铁路隧道煤与瓦斯突出危险性判定分析

铁路隧道在施工开挖过程中判定具有煤与瓦斯突出危险性,会导致投资增加和工期延长等问题。本文解读了国家煤矿安监局煤安监技装〔2019〕28号文附件《防治煤与瓦斯突出细则》与TB 10120-2019《铁路瓦斯隧道技术规范》中关于煤与瓦斯突出危险性判定的规定。通过对比不同铁路隧道煤与瓦斯突出危险性判定实例,讨论了铁路隧道各阶段煤与瓦斯突出危险性判定的原则。研究发现:勘察阶段钻孔内瓦斯测试数据欠准确的原因主要包括:(1)钻孔内测试深度与施工揭示煤层的深度不一致;(2)钻孔内煤层深度过大影响测试准确性。

某高铁隧道岩溶水文地质特征及施工病害分析

研究目的:贵南高铁朝阳隧道穿过区域性的水利背斜构造,可溶岩分布于背斜两翼,洞身位于岩溶水水平循环带。隧道施工过程中,可溶岩段发生较大规模的涌水涌泥现象,并伴随出现泉水漏失、地面塌陷等环境地质问题。隧道掘进的风险评估、岩溶水及泥砂的引排工程设计、环境保护设计,都需要在分析涌水涌泥、泉水漏失及地面塌陷的相关性的基础上进行岩溶水文地质条件综合评价。研究结论:(1)隧道内的涌水涌泥均发生于岩溶水主通道附近,涌水涌泥规模与降雨量密切相关;(2)隧道施工排水完全截断了隧道进口端立新水库和出口端鱼胆水库的补给水源,造成水库干涸;(3)隧道施工排水部分截断了进口端鱼村大泉补给水源,造成泉水减流;(4)岩溶地面塌陷发生于隧道涌水水源补给区(洞丢村)岩溶谷地内,洞身开挖排水降低地下水位导致地面塌陷集中产生;(5)本研究成果对岩溶发育区隧道工程勘察具有指导意义。

西南山区高速铁路主要工程地质问题研究

高速铁路具有沉降控制要求严格、速度快、运营安全舒适的特点,但西南山区地形高差显著、板块活动强烈、构造岩性复杂、气候极端恶劣,其特殊复杂的地质环境孕育了危岩落石、采空区、高地应力、基底上拱、巨型岩溶、隧道涌水突泥、非煤有害气体、隧道运营地质灾害等众多工程地质问题,制约着高速铁路向西南山区的延伸。本文对西南山区建成或在建的8条高速铁路干线主要工程地质问题的经验进行了总结,系统梳理了尚未解决或亟待优化的难点或痛点,分析了各类问题存在的原因,探寻了解决方案和研究思路,以期为广大高速铁路工程技术人员提供创新发展的方向。

上韶隧道岩溶水发育特征及其对工程的影响与处理对策

贵南铁路上韶隧道地处岩溶强烈发育的峰丛洼地地貌区,简述隧区基本的工程地质条件,并对隧区岩溶及岩溶水发育特征做了重点介绍,评价岩溶与隧道的相互影响。施工期间,在隧道穿过可溶岩段揭示3处岩溶水集中出水点,且出现隧道排水能力不足的可能。为保证隧道运营安全,根据隧区岩溶及岩溶水发育特征,在隧道内采取了增设集水廊道、泄水洞等排水措施加强排水,既减轻隧道衬砌承受水压的风险,又消除了中心沟排水能力不足的隐患。总结在建岩溶隧道建设经验,对其他复杂岩溶隧道勘察设计及施工有指导意义。

某铁路隧道涌砂病害的原因分析及整治思路

研究目的:某铁路隧道位于西南可溶岩地区,施工过程中未发现异常情况,但开始运营后的第1年和第3年雨季分别遭遇了因涌砂覆没道床而中断行车的病害;为有效根治病害,通过研究涌砂过程,探查涌砂点岩溶发育情况,补充隧道附近水文地质测绘,详细分析岩溶及岩溶水地质环境,联系降雨量因素论述涌砂病害的产生原因及整治思路。研究结论:(1)雨季极端暴雨通过岩溶裂隙及管道下渗后,地下水位抬升并高于隧道,有压地下水携带岩溶裂隙中充填的砂土涌入隧道形成涌砂病害;(2)类似位于岩溶水季节变动带的隧道,在洞周岩溶裂隙发育且填充泥砂的情况下因水位抬升导致的洞身涌砂病害,宜采用能有效降低暴雨后洞身地下水位且维护方便的泄水洞方案处治;(3)本研究成果可供西南岩溶地区修建铁路、公路隧道工程时地质勘察人员及设计人员参考。

