复杂岩溶地层地铁车站深基坑涌水灾害的声呐探测及综合治理

[目的]在佛山地区,复杂岩溶地层具有特殊性,其钙质粉砂岩地层及其破碎带极易引发地铁车站基坑涌水灾害。因而有必要采用声呐技术进行探测,并通过综合治理解决涌水问题。[方法]以佛山地铁3号线中山公园站为研究对象,从涌水险情出发,介绍了该站声呐探测方案,并基于探测结果分析了该站深基坑地下水的渗漏特性,判定了渗漏点的空间分布及其涌水灾害类型。结合基坑底部超前钻勘察成果及基坑内涌点分布特征,提出了坑外后退式双液注浆止水帷幕+坑内咬合旋喷桩基坑渗漏联合封堵方案。着重阐述了方案中后退式双液注浆、双管旋喷咬合桩以及MJS(全方位高压喷射)桩等技术的施工要点。对采用综合治理前后的代表性测孔处地下水渗流速度进行对比,以验证治理效果。[结果及结论]声呐探测技术能精准探查岩溶地层深基坑渗漏点的具体位置及其渗流场相关参量。采用后退式双液注浆、双管旋喷咬合桩及MJS桩相结合的联合封堵方案可有效解决复杂岩溶地段深基坑开挖大面积涌水渗漏技术难题。

城市地下空间水灾害防治若干科技问题研究展望

在综述国内外城市地下空间水灾害状况和防灾研究现状的基础上,梳理了研究成果及案例分析,将城市地下空间遭受的水灾害性状归纳为两大类型问题:一类为地表洪涝灾害导致的地下空间水淹灾害,另一类为工程活动或周边水环境特征变化导致的水灾害。解析了城市地下空间内、外部水灾害环境关联响应关系。基于城市地下空间水灾害分布的复杂性,从灾害成因的关键要素和耦合响应关系入手,总结了当前国内城市地下空间水灾害防治存在的一些共性科学难题和技术瓶颈,多目标多层面分解地下空间水灾害防治科学问题和关键技术路线,系统性提出了应该重视和加强研究的若干科技问题及解决路径。并从科学问题、关键技术和解决措施三方面展望城市地下空间水灾害防治领域的科技发展。

情报需求驱动的水灾害突发事件应急决策情报体系构建

[目的/意义]水灾害应急决策过程中存在情报精准性不足、主体间协作沟通不畅等问题,究其原因,是贯穿在应急决策全过程中的情报需求缺乏清晰性、准确性描述,导致有效决策靶向性不足。[方法/过程]凸显情报需求在水灾害应急情报体系全流程中的作用,通过识别水灾害情报需求,将决策任务细粒度化,构建水灾害突发事件任务模块库,建立面向水灾害应急业务及主体的情报需求关联库,以有效应对水灾害突发事件。[结果/结论]细粒度突发事件任务模块库与情报需求关联库,是在事前建立、事中补充的,二者的共同作用可在应急决策时使情报需求识别实现快速、客观,提高主体获取情报的精准性,促进应对策略的靶向性,提升决策有效性,最大限度降低水灾害导致的损失。

基于层次分析法的隧道突水灾害风险评价指标体系

国家经济快速发展的同时,各种复杂地质情况下的隧道及地下工程事故频发,特别是突水灾害严重影响隧道施工安全,因此对突水灾害风险的评估具有重要意义。本文在参考前人研究的基础上,从工程实际出发,考虑诱发隧道突水灾害的重要因素,基于层次分析法,根据权重排序,总结出对于突水灾害影响的最大的几个因素,可为后续的研究提供参考。

