富水岩溶地区隧道涌水预测与施工处置技术研究

针对贵州某隧道施工过程中遭遇一处连通地下暗河的大型溶洞引起隧道内大规模涌水的灾害进行研究,结合水文地质情况对涌水量进行预测和分析后,现场先对岩溶水进行初步释压,后采用水泥砂浆分步回填隧道上伏溶腔以封堵岩溶出水口;进一步采用集水管引排岩溶水的方式对剩余地下水进行二次加强处理,同时将集水管与隧道外侧的泄水洞相连,二者构成一套完整的引排水系统的处治手段。采用堵排相结合的原则有效地达到涌水处置目的,确保了隧道的安全施工,可为类似地层的隧道施工提供有益的借鉴。

A new clay-cement composite grouting material for tunnelling in underwater karst area

A new clay-cement composite grouting material (CCGM) for tunnelling in underwater karst area was developed through the excellent synergistic interactions among cement, clay, meta-aluminate and lignin. The probable formation mechanism of the material was proposed based on a series of experimental tests. The results show that with an optimal mass ratio (2:1:1:0.024) for water, cement, clay and additives, the obtained CCGM displayed an excellent grouting performance for karst in an underwater condition. Compared with neat cement grouts and clay-cement grouts, CCGM has faster gel time, lower bleeding rate and bulk shrinkage rate, greater initial viscosity, and a strong resistance to water dispersion. A successful engineering application indicates that CCGM not only fulfils a better grouting performance for karst in underwater conditions but also reduces the engineering cost and environmental pollution.

基于AHP-熵权法的轨道工程评价指标赋权研究

针对铁路与城际轨道品质工程评价指标综合权重难以量化的问题,以浙江省杭衢高速铁路为例,构建铁路与城际轨道品质工程评价指标体系,采用基于五标度法的AHP–熵权的合赋权法,选取3组特色指标作为研究对象,对该方法的实用性与可靠度进行验证。研究结果表明:在工程质量、运营安全和便民服务3项特色指标中,工程质量权重最高,占3项指标总权重的80%左右,符合品质工程的基本要求,验证了本方法能合理分配地方铁路和城际轨道品质工程各项评价指标的权重,可为轨道交通品质工程评价体系建设提供理论指导。

高压富水岩溶隧道底鼓变形演化机制及防控对策研究

当隧道穿越高压富水岩溶地层时,易发生衬砌开裂、底鼓及渗水等灾害。为探索隧道底鼓变形演化机理,建立高压富水岩溶隧道底鼓变形控制体系,采用现场测试、室内实验、数值模拟相结合的方法,分析了贵州省德江隧道高压富水段底鼓病害成因及孕育过程。研究发现:围岩中大型隐伏溶腔通过地层中复杂的岩溶管道网络与上伏暗河水源连通,导致隧道结构承受高达2.1 MPa外水压力;隧底基岩在水岩作用下劣化严重,饱和状态下基岩抗压强度仅为27.7 MPa,且其强度随浸泡时长增加而显著降低。数值计算揭示了高水压力是诱发隧道底鼓破坏的主要因素;基岩软化对隧底变形存在一定影响,但与高水压叠加效应不明显。基于此,总结提出以“限排、泄压”为主,“主动加固”为辅的高压富水岩溶隧道底鼓防控基本思路,具体为“预留控制砼室+集水管引排+注浆加固基底围岩”的联合控制程序。实现深部溶腔岩溶水的可控排放,消解隧底水压力,辅以注浆重塑隧底基岩,从而改善隧道结构应力环境。长期监测结果表明:隧道衬砌背后水压力较处治前减少了97%,隧道结构稳固。研究结果可为类似岩溶隧道底鼓病害控制提供参考。