砂化白云岩隧洞围岩致灾构造分类、孕灾及破坏模式研究

砂化白云岩在西南地区的地下工程中分布广泛,强烈、剧烈砂化的白云岩,岩体结构破碎,水稳定性差。砂化白云岩隧洞施工过程中,塌方、突水、突水涌砂等灾害易发频发,但对砂化白云岩隧洞灾害的孕育–形成–发生的系统性研究较少,亟待开展专门的系统性研究。通过收集80余例砂化白云岩隧洞塌方、突水、突水涌砂案例;深入调查和分析相关灾害发生的地质条件和构造条件,从灾害点不良地质情况及主要影响因素将砂化白云岩隧洞围岩致灾构造分为4类8型,即断层类(无水断层型、导水断层型、阻水断层型)、裂隙类(单斜裂隙型、层间裂隙型、砂化条带型)、褶皱类(背斜型、向斜型)、岩溶管道类;基于灾害发生时间演化特征,将孕灾模式划分为即时揭露型,渐进破坏型,间歇破坏型3种;从灾害发生的主要工程部位的角度,划分为4个部位的20种破坏模式,并提出相应的工程调控措施;最后介绍了滇中引水工程扯那苴隧洞典型灾害洞段的案例分析和调控措施。研究成果对砂化白云岩地层地下工程的设计、施工,以及灾害风险评估和防控具有重要的指导意义。     

充填型岩溶覆盖层厚度对隧道突水突泥的影响研究

由于围岩本身处于自然平衡状态,但在外界因素扰动作用下,改变了围岩原有的应力分布和地下水流动状态,从而引起岩溶裂隙进一步扩张、扩展,形成具有一定宽度的地下水径流管道,诱发隧道突水突泥灾害的产生。结合工程实例,建立了防突岩层最小安全厚度的力学模型,并推导出其计算公式,最后利用有限差分模拟软件进行预测在不同的充填介质厚度影响下,岩溶隧道发生突水突泥的可能性,通过分析、预测,为隧道施工的安全进行提供可靠保障,避免在隧道施工过程中突水突泥灾害的发生。     

基于风险动态评估与控制的岩溶隧道施工许可机制

翻坝高速鸡公岭隧道穿过 寒武系石龙洞组 强岩溶含水层,地下水位高于 隧道底板 约 150~200 m ,施工中 极易发生 大型 突水突泥灾害。为控制施工风险, 研究了隧址区岩溶发育特征,突水突泥风险孕险环境、致险因子、动态管理与控制方法, 建立 了基于综合赋权专家评分法的初步评估、二次评估与动态评估模型, 首次提出并成功实施了一种基于隧道施工风险动态评估的风险控制新机制：施工许可机制。 该机制不仅可在岩溶隧道施工风险控制过程中应用,对于其他类型隧道与工程施工风险控制亦有借鉴意义, 已成功应用于翻坝高速鸡公岭隧道突水突泥施工风险控制,并开始应用于宜巴高速隧道施工中,岩溶、软岩大变形、塌方等灾害风险控制。     

岩溶隧道与下部溶洞安全距离研究

岩溶地区的地质特点与隧道设计、施工、运作以及事故的频发有着密切联系,常见的突水突泥现象往往受岩溶隧道与溶洞的安全距离影响。因此,要保证隧道结构的稳定,并防止突水突泥灾害的发生,需要对隧道与下部溶洞间的安全距离进行研究。在已有的二维预测模型基础上,利用建立岩溶隧道与溶洞预测模型与数值模拟试验模型的方法进行分析,得出安全距离的计算过程并得出结论。     

一种典型的岩溶隧道衬砌压裂突水灾害成因与防治

 通过季家坡隧道衬砌压裂突水工程实例分析,研究隧址区岩溶发育特征,提出高陡倾充填型岩溶裂隙蓄水构造形式,分析其形态、充填物性质和致灾机制;采用裂隙封堵、周壁注浆、排水泄压、结构置换、信息化注浆效果评估的水害处治措施治理隧道衬砌压裂突水。高陡倾充填型岩溶裂隙蓄水构造呈高角度裂缝状产出,降雨后,极易在其裂隙空间内积水形成高水压;此外,由于其通透性较差,沉积物运移速度慢,易于在其底部堆积,在自重应力和高水压压实作用下,充填介质沉积、胶结成坚硬与半坚硬状,透水性较差,开挖揭露初期,不出水或仅少量涌水,易于被忽视;但揭露后一段时间,裂隙内充填介质不断流失,最终导致充填物产生管涌、流土或被整体挤出,进而将上方暗河水、溶腔水或地表水等导入隧道,造成衬砌压裂、隧道突水等灾害。研究成果不仅成功应用于季家坡隧道突水灾害处治,对于避免类似突水事故的发生和灾害防治亦有较强的借鉴意义。     

