Discussion on Damages of Karst to Roadbed and Its Countermeasures

Because of the long-term dissolution of water, the formation of karst caves and fissures in rock formations are called karst. In Karst area, deformation and water damage are the main forms of karst damage to subgrade. Uneven settlement of embankment and instability of subgrade are the concrete manifestations of karst roadbed diseases. Therefore, considering the scale effect of karst, the concrete treatment measures of karst roadbed should be put forward and the principle of prevention and treatment of?“dredging, crossing, reinforcing and blocking”?should be followed, based on the characteristics of various karst forms, such as section funnel, depression, karst cave, solution crack and karst spring.

云桂铁路总体设计及技术创新

云桂铁路为中国“八纵八横”高速铁路主通道之一“广昆通道”的组成部分,路网地位突出。根据该项目的功能定位及项目特点,结合地形地质条件、城市规划、环境敏感点、工程安全以及投资合理性等方面,分析确定合理的枢纽引入、线路走向以及重点桥梁、隧道工程方案。项目设计过程中以“系统最优、风险可控”为核心思想,开展了科技攻关和工程实践工作,取得了系列技术创新成果,具有针对性、实用性和理论性,对复杂艰险山区高速铁路建设具有重要指导意义。

基于遗传算法的溶洞智慧处治决策方法

为了应对多因素影响导致溶洞处理方案决策困难的问题,提出以价值工程为依据的智慧处治决策方法,综合考虑处理方案适应性和施工成本2个评价目标,并基于遗传算法构建多方案最优决策模型。结果表明:在决策过程方面,该决策模型在兼顾决策精度的同时具有较好的收敛性和收敛速度,简化决策过程,节省决策时间;在决策结果方面,相较于方案适应度单目标决策结果,该决策方法通过价值优化,将方案的适应度降低9.05,使得施工成本节省937064.71元,最终方案价值指数提升2.76。与方案成本单目标决策结果相比,该决策方法仅通过增加成本38215.78元,将方案适应度提升3.35,最终方案价值指数提升0.2,其优化成效在一定程度上解决了溶洞处理过程中成本浪费或者处理方案功能过剩的问题。

岩溶凹陷式露天矿山大流量涌水治理技术

我国岩溶地质分布广泛,岩溶突涌水已成为石灰石矿山安全生产的巨大灾害与挑战。以广西某岩溶凹陷式露天矿山大流量涌水为研究对象,针对该矿山地质条件复杂、集中涌水量大、流速高等特点,利用岩溶发育特征、资料分析与地球物理探查等方法初步圈定矿山径流带区域;进一步通过钻探、跨孔CT和示踪联通试验等精准查找到矿山Y01特大涌水点岩溶管道的具体位置,在此基础上研究并实施了矿山涌水治理技术与工艺。研究表明:(1)针对复杂岩溶凹陷式露天矿山大流量、高流速的涌水特征,提出并实施了“非连续帷幕截流+关键通道探查与封堵+止浆垫控流降速”的岩溶矿山涌水综合治理体系。依据岩溶发育的不均匀性,提出了非连续帷幕封堵裂隙型涌水区域的思想;对大流量岩溶管道型集中涌水设计采用止浆垫控流装置,通过控流能有效降低关键过水通道内水流速度,为注浆材料的有效留存沉积和工程的成功封堵提供了重要条件。(2)关键孔联合注浆工艺是岩溶管道型涌水成功封堵的保证,关键孔是指直接揭露岩溶涌水管道或与涌水管道联通性极强并对注浆堵水起主要作用的钻孔。针对矿山Y01岩溶管道型特大涌水精准查找到2个关键孔,均在矿坑南部:一个是距涌水点直线距离约50 m的近距离钻孔(以下简称“近孔”),另一个是距涌水点直线距离约150 m的远距离钻孔(以下简称“远孔”)。现场采用近孔、远孔2个关键孔联合注浆工艺:近孔以粗骨料和自主研发的可控凝结新型材料进行注浆,远孔仅注水泥浆液;近孔粗骨料和新型材料既能降低管道内的水流速度为远孔浆液起到更好的留存沉积作用,又能作为封堵材料起到增强的功能,远孔因其离涌水点距离长、辐射范围广、浆液扩散充分而能确保封堵长度和效果。近孔、远孔协同配合同步注浆是封堵管道型大流量涌水的有效组合工艺。(3)涌水口止浆垫控流降速装置的合理有效调控,配合关键孔联合注浆工艺的同步实施,进一步确保了注浆浆液的有效快速留存和沉积,是岩溶地区封堵管道型大流量涌水的创新性技术和方法。项目实施后,彻底封堵矿坑内集中涌水量达7.12万m^(3)/d的Y01特大涌水点,实现总减水量8.43万m3/d(含非连续帷幕注浆封堵),保证了矿山的正常安全开采,大幅降低了抽排水费用,同时保护了周边环境和地下水资源,具有显著的经济效益和社会效益。研究成果可为我国矿山涌水灾害治理提供理论价值和经验借鉴。

