岩溶隧道施工期结构稳定性评价的位移法探讨

隧道岩溶灾害是喀斯特地区隧道工程建设中常见的工程灾害之一。论文从隧道工程施工现状出发,将隧道稳定问题转化为由围岩和支护结构组成的承载体的失稳判断问题。在此基础上基于施工期现场检测与监测信息提出了隧道体系稳定评价的位移量（率）和承载结构内力极限值准则。对岩溶区武都水库导流洞工程进行跟踪施工的位移和支护结构内力监测,采用位移量（率）和结构轴力极限值准则对隧道施工期的稳定性进行分析。实例分析验证了所提方法的有效性。     

岩溶隧道施工安全保障技术及其应用研究

以金子山隧道的施工为依托工程,详细介绍了金子山隧道穿越不良地质地段的施工安全措施.为规避施工中的高风险,保证安全施工,在施工中以隧道超前地质预报为基础,建立了隧道电视监控系统、隧道灾害警报系统、隧道应急照明系统和隧道灾害逃生系统等一系列隧道施工安全系统,达到规避施工高风险,安全施工的目的.     

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.     

岩溶隧道对地下水环境影响分析及涌水量预测研究

在隧道的建设过程中,尤其是在岩溶地区,很多隧道均遭遇了地下水灾害,研究岩溶地下水系统在隧道工程干扰下的行为是十分必要的。以重庆主城区拟建的鹿角隧道为例,分析其隧址区内水文地质条件,并建立隧址区地下水渗流模型;在此基础上,模拟隧道工程对地下水环境的影响;并采用地下水径流模数法、数值模拟法对隧道进行最大涌水量预测。结果表明：隧道施工期,地下水影响范围随时间增加而变大,开挖两年后达到最大,地下水位在隧道运营十年后趋于稳定,但难以恢复到天然状态;隧道高程越低,隧道水力传导系数越大,对地下水环境影响越大。研究结果明确了突水风险段,对隧道施工安全及设计决策提供理论及技术支撑,为运营期环境治理提供可靠判据。     

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.     

岩溶山区隧道工程施工引起突水特征及灾害综述

在既有研究成果的基础之上进行了总结分析,就岩溶山区隧道工程施工引起的岩溶突水的类型进行了详细划分.然后重点分析了岩溶突水的基本特征、补给特征、不同填充介质特征以及不同施工阶段特征.最后,根据不同的灾害后果提出了岩溶突水灾害的分级标准,为防治关键技术的研究提供重要依据.     

金子山隧道无砟轨道施工技术探讨

以宜万铁路金子山隧道无砟轨道为例,通过分析金子山工程的概况、施工技术及工艺要点,介绍了无砟轨道整体道床施工技术。对类似隧道无砟轨道的施工提供有益的帮助和参考。     

高速铁路隧道岩溶突水发生机理研究

针对高速铁路隧道经过岩溶发育段频频发生突水、突泥的现状,以油坊坪隧道岩溶突水为研究背景,对其突水机理展开了理论及数值计算研究,建立了油坊坪隧道岩溶突水的两类力学模型,对两类模型的力学失稳机理展开了理论推导,将理论推导结果应用于油坊坪隧道岩溶突水现场,理论计算结果与隧道现场突水情况相一致。通过快速拉格朗日Flac3D程序对岩溶突水的机理及相关规律进行了数值分析计算,计算结果表明,隧道未开挖时,隧道的左拱顶沿岩溶管道方向渗流矢量强烈,表明左拱顶附近将是地下水的重要渗流通道;隧道开挖后,岩溶通道彻底打开,岩溶管道渗流朝管道临空面,隧道环向渗流矢量均朝隧道中心;对岩溶管道进行注浆处治并施加衬砌后,孔隙水压力发生明显降低,岩溶通道的一定范围外的左下侧、右侧易沿矢量集中位置形成渗流通道,可以将该范围视为需注浆加固处治区域。     