中国自然灾害史融入水灾害防治课程思政教育的探索

水灾害是我国面临最严重的自然灾害之一,严重威胁着我国社会经济发展与人民生命财产安全。中华民族在同水灾害抗争的过程中,创造坚忍不拔的民族精神、光辉灿烂的中华文明,用生命、精神和智慧书写许多可歌可泣的故事。在水灾害防治课程中引入中国自然灾害史,对于培养学生家国情怀、制度自信、文化自信和创新精神等具有重要意义。该文主要讨论引入中国自然灾害史辅助水灾害防治课程思政建设的重要性、可行性及融入方法与途径。实践结果表明,融入中国灾害史有利于提高水灾害防治课程的生动性、激发学生学习兴趣、提高学生科学素养与思想政治素质。

浅谈铝土矿山超前探水预报及水灾害治理措施

铝土矿山地质较为复杂,且容易出现突水、溶洞、破碎带等问题,稍有不慎很有可能引起严重的安全事故,危害人们的生命财产安全。基于此,需要严格遵循“有疑必探、先探后掘”的方针,对铝土矿山的实际情况进行超前预报,为后续施工操作提供依据,保障铝土矿山工程的顺利进行。同时要对铝土矿山的水灾害进行科学预测,提出针对性的防治措施,保障矿山基建安全,促进整体矿山经济效益的提升。基于此,主要对铝土矿山超前探水预报技术方法以及水灾害治理措施进行综合性分析,从而节约生产成本,减少安全事故的发生概率,保障绿色矿山的有效建设。

北京“23·7”公路水毁灾害分析及防治措施研究

公路作为一种重要的交通基础设施,在人类社会活动中被广泛使用,承担着公众出行和物资流通的重任。然而,由于全球变暖导致的极端天气频繁发生,尤其是汛期暴雨引发的公路水毁已成为制约社会运转和经济发展的重要因素。通过调查整理北京西部山区有关水文、气象、地质3个方面的孕灾环境资料,发现河流洪水设防标准低、降雨强度大、地质灾害物源集中是“23·7”公路水毁灾害的重要诱因。通过对公路水毁现场的实地踏勘,根据水毁发生位置和水毁结构物的不同,将公路水毁划分为路基及防护结构水毁、路面水毁、排水设施水毁、桥梁水毁、交安设施水毁5种类型,并分析了相关结构物的水毁成因,提出了完善路网规划、优化路线走向、改进设计方案、优选筑路材料、提升养护管理水平的综合防治措施。

矿井水灾害:原因·对策·出路

进入新世纪,煤炭行业经过十年黄金期高速发展,煤炭产量稳定在目前的45亿t左右。煤矿安全形势总体向好,事故由多发、频发甚至群发,重特大事故时有发生,到单发、偶发,特别重大事故得到有效遏制;矿井水灾害仍为我国煤矿的主要灾害类型,是仅次于瓦斯灾害的第二大杀手。分析表明,客观上开采环境复杂以及主观上重视不够,是事故发生的主要原因;井田水文地质条件勘查、隐患探查治理、突水征兆辨识等“三道关”失守,是事故发生的主要技术原因。相应提出了依规勘查查清条件、照章探放消除隐患、异常辨识及时撤人3项过“三道关”技术措施,规范了“查疑、设计、施工、评价”超前探放水工作流程,强调了勘查理论技术体系和防治水工作体系及其各环节的新进展以及智能精准感知辨识技术为“守关”的科技支撑作用。展望未来,深度学习、智能感知及升尺度方法等理论探索,“三维透明地质体”及其属性探测技术的突破,是解决地质体的随机性、流体的时变性和采矿的动态性的根本出路,可实现我国矿井水可防可控的终极目标。