贵广铁路甘棠江特大桥19、20号墩异常沉降原因分析及整治措施

2014年5月15日～9月1日期间，已建成的贵广铁路甘棠江特大桥19号墩基础产生了50．6～52．2mm的异常下沉，20号墩基础产生了12．4～16．3mm的异常下沉。现场补充完成了机动钻探、原位测试及室内试验工作。分析认为在多年强降雨条件下，深覆盖型岩溶强烈发育区的岩溶水水位波动产生潜蚀引起的岩溶塌陷，是导致该桥19、20号墩（采用摩擦桩基础，桩长约20m）产生异常沉降的主要原因。对19、20号桥墩基底采取端承桩基础补强后，经过近2年的沉降观测，没有再发生异常沉降。文章认为在类似深覆盖型岩溶强烈发育区实施桥梁工程时，原则上应采用置于完整基岩内的端承桩基础。

黔桂线车河站斜坡软土成因及治理措施

研究目的:位于山前缓坡上的车河站横穿21条自然沟,施工开挖及试填筑时发现大部分沟内分布斜坡软土,需查明其成因、范围、厚度及工程性质,为设计提供依据。研究方法:参考我院设计的内昆线、水柏线等铁路项目山区斜坡软土研究结论,采用试抗、钻探、静探、轻型动探及试验等综合勘探手段进行研究。研究结果:车河站共有16条沟内分布斜坡软土,厚度差异较大,共同特点是土质软、成分杂、分布和性质不均匀,且夹有较多碎块石。最后选择了强夯碎石墩对基础进行复合地基加固。研究结论:地层结构造就了特别的水文地质环境,从而为形成山前缓坡沟槽软土创造条件。治理包括排水、地基置换及挡护3个方面。从施工结果看,采用强夯置换法处理车河站斜坡软土操作容易,效果明显。

渝遂高速公路中梁山隧道岩溶塌陷及涌水量分析

修建于20世纪70年代的襄渝铁路中梁山隧道对测区水文地质环境影响很大。本文紧扣渝遂高速公路中梁山隧道横穿中梁山背斜且紧临襄渝铁路中梁山隧道这2大主题,详细分析隧道水文地质条件,预测了其涌水量和可能产生的岩溶塌陷。

海南省蒙水岭泥石流成因与运动特征分析

研究目的:即将开通的海南东环铁路及运营中的东线高速公路清水湾段受突发性大型泥石流冲击,泥石流漫过铁路路堤、穿过桥下净空后进一步漫过公路路面并流入南中国海;通过记述泥石流的成灾过程,结合地质调查、航拍、勘探、测试等手段,分析流源区巨型滑坡的成因、滑坡转化为泥石流的机理、泥石流的径流和堆积特点。研究结论:(1)流源区巨型滑坡的发生表现出极强的突发性以及高位高速运动的特点;(2)风化破碎的花岗岩体和不利的结构面组合是滑坡发生的基本条件;(3)连续强降雨的饱水加载作用以及雨水沿陡倾张裂结构面的下渗软化作用,是诱发滑坡的直接原因;(4)表现形态:岩土体高速下滑后,迅速解体并与水体充分拌和转化为泥石流,沿途不断铲刮沟床,流体物质和含水量逐渐增大,高速流态化运动近4 km才逐渐停下来;(5)海南东环铁路及东线高速公路位于堆积区的外缘,当泥石流到达时动能已大大减弱,其破坏程度受到了很大限制。

贵广高铁尖山营特大桥墩台沉浮与成因分析

研究目的:贵广高铁尖山营特大桥各墩台建成架梁至全线开通运营前的2~3年内,0号台~4号墩高程稳定,5号墩~22号台存在明显旱季下沉、雨季上浮的现象,沉浮现象最明显的16号墩最大下沉量与上浮量累加值达38.58 mm。为采取合理的抑制沉浮措施,服务于运营管理,需要对墩台沉浮与地质条件的相关性进行对比,进而分析沉浮原因。研究结论:(1)覆土+基岩风化层厚度与各墩台沉浮值具有高度对应性:覆土+基岩风化层较薄的地段,墩台沉浮值较小;覆土+基岩风化层较厚的地段,墩台沉浮值较大;(2)地下水位的升降与桥梁墩台沉浮具有较好的时间对应性,当地下水位上升时,墩台也相应上浮;当地下水位下降时,墩台也相应下沉;(3)因多年地下水大幅波动造成的加荷-减荷往复循环过程,使得桥址厚层覆盖土在相应地下水波动幅度范围内的变形均为可完全恢复的弹性变形;地下水位下降时,土层有效应力增加,土层加荷,整体下沉;地下水上升时,土层有效应力减少,土层卸荷,整体上浮;(4)本研究成果可为类似墩台的抗浮设计提供参考。

贵广线天平山隧道软岩变形分析

研究目的:软岩变形预测及监测是铁路工程地质中一项复杂而又重要的工作,寻求一种有效的预测及监测方法具有重要的意义。研究结论:针对天平山隧道的软岩变形问题,勘察阶段已经有了较为充分的认识,并为此开展了综合勘探,从岩性、构造、地应力等方面对隧道开挖所经受的变形范围及程度进行了详细的分析。从目前开挖情况看,2号斜井及相应正洞穿过下朝塘断裂带变形预测较为合理,而页岩为主夹炭质页岩段的变形预测还有待开挖对比。

