复杂地层水下盾构隧道工程难点及关键技术研究与展望

国家经济一体化需求推动了城市交通网络的蓬勃发展,众多水下盾构隧道工程应运而生。特别是进入21世纪以来,一系列长距离越江跨海隧道的建成和投运标志着我国水下盾构施工成套关键技术取得了显著进步。为促进复杂困难地层盾构掘进技术发展,推动越江跨海隧道施工效率提升,本文以近年来已建和在建的代表性大型水下隧道工程为研究对象,从隧道地质环境、盾构施工技术、工程项目管理等多个角度出发,概述了南京长江隧道、济南黄河隧道、南京地铁10号线越江隧道、苏通GIL综合管廊工程、厦门地铁2号线海底隧道等长距离高水压盾构隧道的工程问题和技术难点,梳理了高磨蚀性砂卵石地层、高黏粒粉质黏土地层、高水压强渗透性地层、江底富含沼气地层、海域密集孤石群地层等复杂地质条件下的水下隧道施工成套关键技术,分析了越江跨海隧道工程地质环境复杂化、盾构设备多样化、掘进施工智能化的未来发展趋势。相关研究成果可为后续复杂地质条件下水下盾构隧道工程的勘察、设计、施工等提供理论依据和技术支撑。     

小高山隧道地下水特征研究

西昌至香格里拉(四川境)高速公路工程位于松潘甘孜褶皱系和扬子准地台衔接部位,地质构造十分复杂,区内褶皱、断裂比较发育;山川地势变化大。地下水流动、埋藏条件受其影响,类型和特征复杂,在这种地质条件地区修建隧道可能对地下水环境产生较大的影响,研究隧道区域地质条件,调查地下水流动类型,地下水补给、径流、排泄方式,降低对隧道危害,使隧道建设对地下水环境影响最小;成为隧道建设较关注的水文地质工程地质环境地质问题。     

小高山隧道地下水特征研究

西昌至香格里拉(四川境)高速公路工程位于松潘甘孜褶皱系和扬子准地台衔接部位,地质构造十分复杂,区内褶皱、断裂比较发育;山川地势变化大。地下水流动、埋藏条件受其影响,类型和特征复杂,在这种地质条件地区修建隧道可能对地下水环境产生较大的影响,研究隧道区域地质条件,调查地下水流动类型,地下水补给、径流、排泄方式,降低对隧道危害,使隧道建设对地下水环境影响最小;成为隧道建设较关注的水文地质工程地质环境地质问题。     

深埋隧道工程主要灾害地质问题分析

深埋隧道工程由于埋深大、洞程长、地质条件复杂,在修筑过程中,将会发生一系列特殊的灾害地质问题。如：高压涌水、高地应力及岩爆、高地温问题等。本文根据大量深埋隧道工程实例,分析服这些灾害地质问题发生条件和影响因素。     

小高山隧道地下水特征研究

西昌至香格里拉(四川境)高速公路工程位于松潘甘孜褶皱系和扬子准地台衔接部位,地质构造十分复杂,区内褶皱、断裂比较发育;山川地势变化大。地下水流动、埋藏条件受其影响,类型和特征复杂,在这种地质条件地区修建隧道可能对地下水环境产生较大的影响,研究隧道区域地质条件,调查地下水流动类型,地下水补给、径流、排泄方式,降低对隧道危害,使隧道建设对地下水环境影响最小;成为隧道建设较关注的水文地质工程地质环境地质问题。     

南京市玄武湖水下交通隧道环境地质评价

玄武湖地下交通隧道既在城市,又在水下,环境地质条件极为复杂,是一种脆弱环境下的典型的地质工程。本文对玄武湖地下交通隧道的环境地质条件特别是水文地质条件进行了评价,预测了可能出现的如水污染、地面沉降、地面塌陷、巷道突水等环境地质问题,并提出了相应的防治对策。     

上海深层地下空间开发地质环境条件及适宜性评价

随着上海市浅部和中部地下空间资源的不断消耗,地下空间开发利用将向深层发展和延伸。本文在对上海中心城区已有地质资料整理分析的基础上,分析了深层地下空间开发的地质环境条件,开展了工程地质条件分区,评价了开发利用中所面临的重大地质问题,最后分别针对深基坑工程和隧道工程进行了工程建设适宜性评价。结果表明,上海深层地下空间开发中的工程地质条件较为复杂,深基坑工程和深部隧道工程建设适宜性为基本适宜至适宜性差。该成果为深层地下空间开发规划和建设提供了科学依据。     

试刀山隧道岩溶破碎体的成因分析及处理措施

本文从气象，构造，水文地质条件，工程地质条件等方面综合分析了试刀山隧道特大“岩溶破碎体”复杂的地质成因，并总结了经过施工，运营考验的成功的“管梁”处理措施方案，希望能为类似工程地质条件下工程的处理提供有益的借鉴。     