红外探测技术在龙潭隧道F_2断层段超前预报中的应用

突水突泥灾害是深长岩溶隧道的主要地质灾害之一,要避免深长岩溶隧道施工过程中的突水突泥灾害,应对掌子面前方的隐伏含水情况进行超前探测。为准确有效预报隧道掌子面前方围岩的隐伏含水情况,须采用短期超前地质预报来配合长期地质预报。红外探测技术是一种有效、便捷的短期地质预报手段。本文阐述了红外探测技术的基本原理和探测方法,以沪蓉西高速龙潭隧道为依托工程,采用红外探测技术对该隧道F2断层段进行了隐伏水体探测,并与该段TSP预报结果进行了对比分析,开挖结果表明红外探测预报效果良好,对类似工程具有一定的借鉴意义。     

石灰岩溶大突泥化学灌浆

<正> 一、前言 在岩溶地区,由于地下水的长期溶蚀,以及地下水流对岩溶碎屑的搬运,使得岩层裂隙和溶洞多被泥质物以不同程度充填。另外,由于岩溶地层的渗流通道发达,岩层中大都存在丰富的地下承压水,这些为地下开掘中的突水突泥提供了发生条件。大量的突水突泥给矿藏开采和隧道开掘造成了困难和极为恶劣的施工条件,在许多情况下,甚至成为工程进展难以逾越的障碍。     

隧道施工涌突泥致灾构造综合预报与涌泥灾害处治

隧道涌突泥是西南地区隧道施工常遇到的地质灾害之一。通过隧道勘察资料及高密度电法成果,采用四色预警机制,确定了DK2+915～DK3+090段灾害风险内容及级别;采用长、短距离预报相结合的预报方式,有效预报了涌突泥致灾构造特征及范围,提出了灾害处治设计,为涌泥灾害的成功处治提供了依据,对类似工程具有一定的参考意义。     

隧道工程施工中的应急措施分析

隧道工程施工过程中,由于各种原因会导致塌方、突水、岩爆、瓦斯爆炸等灾害的出现,需要采取应急措施对其进行处理,减轻灾害带来的影响。在隧道施工特点的基础上,对隧道施工中常见的灾害及产生原因进行总结,基于工程实例,对隧道施工中常用的突水突泥防塌方应急措施,特殊断层地段突水突泥防塌方应急措施、富水地段防排水应急措施等做出了预案分析,一旦出现灾害,可及时做出应对方案。     

浅谈岩溶富水高风险隧道施工安全管理

以齐岳山隧道施工为例,具体介绍了岩溶富水、突水突泥条件下高风险隧道的安全管理措施,希望能为以后同类隧道施工提供经验借鉴,确保隧道施工安全。     

特长大跨山岭隧道穿越富水断层技术对策

北京兴延高速公路石峡隧道穿越富水断层F7及其次生断层范围,发生多次突水突泥、初支变形过大、开裂,隧道施工难度大、风险高并严重影响了施工进度。为安全、快速地通过富水断层,结合TRT超前地质探测与超前钻孔成果资料,及时提出采用加强型衬砌的建议,并针对突水突泥段,提出采用帷幕注浆与T76S型式管棚相结合加固围岩的技术对策实践证明,帷幕可有效控制突水突泥并确保掌子面前方围岩的稳定。     

浅谈公路岩溶隧道施工技术管理

隧道施工特别是复杂地质条件下的施工面临着很多地质灾害问题,如岩溶地段的突水突泥、断层破碎带的塌方等,为了避免这些灾害事故的发生,开展岩溶隧道的施工技术管理研究,对于公路隧道施工具有重要的实际意义。针对湖北大广南高速公路建设中紫荆山隧道实际工程,阐述了紫荆山隧道施工过程中的超前地质预报方法,论述了隧道监控量测管理与分析方法,总结了隧道涌水段施工管理、防排水措施和安全应急预案等施工技术,对类似地质条件下的隧道施工具有一定的指导意义。     

土体内侵蚀稳定性分形判据

涌水突泥是隧道开挖过程中一种最为常见且危害巨大的地质灾害形式。当隧道开挖至岩溶或断层等地质构造时,会在渗透作用下引起致灾体内的细颗粒流失,并逐渐形成优势通道,进而诱发渗透失稳型涌水突泥。准确判断土体内侵蚀稳定性对预防该类型涌水突泥至关重要。研究利用土体级配的分形特性,推导已有常用判据的分形表达式,并根据现有试验结果,提出了一种具有较高精度的分形判据。研究成果可为隧道渗透失稳型涌水突泥的防治提供理论依据。     

