武隆隧道岩溶地质超前预报综合技术

武隆隧道全长9418m,为渝怀铁路第二长大隧道。该隧道的施工地质条件非常复杂,存在浅埋段、断层破碎带、岩溶暗河、非煤系地层瓦斯和岩爆等不良地质现象。其中,岩溶、暗河以及岩溶涌水是本隧道施工的最主要地质问题。根据岩溶垂直分带结果,武隆隧道处于混流带中,特别是多在季节变动带与水平迳流带之间。自隧道开挖揭露以来,多次发生大型、特大型岩溶涌水灾害。作者根据武隆隧道施工的特点,以地质法为基础,以HSP声波反射法为主要手段,结合TSP203系统和钻探等的超前预报综合技术,进行岩溶地质超前预报。实践证明,武隆隧道综合地质预报技术的应用是基本成功的,值得在同类隧道施工地质预报中借鉴。     

隧道施工不良地质应急预案研究

在充分研究隧道施工常见不良地质类型和超前地质预报技术的基础上,将隧道施工常见的不良地质分类与不同阶段超前地质预报技术的精度结合提出隧道施工不良地质预警分级及预案。隧道施工超前地质预报因方法不同其预报精度不等,且各种不良地质与隧道的空间关系不同而对隧道施工的危害也不同。考虑到预报精度和不良地质类型,作者将隧道施工不良地质进行了预警分级。针对某级某类不良地质体建立了相应的防控预案,以防为主,紧急情况有相应的处治措施。并以绿、蓝、黄、红四种颜色代表不同的危险等级在洞口标示起到警示作用,加强施工人员的安全意识,从而保证隧道施工过程的安全。     

高速公路隧道岩溶区地质结构电磁法精细探测研究

在岩溶区修建隧道时,需要获知隧道洞线附近的地质结构,特别是要了解是否有岩溶和破碎带的发育,这些不良地质结构体对于隧道安全施工有着重要的影响。在勘查深埋长隧道不良地质体的研究中,可控源音频大地电磁法（CSAMT）是比较有效的一种方法。本文结合频率-电阻率测深曲线,将之与钻孔标本的电阻率相比较,检验原始数据的可靠性和真实性。然后对CSAMT数据进行了反演及地质解释和验证。研究结果表明,CSAMT法在岩溶区进行隧道围岩地质结构探测具有很好的效果,对于隧道施工有着一定的指导意义。     

隧道地质预报的资料分析与应用

结合隧道工程探测实例,介绍TGP206隧道地质预报系统在探测软硬不同岩性的分界面、构造破碎带、强风化的软弱岩带等地质病害的应用.依据TGP预报成果资料分析预报段岩体的工程地质和水文地质条件,总结所表现的地震波特征规律,经过隧道施工验证取得较好应用效果.     

地质雷达在公路隧道超前地质预报中的应用

在公路隧道施工中,由于勘察设计的局限性和隧道围岩地质条件的复杂多变性,施工人员对隧道掌子面前方的不良地质情况往往了解不清,致使隧道掘进过程中局部地段经常出现塌方、涌水等地质灾害,导致人身伤亡,工期延误,造成巨大的经济损失。因此,在公路隧道施工中进行超前地质预报就显得十分重要。本文以崇- 遵高速公路夏家庙隧道掘进超前地质预报为例,介绍了地质雷达方法在溶洞等不良地质灾害预报中的应用。      

厦门翔安海底隧道不良地质段施工风险识别与应对

修建海底隧道技术难度高、施工风险大,其中不良地质段是施工高风险地段。厦门翔安海底隧道是中国大陆地区第一条海底隧道,长6.05 km,最深处位于海平面下约70 m,采用设置服务隧道的3孔隧道方式,设双向6车道,钻爆法施工。隧道场区以花岗岩地层为主,主要不良地质段包括两端陆域及浅滩全强风化地段和海域多处风化深槽,其施工期风险管理尤为重要。应用风险评估与分析理论,探讨了海底隧道施工风险发生机制及风险水平评估方法。针对厦门翔安隧道施工图设计阶段的地质勘测、土建结构设计和拟采用的施工方法,对不良地质段施工期的典型地质风险和施工风险进行识别与风险水平评估,研究了降低风险的相应对策,以便在施工中对风险进行管理,采取必要措施保障施工安全与质量。     

