隧道穿越溶洞及断层突水机理与防控对策研究

硬质岩地区的岩溶区和断层带突水防治的关键在于突水判据的建立。先从理论研究出发,以材料力学、结构力学和理论力学为基础,建立了“有效隔水岩层(柱)”的突水力学结构模型;采用了构建函数的方法,得到了“有效隔水岩层(柱)”的总势能函数表达式;基于突变理论,构建了岩溶区及断层带突水的尖点突变模型,获得了“有效隔水岩层(柱)”厚度、长度、水压力及岩石力学参数之间的函数关系;基于断裂力学,建立了一种硬质岩地区的岩溶区和断层带突水损伤力学判据,并以正在施工的广西某隧道为例,开展了应用研究,提出了隧道穿越硬质岩地区的岩溶区及断层带突水防控对策。结果表明:突水临界厚度值按计算突水临界厚度值的1.5倍取用,能较为有效地指导施工,验证了理论方法较为合理;提出的岩溶区或断层带突水防控对策,为解决隧道岩溶区和断层带突水问题提供一种新的理论支持。

超前探孔对砂层洞的应用价值

对超前探孔进行深入研究的主要目的是为了探索其实用性,通过各个方面反馈出来的数据进行分析总结,判断出其在实际应用中的重要性和应用价值。通过对此方面的研究,可以更好地学习到超前探孔方法,并判断超前探孔方法的实际意义。以合肥地铁网(链接各市区的主线)地下区间施工为例,讲述了地下钻孔爆破的方法打穿避免岩溶涌突水,以及针对砂层洞发育地区使用的工程施工流程和先进的抵制类型探测技术。