宜万铁路金子山高风险隧道施工安全保障技术

隧道施工安全管理是搞好铁路建设施工安全工作的关键,金子山隧道作为宜万铁路Ⅰ级高风险隧道,为规避施工中的高风险,保证安全施工,施工中设立了安全质量部作为安全专职管理部门,配备专职安全检查工程师,对现场施工安全进行全面管理,同时制定一系列安全管理制度和办法,形成完善的安全保证和监控体系。在具体操作中主要有不良地质地段施工控制以及值班通讯、抽排水、超前地质预测预报、围岩监控量测、电视监控、警报、应急照明、逃生等八大系统。考虑到金子山隧道水文地质情况极其复杂,施工中不可预见的因素多,同时以上建立的各项安全技术措施和手段是互相联系,相辅相成,因此,在建立以上保障体系基础上加强了风险处理制度,通过定期的演练,不断增强施工人员的安全意识和技术素质,提高综合安全管理水平,全面强化了施工过程的安全控制,达到规避施工高风险,安全施工的目的。金子山隧道的成功表明,在建立合理的施工安全保障技术基础上进行定期的演习是确保高风险隧道施工的必然选择,宜万铁路风险隧道的成功实践对我国隧道的信息化施工技术具有积极的推进作用。     

宜万铁路马鹿箐隧道高压富水岩溶治理技术

岩溶灾害严重危及隧道施工的安全,影响施工的进度,是目前国内外隧道建设面临的重点和难点问题。首先对马鹿箐隧道历次涌突水特征进行了分析,主要阐述了超前地质预报技术、水文观测、反坡追排水清淤技术和泄水释能工法等技术在+978溶腔的岩溶水处治中的应用,最后对溶腔揭示后隧道跨越溶腔段的工程处治措施进行了详细介绍。马鹿箐岩溶隧道成功的施工经验,为今后类似隧道工程中大体量高压富水隐伏岩溶问题的处理提供参考和借鉴。     

宜（昌）万（州）铁路金子山隧道超前地质预报实施方案

论述了宜万铁路金子山隧道超前地质预报的实施方案.并结合宏观地质.对隧道前方一定距离和隧道周边一定范围内的不良地质进行了超前预测预报分析,发现隧道施工前方地质条件的变化.确保了隧道施工安全.     

大直径盾构隧道与下伏溶洞安全距离

岩溶发育地区的溶洞与在建盾构隧道之间的安全距离是一个重要的工程问题,如果溶洞与盾构隧道之间的距离过小则会导致隧道的失稳。本文基于武汉和平大道南延线隧道工程,在岩溶隧道失稳判断依据的基础上,设计选取围岩级别、侧压力系数、隧道的埋深和溶洞的大小四个影响因素来进行正交实验,同时采用了数值模拟与回归分析相结合的试验分析方法,探讨了影响安全厚度的因素,最终建立了下伏溶洞与隧道安全距离的预测模型。研究结果表明：在大直径盾构隧道下伏溶洞情况下,隧道的埋深、侧压力系数、溶洞的直径、围岩水平对于隧道安全距离的影响程度依次增加。安全距离与围岩级别呈负相关关系,与侧压力系数、隧道的埋深和溶洞的直径呈正相关关系。另外,通过对比验证试验区段典型断面的工程实例,证明了该安全预测模型在工程设计中具有参考价值。     

隧道充填岩溶管道滑移失稳突水机制

为探究隧道充填岩溶管道滑移失稳突水机制,将岩溶管道视为"塞子",建立岩溶管道滑移失稳突水的地质模型和力学传递模型,推导出充填岩溶管道失稳判据及安全系数计算公式,并通过算例分析岩溶管道倾角和含水体水位对岩溶管道安全性的影响。研究结果表明:弱透水或不透水的充填岩溶管道在突水过程中的作用类似"塞子",具有较强阻水性能,此时突水模式为岩溶管道的充填物滑移失稳突水;隧道开挖过程中,作用在岩溶管道的下滑力和抗滑力达到临界条件时,管道发生滑移失稳,最终导致突水的发生;充填岩溶管道的安全系数随着含水体水位增大而不断降低,管道倾角对安全系数的影响比水位的影响小;地下水对岩溶管道安全性的影响很大,其中渗透压力、静水压力和扬压力对管道安全性的影响较大,是触发管道发生滑移失稳、引发突水的关键因素。     