国土资源管理信息系统的框架设计研究

针对国土资源管理的具体要求和特点,提出了一种国土资源管理信息系统的设计方案,介绍了系统的设计原则、内容和主要功能。并通过对图斑的多边形、界址点和界址线的管理,从而实现了国土资源的计算机管理。

贵南高铁朝阳隧道出口平导6.10突水突泥事件分析

2018年6月10日,朝阳隧道出口平导发生岩溶突水突泥,持续时间约1 h,突水突泥总量约1.6×10^(6) m^(3)。为完善施工掘进方案及排水方案,需分析突水突泥产生原因,评价后续施工带来的突水突泥风险,计算隧道涌水量。文章分析了隧道位置的地形地貌、工程地质、水文地质条件,阐述了发生突水突泥的平导掌子面超前地质预报实施情况及突水突泥发生过程,补充调查了灾害影响范围的工程地质、水文地质条件,完成了长达1年的平导涌水量-降雨量关系动态观测。平导突水突泥掌子面前方有水头高达84 m的巨型溶腔及管道系统,施工开挖揭穿溶腔底部后,填充于整个岩溶水系统的有压水流携带泥砂快速涌入平导并以较大动能冲出洞外,导致了6.10突水突泥事件的发生。隧道出口段岩溶水系统接受降雨入渗补给且径流通畅,洞内涌水对应的汇水面积为6.423 km^(2),计算极端暴雨后平导最大涌水量5×10^(4)m^(3)·h^(-1)。突水突泥发生后山体内的静储量已得到充分释放,地下水位已降至平导底板高程,后续施工中再遭遇突水突泥的风险低。

黔桂铁路宜州站红粘土路用性能试验研究

详尽的室内试验证明宜州站红粘土不能直接用作路堤填料。但现场填筑试验结果表明,施工严格控制含水量并采用合理的碾压技术,红粘土强度能大幅提高,可用作铁路路基本体填料。

东科岭隧道穿越花岗岩蚀变带的病害特征及整治措施

贵广铁路东科岭隧道进口段穿越广西花山花岗岩体与围岩的接触蚀变带。施工过程中,发生了全风化花岗岩段流砂冒顶、大理岩段地表塌陷及基底集中涌水涌砂、角岩化蚀变砂页岩段洞顶坍塌及挤出变形等病害。通过补充钻探、物探、室内试验等工作,分析了病害发生的地质原因。对冒顶、坍塌及挤出变形病害采取了针对性的整治措施,顺利通过了花岗岩蚀变带,保证了工程的安全。

水准仪i角快速校验装置

水准仪仪器本身的结构与外业工作条件的变化使得其在使用过程中常存在误差i角,目前施工现场中常用平行光管和现场调试校正法来测试并校验i角,而基于测量精度的要求及目前技术水平,从节约、环保的角度创新研究制作的水准仪i角快速校验装置与传统方法相比有着明显的优势和推广潜力。该装置运用连通器原理,直角三角形反算角等简单原理进行实验和计算,组装方便迅速,操作简便易行,成本低廉,精度高,需一人即可完成校验,节省财力,用材环保,无污染。

GPS-RTK技术在公路测量中的应用

在野外测量实时测量中,RTK的精度可以达到厘米级,且具有实时性好,速度快等优点。在公路勘测和放样方面与常规测量相比具有明显优势,因此,GPS-RTK已经成为道路工程中快速采集数据与定位的有效工具。文中主要从GPS-RTK技术的软、硬件环境,工作模式,数据处理,技术特点及精度影响等方面,进一步讨论其在实际道路测量中的控制测量、线路勘测、中线及纵、横断面施工放样等方面的应用。

威远县境三叠系须家河组缓倾岩层顺层滑动特征分析

对威远县境内上部为厚层砂岩,下部为泥岩、炭质页岩的三叠系须家河组缓倾岩层地段,因河流切割或人工开挖产生的滑坡进行了二元结构岩层顺层滑动原因分析,总结顺层滑动规律,对于这种二元结构的顺层滑坡启动角度建议为8度,在建设过程中,选线时就应避开顺层地段,否则应采取挡护措施或实施顺层清方予以处理。本文的分析为类似地区工程选线和勘察提供参考。

井下光电测距三角高程最佳测程的确定

矿山井下经纬仪导线基本控制测量目前均采用光电测距导线作为平面控制,而且精度也高于钢尺量边精度,高程控制多采用水准测量,三角高程测量的应用较少。文中将就(ELDI2)光电测距导线测量中三角高程的精度对最佳测程作了详细理论分析。

黔桂线车河站斜坡软土成因及治理措施

位于山前缓坡上的车河站横穿21条自然沟,其中16条沟内分布斜坡软土。结合地貌及地质条件,详细分析软土成因、工程性质,最后阐述治理措施。