地震CT法在花岗岩球形风化残留体勘探中的试验研究

在城市盾构隧道建设过程中,盾构掘进若遇到花岗岩风化残留体(俗称孤石),掘进施工将非常困难,盾构姿态难以控制,刀具磨损严重,刀盘和刀座易变形,常常会出现喷涌、塌方、刀盘被牢牢卡住或刀盘严重磨损等意外情况。为保证盾构的顺利掘进,需采用物探方法探测出隧道沿线孤石分布情况。针对南方地区花岗岩地层特征,采用数值模拟和现场应用试验的方法开展花岗岩风化残留体的地震CT法探测技术研究,经钻探取芯验证与实际较吻合,解决了花岗岩风化残留体的准确探测与定位的难题。提出的一些合理化建议可为今后类似城市地铁工程施工提供参考。

基于TEM的玉磨铁路隧道渗漏水状态预测方法研究

瞬变电磁探测结论因高度依赖作业人员的工作经验而具有较高的主观性和偏差性。为了提高瞬变电磁探测结论的准确性与客观性,以在股状地下水的冲刷下极易发生涌突事故的玉磨铁路新平隧道为研究对象,在大量瞬变电磁超前探水试验的基础上,确定视电阻率区间与地下水渗漏水状态的对应关系,同时基于Voxler软件建立80 m×40 m×40 m(长×宽×高)含水体模型,提出了基于瞬变电磁技术的隧道施工渗漏水状态预测方法,实现了对隧道施工渗漏水状态的定量预测,通过实例验证,与现场开挖揭示基本相符,能满足现场安全生产的需要。

玉磨铁路新平隧道区域地质分析及隧址优劣评价体系研究

为分析评价地质环境对隧道工程建设的影响,通过对玉磨铁路新平隧道隧址区域的地形地貌、区域地质构造、地层岩性、水文地质及地应力等地质因素调查分析,运用层次分析法对隧道场址优劣等级进行风险评判。结果表明:1)受隧址区地形地貌、地质构造、地层岩性、水文地质、地应力等地质因素影响和控制,隧道围岩整体表现为破碎、富水软弱,施工过程中极易诱发突泥涌水、坍塌、软岩大变形等不良地质灾害;2)新平隧道隧址优劣等级综合评价值为1.31,场址优劣等级为极差,建设风险极高;3)结合隧道施工实际揭露的围岩级别和发生的地质灾害情况,验证了隧址优劣等级评价方法及结果的准确性和可靠性。

段家坪隧道区域初始地应力场反演分析

为解决地应力释放导致隧道初期支护变形失稳难题,以隧道区域地质资料为基础,结合现场地应力实测数据,采用多元线性回归分析方法,进行了隧道工程区域初始地应力场的数值模拟反演计算分析,获得隧道围岩初始地应力场分布规律。研究结果表明:隧道测区段围岩处于高地应力状态,测点地应力反演值与实测值误差较小,反演结果合理、可靠。通过隧道围岩强度应力对比分析,隧道DK453+500m～DK454+400m段为高应力状态,地应力释放会导致隧道初期支护开裂变形,与现场实际情况相一致。