综合物探方法在桂林冶金厂岩溶勘查中的应用

为了验证高密度电阻率法、地震映像法在岩溶勘查中的应用效果,对比两种方法在岩溶等不良地质现象勘探中的应用,分析总结岩溶视电阻率断面异常特征及地震映像图像特征。以桂林冶金厂岩溶勘察为实例,对原始资料进行了精细分析、整理和反演解释,结合实测地质剖面,得到了一些有意义的成果:圈定了场地内的不良地质现象;且场地岩溶较发育,其发育深度一般在10~30m之间,主要为充填溶蚀裂隙,局部存在溶洞,为新厂区的勘察、设计和施工提供了科学的基础地质资料。最后建议对场地的物探勘查进行钻孔加以验证,供后续施工参考。     

侧部岩溶尺度及净距对盾构隧道围岩变形影响分析

以某地铁区间岩溶区盾构隧道修建为工程依托,对隧道三维动态盾构施工过程进行弹塑性数值模拟,分析盾构隧道施工时,溶洞尺寸以及溶洞与隧道间净距对隧道围岩变形及应力等的影响规律。研究结果表明：溶洞对隧道施工过程中围岩变形影响较大,围岩的径向位移及其释放率在有溶洞存在时有增大趋势,同时发现其随溶洞尺寸增加而增大;溶洞尺度及溶洞距盾构隧道间净距对围岩塑性区分布范围及形态以及衬砌结构受力特征等有比较大的影响;通过反复论证,确定了溶洞与盾构隧道问最小施工安全净距不应小于溶洞尺寸。本次研究成果可为岩溶区城市地铁隧道修建提供参考依据。     

基于高频大地电磁法对三峡某隧道不良地质体的勘察

拟建隧道地表溶蚀风化严重、节理裂隙较发育,断层、岩溶及其赋水性是该隧道施工的隐患,本文将高频大地电磁法应用于该隧道路肩线所经过的基岩内的岩溶及断裂发育带的勘察,观测频率为0.001~100kHz的天然场源,根据勘察的视电阻率异常区和反演结果,结合工程钻探及地质资料,圈定了隐伏的岩溶和断裂发育带,根据隧道开挖的资料统计,所揭露的溶洞发育带与解释的低阻异常相对应,说明高频大地电磁法是一种勘探深度大、勘探效果好的隧道岩溶裂隙发育带勘探方法,其结果可以指导隧道开挖过程中的地质灾害的预防和处理。     

高密度电法在岩溶发育地区隧道勘察中的应用

在灰岩分布地区进行隧道等基础设施施工时,岩溶的发育会引发地面塌陷,影响工程施工,甚至造成人员伤亡或设备损失。以江西省某一段穿越岩溶发育区的隧道为例,应用高密度电法对该区内第四系土洞、岩溶、断裂发育等灾害地质体进行了探测。电阻率反演断面图上显示的异常区与钻孔资料基本吻合,展示了其良好的工程应用前景。     

跨孔高密度电阻率法溶洞探测效果验证分析

溶洞是轨道交通建设中遇到的一种典型地质灾害,其发育范围勘探是溶洞治理的首要任务。本文首先分析了溶洞发育特征和勘探环境,其次具体介绍了跨孔高密度电阻率法的理论基础,最后针对一勘探实例介绍该方法的工作方法,并对验证成果做具体分析。验证结果表明跨孔高密度电阻率法对溶洞发育范围探测具有有效性、可行性和准确性。结合探测过程总结该方法应用环境和发展方向。     

综合超前地质预报技术在贵南铁路岩溶隧道中的应用

在岩溶隧道施工过程中,突水突泥灾害时有发生,给隧道施工安全带来不同程度的影响。为了确保岩溶隧道施工安全,须采用地质调查法、地震波反射法、地质雷达法、瞬变电磁法、超前地质钻孔及加深炮孔相结合的综合超前地质预报技术,用以探测岩溶隧道的工程地质与水文地质条件。将该综合探测技术在贵南铁路九万大山一号隧道工程进行了实际应用,通过在不同岩溶地质条件下使用不同的预报方法组合方式及预报方案,探清了隧道的溶洞空间分布、充填物特征及岩溶水性质,提高了预报精确度,降低了施工风险。得出结论:在岩溶隧道中积极采用综合超前地质预报技术,能进一步查明岩溶隧道掘进工作面前方的地质情况,为制订隧道岩溶处理方案及围岩设计变更提供了依据。     