超深基坑岩溶超大突涌水封堵抢险治理技术

在岩溶地区开挖超深基坑,当岩溶埋深较小且地下水较丰富时,基坑易发生底部突水、涌泥、涌砂等险情,严重时可造成基坑坍塌,直接影响周边环境安全。在地质条件复杂、岩溶发育、突涌水量大且险情紧急的情况下,外围帷幕注浆结合内部突涌水点反压封堵的常规封堵抢险方法见效慢、耗时久、成本高,突涌水无法快速封堵,险情无法快速排除。为此结合广州市综合交通枢纽地铁车站35m深基坑底部岩溶发生1000m3/h超大突涌水抢险工程,采用双液浆2层囊袋式内封堵注浆技术,在基坑内对突涌水点直接进行钻孔注浆封堵,利用囊袋保证双液浆可快速凝固,第1层囊袋封堵钻孔和涌水点,第2层囊袋封堵钻孔旁的岩溶孔洞、裂缝等,上下层囊袋互相补充,并对溶洞底进行双液注浆堵漏,防止浆液流失。工程实践表明,治理大涌水量、高水压的基坑岩溶突涌水时,双液浆2层囊袋式内封堵注浆技术具有易操作、直接、快捷、针对性强的特点,可实现快速有效注浆、快速抢险的目的。

基于生态系统脆弱性评价的典型岩溶区生态治理分区

文章以广西平果果化石漠化生态修复示范区为研究对象,基于“成因-结果”模型选取7个指标建立生态系统脆弱性评价指标体系,利用GIS技术和层次分析法进行生态系统脆弱性评价,通过单参数分析法计算各评价指标对生态系统脆弱性的贡献率,分析造成研究区生态系统脆弱性的主要影响因素。结果表明:研究区微度、轻度、中度、重度和极度脆弱生态系统脆弱性等级面积占比分别为36.43%、33.90%、18.91%、9.34%和1.43%,造成研究区生态系统轻度、中度脆弱的主要因素是岩性和土地利用方式,造成研究区生态系统重度、极度脆弱的主要因素是生态环境退化。依据评价结果,基于土地利用现状,结合坡度、地块面积等条件,划定生态治理分区并制订相应治理措施。其中,封山育林区应禁止一切人为破坏活动;人工造林区可在植被盖度较低的地块种植阳性树种,在植被群落高度较高、盖度适中的地块种植中性和阴性树种;林下种植区可引进赤苍藤、金银花等特色经济植物;草地改良区可引进桂牧一号、菊苣草、甜象草等优质牧草;园地改造区可在现有经果林下套种赤苍藤、金银花等矮杆经济作物;特色经济植物种植区可引进赤苍藤、树仔菜等常绿经济植物;退耕还林区因地制宜造林种草;矿山修复区采用多种技术手段复垦复绿;非治理区保持现状。

岩溶地区溶洞处理技术探讨

岩溶地区普遍存在溶洞、溶隙、溶沟等地质现象,岩溶地质的复杂性导致溶岩地区基础更加复杂且多变,处理不当会引发安全隐患,增加工程投资和延长工期。溶洞是建筑工程的处理难点,对其进行深入研究是确保建筑工程质量的有效途径之一。文中将溶洞作为研究对象,阐述了其基本特征、分析溶洞探测方法、施工和设计技术难点、选择最佳的处理方案,保证工程质量和安全,为建筑工程人员处理溶洞提供参考。