超前地质预报在高风险岩溶隧道中的应用

石林隧道为Ⅰ级风险隧道,为云桂线全线重点控制工程。本文简述了各种超前地质预报方法的特点,针对石林隧道穿越岩溶、断层、破碎带等复杂地质条件,以地质调查法为基础,运用多种方法进行综合超前地质预报。通过开挖验证,围岩实际情况与预报结果基本吻合,使隧道施工在高风险段落能够及时采取有效的预防措施,并优化了施工方法,为石林隧道的安全施工提供了强有力的信息支持,使石林隧道安全快速的通过了各种不良地质地段及高风险段落。     

超前地质预报在高风险岩溶隧道中的应用

石林隧道为Ⅰ级风险隧道,为云桂线全线重点控制工程。本文简述了各种超前地质预报方法的特点,针对石林隧道穿越岩溶、断层、破碎带等复杂地质条件,以地质调查法为基础,运用多种方法进行综合超前地质预报。通过开挖验证,围岩实际情况与预报结果基本吻合,使隧道施工在高风险段落能够及时采取有效的预防措施,并优化了施工方法,为石林隧道的安全施工提供了强有力的信息支持,使石林隧道安全快速的通过了各种不良地质地段及高风险段落。     

页岩地区浅埋隧道超前地质预报方法研究

以页岩的不良工程性质和围岩分级依据为基础,探讨公路隧道页岩浅埋段的超前地质预报方法的优化组合。通过比较国内外现有的各种超前地质预报方法的优缺点,提出了以TSP法和双频激电法为主,根据工程项目的等级适当考虑采用探地雷达作为补充的一套组合方案,而在某些特别复杂地段建议采用水平钻探加以验证。应用这套方案,中南大学在常(德)-张(家界)高速公路第十合同段的关口垭隧道进行了一次科研试验,对预报结果进行详细的处理和分析后,给施工单位提出了相应的施工建议。后期的跟踪调查结果表明,试验成果与实际情况基本吻合,给予了施工正确的指导,基本达到了试验目的。     

隧道施工地质超前预报工作方法

论述了隧道施工地质预报的内容、隧道设计与实际造成隧道地质灾害及造成地质勘察资料精度不高原因,提出了通过资料收集、勘察成果整理分析、熟悉设计文件、资料与图纸和隧道施工地质预报阶段补充地质调查,确定隧道施工地质预报重点段,进行洞内地质调查和掌子面地质素描、物探方法的选择和现场实施掌子面探测、探测成果分析、报告提交及施工验证的隧道施工地质超前预报工作方法。     

娄底地区地质灾害概况及其防治

娄底地区的地质灾害主要有:塌陷、地裂、房裂、滑坡、地震等。对人们生命财产影响最大的是塌陷与滑坡,这些灾害主要是由于工程地质环境不良、加上人类活动触发所致。塌陷主要出现在岩溶发育的断裂带及其附近,尤其是当地下水位降深和排水量增大时。目前,地下采空区、河道及交通道路两侧以及受破坏的陡坡都存在地质灾害隐患。应加强对地质灾害的综合研究,提高抗灾防灾科学技术水平。     

隧道中的地质雷达技术应用效果

地质雷达勘探技术以其独有高分辨率、高效率、无损检测的特点可满足超前地质预报施工要求，在隧道施工，能够准确预报掌子面前方岩体构造情况和不良地质体，对隧道混凝土衬砌常见的问题如：衬砌和围岩的结合部的缺陷、局部裂缝、衬砌厚度不足、土衬砌与围岩出现的脱空、回填欠实、富水区等进行有效的检测。     

高速公路龙阁岭隧道围岩稳定性评价与施工支护技术

根据隧道围岩地质特征,提出了对第四系土层与风化岩层、断层破碎带等较复杂地段隧道的围岩评价及施工方法与工艺。     

陆地声纳法在探测岩溶区高铁隧道基底隐患中的应用

沪昆高铁的麻拉寨隧道和贵广高铁的高天隧道在联调联试阶段均发生不均匀沉降和底鼓现象,为了摸清隧道基底致灾原因并对注浆质量进行检测研究,采用陆地声纳法在隧道岩溶段进行了检测,在基底下方探测出较多中、小溶洞,多组中、小断层延伸到基底下方使溶洞之间互相连通,由于雨季隧道周边水压力强烈的变化,造成了隧道不均匀沉降与底鼓,根据数据图像的特殊反应确定了破碎区域和浆注入区,依据探测结果确定治理方案并在治理施工中得到验证。      

超前预测预报在笔架山隧道施工中的应用

由于地质条件的复杂性,隧道施工中难免会遇到诸如岩溶突水、岩爆、围岩大变形、塌方等地质灾害问题。超前预测预报技术作为隧道勘察结果的进一步认识和补充,在隧道施工减灾、防灾方面发挥着重要的作用。以笔架山隧道为例子,针对该隧道复杂的地质条件,采用工程地质方法和物探方法相结合,以隧道内地质观测分析与设备测试相结合的超前预测预报技术,成功地预报了掌子面前方的地质信息,有效地指导了该隧道的安全施工。     