富水裂隙围岩隧道涌水量计算方法与规律分析

富水裂隙区隧道涌水量预测精度较差,涌水问题尚未得到较好的解决。针对此问题,视裂隙围岩及注浆区为非均质各向异性介质,初期支护及二次支护结构为均质各向同性介质,构建了裂隙围岩下隧道涌水简化计算模型,基于地下水力学理论及流体质量守恒定律推导了富水裂隙区隧道涌水量计算公式。通过退化分析及案例工程现场实测数据验证了构建富水裂隙区隧道涌水简化计算模型的合理性及涌水量计算式求解的正确性,最后基于解析解揭示了各特征参数对富水裂隙区隧道涌水的影响规律,探讨了富水裂隙区隧道涌水机制。结果表明:理论计算值与现场实测值最大相对误差为8.1%,验证了构建模型的合理性及公式推导的正确性;隧道涌水量随裂隙最大宽度的增加而增大,受堵水结构的联合制约,两者近似呈线性关系;注浆区厚度与隧道半径比值在2倍以内时,隧道涌水量受注浆区厚度的影响显著;富水裂隙区隧道涌水受裂隙分布规律及支护结构的制约,应重视对裂隙分布的调查。

基于变权重−云模型的岩溶隧道涌突水灾害风险评估——以中梁山隧道为例

针对岩溶隧道涌突水的致险因素的不确定性、复杂性和隧道涌突水风险评价的主观性,以成渝中线中梁山岩溶隧道工程为背景,建立基于正态云模型的隧道涌突水风险评价方法。通过选取地层岩性、地质构造、地表汇水条件、隧道空间位置、地下水循环交替条件作为风险影响因素,构建涌突水风险评估体系;基于正态云模型确定的各影响因子数字特征及变权向量计算综合隶属度,最终判定岩溶隧道涌突水灾害风险等级。结果表明:成渝中线中梁山隧道涌突水灾害为“Ⅱ级”与“Ⅴ级”之间,涌突水灾害发生可能性大且危害高,与实际开挖结果一致。文章构建的岩溶隧道涌突水灾害风险评估方法,实现了多元决策下的隧道涌突水灾害风险分级客观性,适合岩溶隧道的风险评估,为日后隧道质量控制和寿命评估提供参考。

贵南高铁朝阳隧道出口岩溶突水灾害整治措施研究

贵南高铁朝阳隧道出口穿越岩溶地层,2018年6月10日曾发生严重透水事件,给隧道后续施工带来巨大安全隐患。基于此,文章对朝阳隧道出口地表岩溶和地下暗河的发育特征开展地质调查,探明了“6·10”突水事故的成灾原因为暗河突涌;并根据现场工程情况,对比分析了三种洞内溶腔处理方案和四种出口排水方案,提出了岩溶突水灾害整治措施。研究成果对贵南高铁隧道后续施工过程中突水风险控制,具有重要的参考价值。

基于三维离散-连续耦合的岩溶隧道突水破坏模式研究

岩溶隧道在修建的过程中难以避免接近溶腔甚至高承压水溶腔,而突水破坏极易引发安全事故甚至对隧道产生不可逆的影响,因此对岩溶隧道突水破坏模式的研究有利于解决相关安全问题,并对选线安全具有一定参照意义。通过三维离散-连续耦合数值技术,对微观离散颗粒物理、力学参数进行标定并验证,模拟水压作用下下伏溶腔与隧道仰拱之间的防突岩体垮塌过程。根据试验结果将防突岩体的破坏模式分为3类:剪切破坏模式、弯折破坏模式和复合破坏模式。弯折破坏模式表现为防突岩体中部和两端拉伸裂缝呈贯通状;剪切破坏模式表现为防突岩体两端裂缝呈剪切态;复合破坏模式则同时具有二者的共同特性。3种破坏模式所引起的裂缝发育规律相似,均可分为初始发育、快速发育和平缓发育3个阶段。初始发育阶段时防突岩体所存在的裂缝数量较少;维持水压力防突岩体的裂缝数量突增并进入快速发育阶段;而后防突岩体中的裂缝产生贯通效果进入平缓发育阶段,最终防突岩体整体垮塌。由此得出结论:突水破坏在岩溶隧道中是一个渐变的过程,但对岩溶隧道总体安全性有不可逆的影响。