岩溶地区溶洞处理方法及工程应用

溶岩地区地质条件复杂多变,建筑工程基础设计、施工过程中存在较多隐患,若处理不当,将引发安全事故,增加工程投资,延长建设工期。文中以某工程为案例进行分析,阐述溶洞的基本特征,介绍溶洞探测、设计技术难点,进而选择最佳处理方案,保障工程质量和安全,以供参考。

岩溶地区地基处理及基础设计

阐述了岩溶地区地基基础常用的处理方法。在溶(土)洞强烈发育且岩溶上覆盖饱和砂层地区,桩基使用受限时,可采用整体性较好的箱形基础设计方案,以减小地基土附加应力和基础沉降。介绍袖阀管注浆在工程中的应用,根据溶(土)洞分布深度、洞高和平面位置,仅对部分溶(土)洞通过钻孔探测溶(土)洞边界,采用注浆封堵处理,以节省工程造价。在上部结构荷载较大区域,采用满布注浆孔注浆加固地基,以提高地基承载力;计算对比了地基加固前后的基础沉降。最后采用钻芯法对处理后地基进行了取样检测,介绍了注浆处理后的检测方案,保障处理后的地基达到工程效果。结果表明,加固效果良好。

格莱村隧道岩溶超前探测及溶洞治理技术研究

随着我国铁路隧道建设的迅速发展,西南地区修建的喀斯特岩溶隧道数量逐年增加,所遇见的突水、突泥、坍塌等地质灾害层出不穷,极大影响了隧道施工与安全。针对上述问题,本文依托渝昆高速铁路格莱村隧道工程,分析了岩溶隧道施工的重难点问题,梳理了岩溶治理技术流程,并采用综合超前地质预报技术对格莱村隧道的岩溶发育地段进行了勘探,提出了拱墙空溶洞、拱墙充填溶洞、隧底溶洞的治理措施,为其他类似隧道工程提供了一定的参考价值。

强岩溶地区基础设计与施工

强岩溶地质非常复杂,以广州市白云区某项目强岩溶地质地基基础的设计为例,采取足够的施工勘察尽可能查明溶洞大小及边界,根据溶洞性质、场地环境通过对比分析进行基础选型、桩基础设计和溶洞处理,可为类似工程提供参考。

提高岩溶桥梁桩基质量的应用研究

广西区域喀斯特地貌的特殊地质,其中溶洞、地下河、暗湖、石钟乳、石笋对于桥梁桩基的影响尤为严重,溶洞良好的处理及桩基的完整性是整个线性工程中桥梁质量把控中关键的一环;桥梁桩基的质量决定了桥梁整体的稳定性及安全性。利用合理的施工工艺及溶洞处理方式方法来提高岩溶桥梁桩基的成桩质量合格率及施工效率,同时达到降本增效的目的。

地铁盾构区间岩溶处治施工技术要点

随着城市地下交通建设的迅速发展,地铁盾构隧道施工经历岩溶区域成为常见挑战。文章以深圳地铁16号线龙城中路站至龙平路站区间为例,探讨了岩溶地带盾构隧道施工处理实例,并研究了施工方案,阐述了溶洞注浆处理施工技术、盾构掘进溶洞段处理措施等,为类似地质环境下的地铁建设提供了有力参考。

城市轨道交通灰岩质溶土洞处理监理技术探析

某市城际铁路W工区在建设过程中面临灰岩质地带的深厚淤泥、砂层、风化岩层等不利地质条件,通过对其施工监理工作的实践,介绍了在灰岩质地带铁路盾构施工前岩溶处理监理工作应重点注意的监理机构内部的组织建设、施工过程的风险评估与处置、监控量测定量评价风险及重视专家意见并做好专项应急救援预案等关键事项;对下穿城中村房屋密集区和既有铁路线等高风险区域的施工监理工作要点进行了阐述。

复杂地质条件下钻孔灌注桩桩底沉渣分析处理

湖北省武汉市某实验室项目地处岩溶强发育地区,存在红黏土和高岭土区域,地质条件复杂。对项目地质条件和桩基础情况进行了详细描述,分析了旋挖钻孔灌注桩桩底沉渣产生的原因,并提出解决桩底沉渣过厚的方法,为其他类似工程问题提供参考。

