基于GIS的深埋超长隧道岩爆等级评估方法

将岩爆等级评估方法与GIS空间数据分析方法相结合,提出基于地理信息系统(GIS)框架的深埋超长隧道岩爆等级评估方法。该方法以GIS的图元及其空间属性表征隧道洞段及其岩爆等级控制因素,依据岩爆等级判据为基本关系式,通过属性集空间分析和Python脚本执行实现岩爆等级智能评估和评估成果图形化显示。隧道工程数据由GIS空间数据库统一管理,实现超长隧道岩爆等级评估信息的高效信息查询、计算、分析和几何图形展示,并根据工程进展实时高效地更新。研究结果表明:该方法减少了超长隧道岩爆等级评估的任务量,使得岩爆等级评估结果能够可视化呈现,同时减少了由于地应力、构造条件等数据更新而导致的返工耗时,丰富和发展了岩爆分析预测的方法,为岩爆等级预测提供了新的手段。

超前地质预报在深埋超长隧洞施工中的应用

深长隧道的施工过程中经常会遇到塌方、突水等无法预测的地质灾害,对施工安全构成了极大威胁,准确及时的地质超前预报方法是目前隧道建设过程中亟待解决的难题。本文详细介绍了不良地质隧道超前预报的几种常见方法,以山西省中部引黄深埋超长隧道为工程背景,采用地震波预报TSP技术,预报了隧道内断层构造及断层破碎带、节理、裂隙较发育段情况,结果与实际比较符合,同时分析了TSP技术在地质探测中的不足,最后提出了适用于中部引黄隧道的地质预报方法,对类似工程具有一定的借鉴意义。

典型隧道断面形态对拟建滇西大理至瑞丽铁路高黎贡山隧道稳定性影响的数值模拟分析

拟建的大理—瑞丽铁路穿越横断山区南段的滇西南地区,地形、地貌和地质条件都极为复杂,其中高黎贡山深埋超长隧道的工程稳定性问题一直是困扰铁路选线、设计和施工的重大工程难点。针对不同形态隧道断面可能对高黎贡山超长隧道工程稳定性产生的影响问题,在充分综合该区野外地质调查、地应力测量、岩石力学实验等成果与资料的基础上,利用ANSYS有限元应力分析软件对不同形态隧道断面的应力分布进行了有限元计算,给出了应力分布图像,分析了断面应力分布的特点和断面形状对应力分布的影响。同时,计算了围岩的应力与强度比,对2种不同断面的围岩稳定性进行了分析对比,最后根据分析结果对不同隧道断面形态下的隧道稳定性进行了综合评价,并据此提出了铁路隧道断面设计与施工中应重点关注的问题。

滇西高黎贡山南段腾越隧道沿线岩石-构造特征及其工程影响

横断山地区的复杂地质构造条件是制约滇西大环线、沿边高速和滇中城市群高速路网等重点工程规划与建设的最突出问题。以拟穿越横断山南段高黎贡山的超长深埋公路隧道(腾越隧道)为例,基于隧道工程区详细的岩石地层、构造地质与工程地质勘查资料,对该区的隧道围岩、地质构造以及相关的水热活动特征等进行了详细剖析,总结了面临的主要工程问题。结果表明:高黎贡山南段是较为典型的以韧性剪切带及所夹持的花岗岩体和变质岩块为主构成的动力变质变形带;隧道工程区主要包含9类岩石工程单元,主体以形成于上地壳下部至中地壳的中深层次变质岩类和花岗岩类为主;对工程建设可能产生显著影响的主要断裂带有10条,分属怒江断裂系、高黎贡山断裂系(或泸水—瑞丽断裂系)和龙川江断裂系三大构造体系,并控制了区域上主要水热活动带,其中第四纪仍可能存在活动性的断裂带有5条,高黎贡山西侧边界断裂带是影响隧道工程的主要活动断裂。综合分析结果表明,研究区隧道围岩的工程地质属性多属于较破碎的坚硬—较坚硬岩,高地应力和高地温将是影响隧道工程稳定性的主要因素,其次是变质岩和花岗岩的岩体特性与构造节理发育程度,以及相关的断裂涌水和花岗岩区段的密集节理带透水问题。