可靠的设计参数起到关键作用。     

高烈度区双洞隧道洞口段地震响应分析与振动台模型试验

强震作用下,隧道地下结构损伤严重,其中洞口段更是抗震的薄弱环节,但其影响规律和特点目前尚缺乏系统的计算分析和研究。以强震区扯羊隧道为例,首先采用FLAC3D对双洞隧道洞口段地震响应进行分析,再用模型试验的方法进行洞口段模型试验,测量其地震响应应变规律,观测其震害发展情况,并与数值分析结果相互验证。结果表明:地震作用下,隧道仰拱横向位移较大;随着隧道埋深增加,内力逐步增加,其中墙角部位内力较大;洞口处隧道围岩在强震作用下会产生贯通性裂缝,影响隧道洞口稳定;地震作用下的明洞与暗洞交接处内力较大;地震作用下的双洞隧道之间存在较强的动力相互作用。     

基于黄土隧道洞口浅埋段的Peck公式修正

黄土隧道洞口施工地表沉降开裂影响施工安全,以往采用Peck公式进行研究,存在预测精度等问题。为更准确地预测黄土隧道洞口浅埋段地表沉降,以临夏-大河家高速公路胡林家隧道为例,基于进口段实测数据,采用线性回归法对Peck公式进行优化。引入最大沉降量S_max修正系数α、降槽宽度i的修正系数β和隧道开挖进尺对最大沉降量影响的系数α₁,确定修正系数得出Peck修正公式。基于洞口浅埋段开挖进尺与最大沉降间的影响关系,发现埋深对S_max修正系数与沉降槽宽度的作用规律,构建黄土隧道洞口浅埋段施工参数对地表沉降关系模型。实测数据样本点分布在修正后的Peck公式上下限之间,修正后的Peck公式误差减少,对临夏等地区黄土隧道洞口浅埋段的适用性较好。     

隧道洞口段位于滑坡体上的处治方法

隧道洞口段选址在滑坡体上的现象较为常见。以玉园隧道为工程实例,阐述了隧道洞口段滑坡地质灾害的成因及防治方法,通过数值计算针对性地提出该滑坡的应急处治措施。计算结果表明现有变形体为牵引式变形,卸载方案不利于其稳定,进而提出抗滑桩+降水、抗滑桩+旋喷桩2种方案,探讨2种处治方案的比较与选择,为类似的工程提供经验。     

黄土隧道初期支护性能分析

以定西隧道为背景,利用有限元软件进行模拟。通过监控量测获得典型断面围岩的变化规律,并将数值模拟和现场量测结果进行对比分析,得到隧道在开挖扰动后初期支护的受力状态,给出隧道初期支护的优化参数,研究将对该类地区黄土隧道的初期支护提供建议和方法。     

浅谈公路隧道洞口段设计

公路隧道洞口段地质水文条件复杂,洞预埋深浅,围岩自承能力差,在施工中容易出现滑坡、塌方和大变形等情况。本文通过实际的工程设计和施工实践,提出了公路隧道洞口段设计需要着重考虑的因素及技术措施。其中包括不同地质地貌条件下洞门位置的确定、地表加固的作用和方法、洞口边仰坡开挖和加固、超前支护设计等。综合考虑隧道洞口段的各种自然条件,合理运用相应的技术措施,能够保证施工安全和工程质量,并可以节约工程造价。     

隧道洞顶围岩竖向全位移量测及变化规律研究

围岩内部位移通常是在工作面开挖后再进行量测,因而导致现场量测结果存在一定损失。为得到隧道施工过程中围岩内部位移的变化规律,自行研制开发了适用于量测隧道洞顶围岩竖向全位移的多点位移测试仪,该仪器具有测试原理简单、现场埋设方便、测试数据精度高的特点,且比传统多点位移计的测点多。结合阿拉坦隧道,利用该仪器对隧道洞顶处的围岩内部位移进行了量测,得到了隧道浅埋段洞顶围岩内部位移的变化规律,经分析发现,如果采用传统多点位移计进行洞内量测围岩内部位移的方式,围岩内部位移的损失程度将达25%以上,这将给围岩稳定性的判定造成直接影响;此外,通过对监控数据的分析,还得到了隧道开挖引起的围岩松弛范围。其结果对隧道的开挖与支护具有重要指导意义。     

西山隧道施工中的地质灾害及其防治实践

总结了萧山市西山隧道施工过程中 ,采用管棚、侧壁导洞、边坡预裂爆破、超声波测试及先锚后灌中空锚杆等一系新技术、新工艺 ,在特扁平、多功能城市隧道施工中成功地解决了高岭土断层塌方、高边坡坍塌、洞口滑坡等地质灾害问题的经验 ,阐明了地质灾害对隧道施工的影响。     

如何提高TSP203系统在应用中的准确性

为了减少地质灾害对隧道施工的影响,采用TSP203超前地质预报系统对隧道掌子面前方进行探测,提供超前地质预报,为后续施工提供指导。但是,在实际应用中出现了很多误报、漏报或者准确性太低的情况,这些问题往往是由于数据采集和数据处理中的不足带来的。通过规范的数据采集和合理的数据处理,可以减少这些不足的不良影响,从而提高TSP203系统在超前地质预报应用中的准确性。     