浅埋双连拱隧道围岩-边坡体系变形机理及稳定性分析

双连拱隧道是一种新的隧道形式, 由于其整体跨度大、结构复杂、施工工序繁琐, 在地形偏压、地质条件复杂的情况下修建双连拱隧道难度较高, 尤其在洞口段容易出现衬砌开裂、边坡变形等一系列工程问题。结合安徽铜黄高速公路汤屯段富溪隧道进口段工程, 采用地质条件研究与数值模拟分析相结合的研究手段, 对复杂地质条件下偏压双连拱隧道围岩① 边坡体系在施工过程中应力应变发展过程进行了研究。综合分析表明, 富溪隧道进口段处于F5断层影响带内, 岩体呈碎裂结构,同时, 受到地形偏压影响, 隧道开挖后衬砌和围岩表现为沉降变形和侧向变形, 进口边坡在隧道围岩变形的诱导下, 表现为蠕滑- 拉裂变形破裂。根据以上研究成果, 提出了富溪隧道变形治理应以控制进口段隧道拱顶的变形为主。     

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。     

华蓥山公路隧道地质病害防治措施

四川华蓥山隧道为全国在建之最长、地质条件最复杂的公路隧道。本文介绍了工程中采用的瓦斯突出、岩溶水突出、油气燃烧及地下水腐蚀的防治技术。      

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。     

综合超前地质预报技术在西南某隧道的应用研究

在隧道地质条件复杂地段,及时开展综合超前地质预报,对提高隧道超前地质预报准确性及预防突发性地质灾害的发生具有十分重要的意义。这里总结了各种预报方法的原理及适用范围,提出在复杂地质地段采用以地质分析为基础,地震波探测法为主,地质雷达法为辅,必要时使用超前地质钻探法的综合超前地质预报技术指导隧道安全施工,并以西南某隧道为例,对其他地质复杂隧道的超前地质预报技术有借鉴意义。     

万里长江上的第一条穿江隧道武汉长江隧道试通车

武汉长江公路隧道全长3．63公里,工程概算投资20．5亿元,为双线双车道,设计行车时速为50公里,是我国修建的第一条长江公路隧道,也是目前我国地质条件最复杂、工程技术含量最高、施工难度最大的江底隧道工程。     

新建川藏铁路某长大深埋隧道工程主要地质问题分析

新建川藏铁路某长大深埋隧道,工程地质条件复杂,围岩分级,岩爆,大变形,涌突水,瓦斯,地温等主要工程地质问题对铁路选线及施工潜在影响极大.通过对某隧道隧址区地形地貌、地层岩性、地质构造等进行调查,简要分析了该深埋隧道工程主要地质问题围岩失稳、大变形、岩爆、涌突水、可溶岩、瓦斯及有害气体等(杨小军,2017).针对该工程地...     

汪家菁隧道初步设计风险综合评价研究

正随着我国交通基础设施建设的快速发展、隧道工程数量的快速增加,到2018年末,全国已建成通车公路隧道17738处,总长度1723.61万米,目前中国已成为世界上隧道和地下工程最多、最复杂、发展最快的国家~([1])。由于隧道施工地质条件复杂、技术难度大、大量的风险和不确定因素,     

全断面隧道掘进机分类及其应用范围(英文)

目前,隧道掘进机的机械化及自动化水平得到了很大提高,隧道掘进机可以开挖不同的地质条件下各种形状的隧道。隧道掘进机的类型也越来越多,根据隧道工程场地所处的水文地质与工程地质条件,工程的使用特性及环境的限制,不同类型的隧道掘进机的工作机理需要进一步的理解并依此进行分类,以便选择合适的隧道掘进机。本文介绍了各种类型的全断面隧道掘进机的运行机理,并根据最终开挖隧道断面,掌子面的支护类型及岩土体的破碎机理对全断面隧道掘进机进行分类。本文也总结了各类型的隧道掘进机的应用范围。使用者可根据地质条件及特殊需要对隧道掘进机进行初步的选型。     

南京地铁三号线地质环境特征与地质灾害防治

南京地铁三号线隧道工程穿越长江、古城区的秦淮河古河道及岗地、岗间坳地区,工程地质、水文地质条件复杂。工程建设将引发和遭受滑坡、膨胀土、岩溶地面塌陷,砂土涌水涌砂,软土变形、不均匀沉降地质灾害。阐述了线路工程所处的地质环境条件及引发、遭受地质灾害的类型,分析了其危害程度,提出了地质灾害预防措施。     

隧道施工期洞身段滑坡的超前地质预报

针对隧道施工期洞身段的滑坡超前地质预报, 以某高速公路某座隧道为例进行技术探讨, 介绍了隧道工程概况及滑坡区域基本工程地质条件。采用地质法中的趋势外推法、地质雷达波反射法、超前钻孔法, 对滑坡在隧道穿越区的延伸、规模、物质组成、工程和物理力学特性及其与隧道的空间位置关系进行了分析预测。得出了超前地质预报的综合评判结论, 减小甚至规避了单一方法的缺陷, 并提出了针对性的施工处治思路。实践证明本隧道洞身段滑坡超前地质预报是成功的, 对类似工程具有一定的参考价值。