高频大地电磁法在宜万铁路隧道岩溶的应用

宜万铁路沿线二叠和三叠及寒武的碳酸盐岩广泛分布,地表岩溶类型齐全、形态各异,地下岩溶洞穴、暗河特别发育,并由断层连通地面、地下水系,其地形和地质的复杂程度堪称铁路建筑之最。为此,采用了观测频率为0.001~100 kHz的天然场源的高频大地电磁测深法,对宜万铁路深埋岩溶隧道进行了岩溶勘察。根据勘察的视电阻率异常区和反演结果,圈定了隐伏的深大岩溶,并设计了钻探井位。根据目前已开挖的资料统计,所揭露的较大型溶洞暗河,都位于大地电磁测深的低阻异常范围内。本文通过对三个隧道的高频大地电磁的勘探结果,说明高频大地电磁法是一种勘探深度大、勘探效果好的铁路岩溶勘探方法,其结果对施工过程中地质灾害的预防和处理起着很大的指导作用。     

综合物探方法在输电线路桩基岩溶探测中的应用

某220 kV输电线路桩基施工过程中,塔腿侧壁遇溶洞导致垮孔。为准确判定该溶洞是否沿桩基底部发育,根据现场地质条件,采用高密度电法与五极纵轴测深法进行综合探测。通过剖面对比分析可以确定,侧壁所遇溶洞沿C腿底部发育,溶洞顶部埋深为9.8 m,高4.5 m,宽约2～3 m,且为独立封闭填充型溶洞。最后通过钻孔验证基本查清了桩基底部溶洞发育情况,为C腿底部溶洞处理提供了可靠的依据。     

岩溶发育地区的灾害地质体的一种探测技术

岩溶发育地区的隐伏灾害地质体的探测是一个比较复杂的地质问题.高分辨自动地电阻率法是一种改进的高密度采样式的直流电法探测技术,本文先介绍了这种方法的原理和施工方法,然后通过分析其在广州新白云机场的应用实例,说明了该方法在探测由于岩溶引起的土洞、溶洞及淤泥质洞等地质灾害体方面的良好效果.     

高密度电法在岩溶发育特征调查中的应用

岩溶是石灰岩地区常见的地质构造特征,高密度电法具有测点密度大、信息量大、工作效率高等特点,用来探测石灰岩地区岩溶的发育特征是一种很有效的方法。通过在云山布置8条高密度电法测线,采用的数据测量方法是温施1装置类型,分析了云山溶洞、地面溶蚀洼地、溶沟以及山体内暗河在地电断面上的显示特征和相对位置,总结了云山岩溶发育的特点和分布规律,探讨了云山岩溶生成的机理。实践证明,采用高密度电阻率法探测岩溶发育特征是行之有效的。     

浅埋软岩段隧道进洞施工变形特征与失稳分析

为研究隧道开挖过程中浅埋软岩段塌方变形特征,对隧道地质情况进行有效辨识,结合隧道施工过程围岩监测数据,并依据地质雷达探测结果建立三维数值模型并进行数值分析。研究结果表明:在隧道开挖阶段,拱底与拱顶位置均出现明显塑性区,伴随掌子面逐渐靠近围岩破碎区域,塑性区范围逐渐扩大并向拱顶右上方及围岩内部转移,破碎区域应力水平较低且位移显著增大,围岩完整性大大降低;不良地质构造是隧道发生塌方大变形的主要原因,降雨和地表水的入渗劣化围岩力学性质加速了隧道灾害的发生。对于隧道五级围岩浅埋段施工,应加强监控量测分析并及时做出预警,对关键部位开展超前地质预报工作。研究结果可以指导隧道塌方灾害的防治,对于实现隧道信息化施工具有借鉴意义。     