雪峰山公路隧道的超前预测预报研究

雪峰山隧道为上海－瑞丽国道主干线湖南省邵阳－怀化高速公路上最大的控制性工程,全长约7 km,最大埋深约850 m,为典型的越岭长大公路隧道。采用不同方法,对该隧道的断层破碎带、塌方、岩爆及大变形等地质灾害和围岩稳定性问题进行了超前预测预报研究。研究以地质分析为基础,运用了TSP、地质雷达、赤平投影和关键块体检索法、断层错动机制解、室内岩石力学试验、数值模拟以及隧道内地质观测分析等方法对前方各类地质信息开展超前预报,取得了较好的效果,并成功地预测预报了断层F2的出现及无强烈岩爆灾害的可能性,对安全施工提供了保证,可为今后类似工程借鉴。     

城市地下轻轨隧道与上部建筑物相互作用及稳定性实例分析

某轻轨隧洞相临重庆市某高层建筑（水晶城堡）岩体地基,采用工程地质定性分析、附近同类工程建设的经验类比、三维弹塑性有限元数值分析等多种技术手段, 对拟建建筑和地下轻轨隧道的相互影响及其稳定性进行综合分析与评价,全面分析了修建高层建筑对轻轨隧洞围岩位移、应力及对其安全系数产生的附加影响。分析表明, 修建上部建筑物对地下洞室的开挖位移和应力有微量扰动,洞顶最大附加位移量为1.15 mm,塑性区变化不大,由此可认为在正常施工和工程地质情况无异常的情况下,该工程的修建不会对地下洞室的安全和围岩稳定性构成影响,可为同类地下工程建设提供一定参考。     

Numerical Analyses of the Influence of Blast-Induced Damaged Rock Around Shallow Tunnels in Brittle Rock

Most of the railway tunnels in Sweden are shallow-seated (<20 m of rock cover) and are located in hard brittle rock masses. The majority of these tunnels are excavated by drilling and blasting, which, consequently, result in the development of a blast-induced damaged zone around the tunnel boundary. Theoretically, the presence of this zone, with its reduced strength and stiffness, will affect the overall performance of the tunnel, as well as its construction and maintenance. The Swedish Railroad Administration, therefore, uses a set of guidelines based on peak particle velocity models and perimeter blasting to regulate the extent of damage due to blasting. However, the real effects of the damage caused by blasting around a shallow tunnel and their criticality to the overall performance of the tunnel are yet to be quantified and, therefore, remain the subject of research and investigation. This paper presents a numerical parametric study of blast-induced damage in rock. By varying the strength and stiffness of the blast-induced damaged zone and other relevant parameters, the near-field rock mass response was evaluated in terms of the effects on induced boundary stresses and ground deformation. The continuum method of numerical analysis was used. The input parameters, particularly those relating to strength and stiffness, were estimated using a systematic approach related to the fact that, at shallow depths, the stress and geologic conditions may be highly anisotropic. Due to the lack of data on the post-failure characteristics of the rock mass, the traditional Mohr–Coulomb yield criterion was assumed and used. The results clearly indicate that, as expected, the presence of the blast-induced damage zone does affect the behaviour of the boundary stresses and ground deformation. Potential failure types occurring around the tunnel boundary and their mechanisms have also been identified.     

断层破碎带隧道突水突泥灾变演化模型试验研究

为研究断层破碎带隧道开挖扰动作用下突水、突泥灾变演化过程,建立了三维地质模型试验系统,以江西永莲隧道F2断层突水、突泥灾害为例,通过大量的材料配比及物理力学性能参数测试,研制出适用于流-固耦合模型试验的新型断层及正常围岩相似材料,对隧道突水、突泥灾害进行研究。试验结果有效地揭示了无支护条件下断层破碎带隧道的洞周位移、渗流压力、应力-应变以及突出物质量等特征参数对时效性的响应规律。随着时间的增长,渗流压力整体呈上升趋势,越靠近开挖面其波动范围及幅度越大;突出物质量在发生突水、突泥灾害前出现短时减小后迅速增加;洞周围岩拱顶以竖向位移为主,而拱腰以水平位移为主;在相同相应力状态下,拱腰位置应变比拱顶位置大。将试验灾变特征与现场实际演化过程进行对比分析,两者结果较为吻合。该系统可广泛应用于其他地下工程的模型试验研究,其研究方法及结果对类似工程研究具有一定的指导和借鉴意义。