浅埋隧道穿越充填型溶洞预加固技术

为实现对铜川隧道大型充填型溶洞的安全快速处治,针对掌子面帷幕注浆与地表注浆2种加固方案进行模拟分析,对比2种加固方案下支护结构变形、受力、结构安全系数及围岩塑性区变形。结果表明:地表注浆与帷幕注浆方案变形规律基本一致,变形峰值差仅0.2 mm(0.46%),拱顶位移变形差仅为2.4 mm(8.4%);帷幕注浆方案协调了隧道周边围岩受力、变形特性,隧道净空收敛变形与塑性变形区小于地表注浆方案,净空变形差为5.3 mm(59.6%);帷幕注浆与地表注浆方案支护结构安全系数分别为5.1、5.5,2种加固方案均可保证隧道安全施工。同时,从工期、成本投入及施工组织等方面出发,综合对比2种预加固方案的优缺点,推荐采用地表注浆加固方案。

“衰退—死亡”型陷落柱综合探查治理及发育特征研究

为了研究华北型煤田“衰退-死亡”型陷落柱发育特征及对采掘的影响,以肖家洼煤矿221302工作面运输巷陷落柱的探查与治理为例,通过井上下综合物探及钻探探明了岩溶陷落柱的分布位置及范围,采用X衍射和扫描电镜测试分析了陷落柱胶结物的主要成分,并根据钻孔涌水、注浆量及塌孔等异常现象推断了陷落柱的发育形态特征。结果表明:探查地质异常体为呈近似圆锥状的陷落柱;上部充填物压实胶结较好、导水性差,下部具有一般导水性,将其划分为“衰退—死亡”型,包含堆石段、过渡段、泥石浆段及岩块碎屑段;陷落柱注浆治理后,检验孔未出现异常,掘进面无涌水,底板隔水层有效厚度远大于掘进需要安全隔水层厚度,可确保巷道安全掘进。

复杂岩溶地区建筑桩基础优化和溶洞处理技术研究

在岩溶强烈发育地区进行建筑桩基础施工,常常面临较大施工安全风险和成桩质量难以保障的情况,给工程建设带来极大的挑战。文章以广州市白云区某医疗建筑项目的实际工程案例为依托,为保障桩基础施工质量并严控工程造价,在全面分析场地岩溶发育情况对桩基础施工影响的基础上,对桩基础设计方案提出了合理优化调整方案,将超长灌注桩基础优化成筏板基础、刚性桩复合地基等形式,大大缩短桩长并降低了施工难度,同时也减少了溶洞预处理体积。在溶洞预处理方面通过优化注浆浆液配比和注浆管布置达到了精准注浆处理的效果,可为其他类似地质情况的建设项目提供设计与施工参考。

某高速喀斯特区勘察及处治方案研究

文章基于某高速公路大桥建设案例,采用全方位地质勘察方法,从局部到整体进行勘测,以精确掌握桩基位置及桥梁所在区域的喀斯特地形特征。溶洞区域桥梁建造是桩基工程的核心问题,“边挖边钢护筒围护和使用碎石或泥土回填”联合治理方案可有效确保桩基施工质量,为类似工程解决溶洞问题提供参考。

岩溶地基注浆强化加固关键技术研究

覆盖型岩溶地基在我国西南地区岩溶地貌广泛分布,基岩在地下水的长时间作用下强度降低、稳定性差,可能引发地基沉降和坍塌,是我国高铁建设与运营的重大隐患。为此,应加强对岩溶地基的加固处理,并对其变形进行治理。注浆是目前地下工程中普遍应用的一种方法,它可以封堵地下水并加固破碎岩体。然而,由于注浆工程的隐蔽性和注浆材料在不同岩土介质中的表现不同,针对复杂岩溶地基的注浆参数和加固技术仍然需要更多深入研究和系统科学的理论指导。以桂林北站至桂林高新区路段为工程背景,通过揭示不同的裂隙开度、不同的注浆孔半径、不同的裂隙入口压力、不同的浆液性能等参数对岩溶注浆加固的影响,优化注浆关键参数,提出针对复杂岩溶发育地基治理的复合注浆强化加固关键技术。