地质分析法在隧道岩溶探测中的应用

在碳酸盐岩地区隧道施工过程中,岩溶地质灾害是常见的地质灾害,往往造成重大经济损失及人员伤亡．地质分析法是隧道施工地质预报的1种基本方法,也是所有采用地球物理探测方法进行隧道施工地质预报的基础．结合具体工程实践,在对碳酸盐岩发育地区岩溶发育条件及发育规律总结归纳的基础上,采用地质分析法,通过对杭瑞高速公路毕都段街上隧道所揭露的岩性、构造、地形及附加岩溶发育情况等进行调查与分析,得出岩溶发育的重点区域,并在实际开挖当中得以验证．     

大断面小净距公路隧道施工影响分析

以佛羊岭隧道工程为研究背景,采用上下台阶法进行施工,以FLAC3D有限元软件为计算平台,建立大断面小净距公路隧道有限元模型,对隧道模型进行数值模拟分析。研究地表沉降、围岩与衬砌结构应力,并提出相应的监控和加固对策。数值分析结果表明:先行隧洞上部地表沉降比后行隧洞大,后行隧洞的施工会增大先行隧洞竖向位移,使先行洞的最大主应力和最小主应力出现不同幅度的增加,隧道衬砌结构应力集中于拱腰至拱脚范围区域,先行洞支护结构对于后行洞开挖起到稳定岩体的作用,后行隧道的开挖会使中夹岩柱出现应力集中,在施工时应注意对隧道围岩采取加固措施。分析结果能够为大断面小净距公路隧道的设计和施工提供科学依据。     

大断面小净距公路隧道施工影响分析

以佛羊岭隧道工程为研究背景,采用上下台阶法进行施工,以FLAC3D有限元软件为计算平台,建立大断面小净距公路隧道有限元模型,对隧道模型进行数值模拟分析。研究地表沉降、围岩与衬砌结构应力,并提出相应的监控和加固对策。数值分析结果表明:先行隧洞上部地表沉降比后行隧洞大,后行隧洞的施工会增大先行隧洞竖向位移,使先行洞的最大主应力和最小主应力出现不同幅度的增加,隧道衬砌结构应力集中于拱腰至拱脚范围区域,先行洞支护结构对于后行洞开挖起到稳定岩体的作用,后行隧道的开挖会使中夹岩柱出现应力集中,在施工时应注意对隧道围岩采取加固措施。分析结果能够为大断面小净距公路隧道的设计和施工提供科学依据。     

隐伏溶洞对隧道围岩稳定性影响规律及处治技术

以鄂西山区隧道工程实例为依托,在溶洞调查与统计分析的基础上,从岩溶的溶洞体积、形态特征、溶腔充填物特征以及涌水通道类型等方面,对鄂西山区岩溶进行分类,得到鄂西山区岩溶发育特征,即溶腔体积不等、形态多样、溶腔充填物种类多、涌水通道复杂。采用数值模拟方法,分析不同位置的隐伏溶洞对隧道围岩的应力场、位移场影响情况,得出随隐伏岩溶位置变化,围岩应力分布有所不同;溶洞位置由隧道顶部向隧道底部变化过程中,隧道顶部围岩最大沉降由大到小依次为拱肩延长线、边墙一侧、拱脚延长线、拱顶上方、底板下方;随着溶洞位置的降低,隧道拱顶围岩水平最大收敛值由大到小依次为拱肩延长线、拱顶上方、边墙一侧、底板下方、拱脚延长线;随着溶洞位置的降低,隧道周边围岩沉降量由大到小均为拱顶、拱腰、拱脚、底板。基于岩溶类型特征、数值模拟围岩应力场、位移变化情况结果,提出岩溶区隧道揭露溶洞处治原则。以花果山隧道为例,开展溶洞处治原则与方法应用,提出针对性的处治方案。     