宜万铁路岩溶隧道风险管理

宜万铁路地形、地质条件之复杂,集西南山区铁路之大成。建设条件之艰、难、险居我国铁路历史之最。为减少岩溶突水突石的灾害发生,首次引入了风险管理的理论并应用到实践之中,第一次提出了高风险的概念,建立了系统全面的应对高风险管理措施,其中地质勘察监理、超前地质预报、安全分级管理、水文监测、防灾报警系统等应对措施是第一次在铁路工程中进行了研究和应用。为其他岩溶隧道的风险管理提供了思路和方法。     

喀斯特地貌区隧道溶洞处理技术

1引言 岩溶是山区隧道工程建设中常见的地质灾害之一。我国是世界上岩溶分布最广的国家之一，仅西南云、贵、桂包括川、鄂、湘部分地区的岩溶高原就约5．0×105km^2。在以上几个地区，每年都有因不同程度岩溶隧道灾害造成巨大经济损失和人身安全事故。根据对西部已建和在建隧道的不完全统计，     

高风险岩溶隧道灾害地质体预报技术与应用

川东南地区岩溶地质发育广泛,岩溶灾害地质体是隧道施工过程中遇到的主要地质灾害之一。为确保隧道施工安全,按期完工。通过综合超前地质预报技术对掌子面前方的地质异常体进行科学预测。结合工程实际,通过地质雷达和TSP在叙大铁路所经岩溶地区的仙人洞隧道预报工作中的应用进行探讨,其方法思路和解译成果对在岩溶地区的相似工程中可进行类比,具有一定的借鉴意义。     

隧道前方大型溶洞对隧道围岩稳定性影响

在尚家湾隧道施工期间,曾预报并揭露大型溶洞,溶洞的存在给隧道施工带来极大的安全隐患。以尚家湾隧道为背景,开展数值试验。通过对比隧道前方有、无溶洞条件下开挖工况,从位移、应力、塑性区3个方面分析了隧道前方大型溶洞对隧道围岩稳定性的影响。研究表明:对于本工程而言,溶洞对隧道底部和左侧拱腰的影响要大于对隧道顶部及右侧拱腰的影响;隧道前方存在大型溶洞条件下塑性区体积随开挖位置呈指数增长。隧道前方无溶洞条件下,塑性区体积随开挖位置呈线性增长,即溶洞的存在大大加速了隧道开挖塑性破坏区的增长。该研究对岩溶地区隧道安全施工具有一定的指导意义。     

复杂地质条件下隧道突水突泥致灾机理研究

在隧道施工过程中,因隐伏于岩体中的含水构造系统被揭露破坏,很可能导致开挖临空面与导水通道进行连通,从而发生突水突泥灾害。通过建立充填介质滑移失稳力学模型并利用有限差分模拟软件模拟岩溶管道在不同水压力影响下隧道发生突水突泥的可能性,研究了复杂地质条件下隧道突水突泥的致灾机理。结果可供隧道施工参考。     

不同溶腔-隧道间距对地铁隧道施工影响的模型试验研究

为探明不同溶腔-隧道净距下隧道施工对岩溶地层的扰动影响规律,以贵阳市轨道交通3号线一期工程为依托,开展了城市浅埋环境下不同溶腔-隧道间距对地铁隧道施工影响的模型试验研究。主要得到以下结论：(1)拱顶侧溶腔对拱腰水平位移影响较小,主要影响隧道拱顶的竖向沉降量;溶腔对原始地应力场的影响范围是有限的,溶腔直径为4 m、溶腔底部与隧道开挖轮廓线顶部净距为5 m时,隐伏溶腔的存在对隧顶围岩的沉降量影响不太显著。(2)溶腔与开挖隧道净距为1、2、5 m时,拱顶围岩最终土压力变化分别为47.4、84.7、135.1 kPa。溶腔底部距离隧道开挖轮廓线越近,拱顶围岩在隧道开挖后的土压力变化越小。岩溶地质现象对原始地应力场的影响表现为岩溶腔体对周边围岩的应力释放作用。(3)溶腔与隧道顶部净距为1、2、5 m时地中沉降峰值分别为25.7、32.8、38.8 mm,分别为无溶腔时的135.3%、172.6%、204.2%。隧道拱部隐伏溶腔与隧道净距并非越小对地表的沉降影响更大,溶腔-隧道净距与溶腔上覆土层厚度都会影响隧道开挖后的地表沉降。(4)各工况下拱架最终轴力表现为全环受压,弯矩值差异较轴力值更显著。拱...