斜向注浆管棚在侧压力隧道施工中的应用

洞冲里隧道进口处于Ⅴ级围岩地段,该地段地质裂隙发育、地下水丰富,隧道设计在山体的一侧;由于设计未曾考虑偏压的影响,在隧道施工过程中出现隧道边、仰坡面开裂、滑动现象,洞内已经浇注完毕的二衬混凝土出现了开裂、错台;现场监控量测的数据出现拐点,通过研究分析确定为侧压力所致。根据现场的情况经过多个方案的分析、评价、对比后采用了地表斜向注浆长管棚施工方法解决了侧压力问题,取得了很好的效果。     

隧道掘进综合信息智能监控系统研究

结合现代遥测技术,把选测断面传感器（频率类、电压电流类、开关量类、数字类等）数据采集、三维激光扫描、地质超前预报、爆破振动监测以及可视化监控融合在一起,实现隧道施工掌子面可视化实时显示与分析、隧道施工监测自动化数据采集与分析,形成隧道施工多元信息监测系统TIS(tunnel intelligentized monitoring system),确保复杂围岩地质条件下隧道施工安全。该系统测试项目的全面性、实时性和预警性对隧道施工的动态设计、施工管理以及提高施工过程的安全度等具有重要的现实意义。     

大瑞铁路高黎贡山越岭段主要工程地质问题与地质选线

在野外地质调查、钻探、地应力测量和室内测试分析的基础上,对大瑞铁路高黎贡山越岭段规划设计中可能遇到的高地温、高地应力、活动断裂断错、岩爆、涌水突泥、软岩大变形和边坡稳定性等主要工程地质问题进行了论述,认为高地温和热害是制约高黎贡山深埋隧道段建设的关键因素。根据地热钻探、测试资料分析,该区的地热分布受断裂构造控制明显,黄草坝断裂具有阻水隔热的工程地质特性。对比分析认为,C12K方案(34.5 km越岭长隧道方案)位于黄草坝阻水隔热断层之南,通道内相对低温,且在隧道口处避让了古滑坡等不利工程地质问题,在众多比选方案中工程地质条件较好。调查研究结果对大瑞铁路全线贯通具有重要意义。     

物探方法在圆梁山隧道超前地质预报中的应用

圆梁山隧道穿越由碳酸盐岩构成且地质情况十分复杂的毛坝向斜。应用物探方法, 进行了超前地质预报的研究。结果表明:在灰岩地区深埋长大隧道做物探超前地质预报, 最好先开展可控源音频大地电磁法勘探, 查明各种构造、岩溶发育区、油汽囊等的位置、形状、规模和埋深, 对地质情况有一个半定量认识, 然后在开挖的掌子面附近开展负视速度地震反射波法, 精确预报掌子面前方的不良地质。     

中国高本底城市的土壤氡水平及分布

在广东珠海地区采用便携式半导体测氡仪进行了大比例尺土壤氡浓度调查,测点数469个,面积大于100km2。珠海地区地下0.6 m处的平均土壤氡浓度为55.94±58.54 kBq/m3,其中在珠海斗门的第四纪沉积物地区、沉积物和风化花岗岩混合地区,以及风化花岗岩地区的土壤氡浓度分别是7.14±8.75,37.64±25.92和151.25±196.23 kBq/m3。高氡潜势区主要分布在黑云母花岗岩、风化花岗岩地区和新的工业开发区,且表现出与当地岩性密切相关。城市化和工业化改变了原有的天然辐射背景。珠海市区的平均土壤氡浓度分别为广州、泉州和晋江市平均值的8.3倍和15倍。研究结果表明：珠海是一个氡潜势较高的区域,需要进一步开展辐射防护目的的氡测量。     

长江三峡工程库区交通工程地质环境研究

三峡工程库区大多属中低山区，沟谷切割深、密度大，随着库区开发，不仅需补修淹没的公路，还将大量修筑新路。兴建公路、铁路势必大量开挖边坡、掘进隧道，从而产生边坡失稳、隧道塌顶和疏干地下水等环境地质问题。因此，防治地质灾害发生，对保护库区地质环境具有重要的现实意义。通过对三峡库区交通工程现状及今后发展引起的各种地质环境问题的实例分析，提出了环境地质预测及防治对策，为三峡库区可持续发展，提供了有价值的地质资料。     

中心回线TEM勘探中的野外试验要点

电磁勘探施工前的野外试验,对完成地质任务、评估解释结果具有重要意义。使用V8多功能电法测量系统,以王家岭煤田水文地质勘探为例,首先利用地层电性参数,给出了达到预定勘探深度需要的观测时间估算方法;再根据测区噪声电平,决定发射回线边长和电流;波形检测后,经孔旁地质效果试验确认观测时间。信噪比,一致性、稳定性经过试验符合探测精度的要求。     

隧道超前地质灾害预报综述

隧道超前地质灾害预报在隧道施工中是十分重要的环节。文章对隧道超前地质灾害预报内容、原则、形式、方法、流程方面的研究现状进行了论述。着重对隧道超前地质灾害预报的各种方法进行了分析对比。隧道超前地质灾害预报的方法各有优缺点和局限性,应该取长补短,综合分析,根据实际情况确定应该采取的方法及其组合。在隧道超前地质灾害预报工作中,必须处理好与施工单位的关系。