隐伏溶洞对隧道围岩稳定性影响规律及处治技术

以鄂西山区隧道工程实例为依托,在溶洞调查与统计分析的基础上,从岩溶的溶洞体积、形态特征、溶腔充填物特征以及涌水通道类型等方面,对鄂西山区岩溶进行分类,得到鄂西山区岩溶发育特征,即溶腔体积不等、形态多样、溶腔充填物种类多、涌水通道复杂。采用数值模拟方法,分析不同位置的隐伏溶洞对隧道围岩的应力场、位移场影响情况,得出随隐伏岩溶位置变化,围岩应力分布有所不同;溶洞位置由隧道顶部向隧道底部变化过程中,隧道顶部围岩最大沉降由大到小依次为拱肩延长线、边墙一侧、拱脚延长线、拱顶上方、底板下方;随着溶洞位置的降低,隧道拱顶围岩水平最大收敛值由大到小依次为拱肩延长线、拱顶上方、边墙一侧、底板下方、拱脚延长线;随着溶洞位置的降低,隧道周边围岩沉降量由大到小均为拱顶、拱腰、拱脚、底板。基于岩溶类型特征、数值模拟围岩应力场、位移变化情况结果,提出岩溶区隧道揭露溶洞处治原则。以花果山隧道为例,开展溶洞处治原则与方法应用,提出针对性的处治方案。     

地质雷达在米亚罗隧道超前地质预报中的应用

地质雷达是浅层地质勘探的有效方法,应用于预报裂隙带、断层破碎带、富水区围岩、岩溶洞穴等不良地质灾害。本文结合米亚罗隧道施工进行超前地质预报,通过对雷达波穿越该隧道不良地质的反应特征的分析,对不良地质和掌子面前方岩体构造情况做出准确预报,为保障施工安全提供有效指导。     

高密度电法与音频大地电磁法在城市输水隧洞勘察中的应用

为避免在建造浙江省某大型输水隧洞时发生地质灾害,通过高密度电法与音频大地电磁法相结合以查明浅部覆盖层厚度、基岩风化厚度及断裂破碎带构造。采用高密度电法探测浅层地下含水裂隙带的异常形态及岩体的稳定性,部分区域通过音频大地电磁法推断出深部地质断裂构造位置。依据前期地质资料,建立了相应地电模型,通过对模型响应数据进行反演试算,发现这两种方法相结合具有可行性,能精确反映地下不同深度的地质情况,探测结果能为后期设计和施工提供参考依据。实测数据反演结果显示:地层上部杂填土、含砾粉质黏土、碎石夹黏土等厚1～15 m; 高密度电法识别出6条断裂发育带的位置,倾角为56°～75°,影响宽度为10～15 m; 音频大地电磁法识别出一处断裂发育带,影响宽度约为15 m; 裂隙发育带、构造破碎带对岩体完整性破坏较大,强度受软弱结构面控制,易受地下水作用影响,浅部岩体稳定性较差,电阻率表现为低阻特征并向下延伸。     

软岩浅埋连拱隧道施工围岩变形特征分析

为研究软弱破碎围岩浅埋连拱隧道施工过程中围岩变形特性,依托陕北某连拱隧道实际工程,通过现场布设监测仪器系统开展了拱顶沉降、围岩变形长期测试,获得了随施工过程拱顶沉降及围岩径向变形规律。结果表明：地表沉降近似于Peck沉降曲线,越靠近隧道中心地表沉降越大,最大沉降值产生于左线隧道开挖落底后,约为12.1 mm;拱顶沉降沿隧道纵向变化规律为：中导洞>正洞>左右侧导洞,中导洞表现为拱顶下沉,侧导洞则是水平收敛,上台阶施工因未临时仰拱封底而其收敛变形显著大于下台阶施工;随距隧道壁面距离增加,测点累计变形量逐渐减小,K21+970测试断面围岩松动区约2 m,因测线布置限制,K21+970测试断面松动区超过4 m。