宜万铁路野三关隧道高压富水岩溶治理技术

主要介绍了宜万铁路野三关隧道"DK124+602高压富水溶腔"突水突泥情况、水文地质特征、岩溶发育规模,并根据透水溶腔工程水文地质条件及历次突水突泥机理,综合考虑施工及运营安全等多种因素,确定采用"释能降压、注浆加固、超前支护、结构加强"原则处理"602溶腔",并顺利通过高压富水岩溶,保证了隧道安全运营。     

北岭山隧道突水突泥灾害处治及超前地质预报对策研究

隧道富水断层破碎带常发生突水突泥灾害,给施工安全带来极大威胁,需要制定一套能有效降低灾害影响的处治技术和超前地质预报对策。结合北岭山隧道工程实例,首先从地质条件和施工组织两方面分析突水突泥灾害形成原因,然后根据工程类比和经济技术比选,确定采取堆渣挡护、注浆加固、塌腔回填、小管棚进洞等处治措施,最后,针对富水断层破碎带地质特性,通过研究比较几种常用的地质预报技术,提出由TSP与地质雷达联合探测、超前水平钻孔辅助探水相结合的综合地质预报对策,所得结论对类似工程具有一定的借鉴和指导意义。     

公路隧道超前地质预报应用现状与技术分析

隧道施工特别是复杂地质条件下的施工面临着很多地质灾害问题,如岩溶地段的突水突泥、断层破碎带的塌方等,为了避免这些灾害事故的发生,开挖前必须对掌子面前方的地质条件有一个较好的了解,以采取必要的防范措施.文章介绍了目前公路隧道中常用的超前地质预报方法,论述了各种方法的原理、优缺点和适用条件,在技术现状分析的基础上,讨论了综合超前地质预报的必要性,并提出了高风险隧道的综合超前预报技术体系,探讨了今后超前地质预报的发展方向.     

软岩大变形隧道变形规律及控制措施

软岩隧道工程地质条件复杂,具有大变形特点,长期以来一直是工程界研究的重点和难点。宝峰隧道穿越第三纪弱胶结、强风化地层,地下水丰富,多次发生坍塌和突水突泥。根据工程地质勘察、超前地质预报、隧道监控量测和大量试验结果,将隧道分为浅埋沟壑型、断层破碎带型和炭质泥岩3类,并分别制订施工方案,进行工程应用和验证,有效控制了隧道变形,取得良好效果。     

王家坝输水隧洞不良地质处理方法

在隧洞施工过程中,经常会遇到断层、溶洞等不良地质情况,对洞室安全造成严重影响,因而必须对这些不良地质情况进行处理以保证安全性。文章通过对王家坝隧洞的工程概况及地质构造进行论述与分析,就隧道施工中所遇到的断层和岩溶两种不良地质条件的处理措施进行了详细的分类与阐述,同时对隧道施工中的突水突泥的成因和地下硫化物作用机理作具体分析,并提出相应处理措施。通过对不良地质洞段的处理,为不良地质问题的解决提供行之有效的方案,保证施工的顺利进行。     

TSP超前地质预报地震波反射特性研究

深埋隧道工程地质和水文地质条件复杂多变,盲目施工常会造成突水、突泥(涌砂)和塌方等安全事故,深入细致的超前地质预报工作是隧道信息化设计和施工的重要依据之一.以高风险岩溶隧道沪蓉西高速齐岳山隧道为工程背景,结合地震波传播理论和TSP超前地质预报实践,研究了岩溶隧道内断层破碎带,泥夹石充填型、软弱夹泥充填型、地下水充填型和无充填型溶洞,以及富水岩层的地震波反射特性;提出了以深度偏移为主要依据,并结合反射层图、反射事件表、纵横波速和岩体物性参数分析的预报方法,该方法可以有效提高TSP对断层破碎带、溶洞、和地下水的超前地质预报效果,对类似工程具有一定的借鉴意义.     

近海地铁突水突泥分析及处置技术研究

突水突泥是隧道施工致灾的重要因素.结合具体工程,对地铁施工中出现的突水突泥进行分析,对降雨、潮汐、地下水、地质构成、爆破对围岩的影响进行了研究.结果表明,在水和潮汐的影响下,会对凝灰岩、上部砂土、黏土、黏填土不断劣化损伤,造成围岩饱和积水、强度降低;在爆破损伤影响下,裂缝向软弱面或节理面延伸,顶部及掌子面前方凝灰岩破坏...