煤矿水文地质条件及水灾害影响因素分析

结合山西省煤矿水文地质条件,分析水灾害的具体类型及对矿山采矿的安全影响,探讨造成水灾害的影响因素。从自身实践经验出发,立足于山西煤矿水文地质条件特征,尝试探索有效的防治水措施,保障煤矿开采作业的安全性,进而提升煤矿企业的经济效益,降低对矿山地区生态环境的不良影响。

关闭小煤矿突水灾害隐蔽通道快速探查与治理技术

针对关闭小煤矿开采区域发生的突水灾害,采用物探、微震、钻探、奥灰水位网分析等方法查找到突水通道,并利用帷幕和灌注骨料相结合手段、多层交叉加固技术彻底封堵了突水通道和突水水源,矿井总体涌水量相比以往同期减少了62%,大幅减少了矿井排水费用,也保护了奥灰水资源,为矿井安全生产提供了保障。

水灾害类型化的法律意义初探

水灾害是水安全中的疑难问题,包括水量异常现象、水量异常持续的过程和水量异常对人类社会及经济发展造成的严重损害3个方面的含义。为使有关主体根据水灾害的类别有针对性地编制应急预案和落实国家紧急权,水灾害应分为“特别重大、重大和一般”3种级别;水灾害监测制度的体系化和预警信息处理主体的确定,均要求按照原生水灾害与次生水灾害的分类展开;突发水灾害和常规水灾害的分类则有助于完善突发水灾害的预警和应急救援法律制度。

基于HMM算法的矿山水灾害链复杂演化网络模型构建及应用

矿山水灾害可视为由各种相互联系的因素构成的复杂系统,通过研究矿山水灾害链中节点事件对演化过程的影响,可为矿山断链减灾提供依据。采用灾害链理论结合复杂演化网络模型,提出了灾害节点演化性子模型、灾害节点影响度子模型、灾害节点重要度子模型、灾害综合中心性模型4个子模型,利用HMM算法对子模型进行优化,构建了基于HMM算法的矿山水灾害链演化网络模型;参照前人的案例分析结果,对比分析矿山水灾害链演化网络模型的可靠性,结果表明:该模型能更有效地分析出各节点事件对整体灾害链演化的影响程度,推算出最有可能发生的矿山水灾害演化链,从而为矿山灾害链的风险分析以及断链减灾提出更合理的建议。

煤矿水灾害的成因分析及防治措施研究

本文针对煤矿水灾害的成因分析和防治措施展开研究。在分析煤矿水灾害的成因时,需要考虑自然因素和人为因素。针对防治措施,主要是关注预测和监测技术以及排水和封闭管理措施。通过案例研究分析了煤矿水灾害案例的成因和防治措施效果。

山区道路水毁防护工程及防治措施探讨

水毁灾害是导致山区道路功能性受损的关键因素之一,为进一步保障我国山区道路的保障功能,主要分析山区道路水毁灾害的特点,并提出针对性防护工程及防治措施,希望能够为相关工作者提供帮助。

燕子山矿深部开采煤层底板水害治理效果评价

深部高承压含水层严重威胁着大同煤田西北部燕子山矿资源的安全开采,目前对于深部煤层开采突水灾害的防治效果评价尚未形成系统的指导体系。围绕深部煤层安全开采承压水灾害防治效果评价方法展开研究,通过利用隔水层有效厚度及阻水能力、突水系数、注浆数据GIS(地理信息系统)分析、矿井电法评价、比较分析等多种方法,提出了深部煤层开采承压水灾害防治效果评价方法——序列验证评估(SVE)方法。将该方法应用于燕子山煤矿深部开采二叠系、石炭系突水灾害的防治上,并对防治效果进行了评价。评价结果表明,SVE方法能够有效反映深部煤层开采突水的防控效果。

南四湖济宁段水安全保障现状及建议

文章立足于南四湖水灾害防御、水资源保障、水生态环境治理等水安全现状,分析了南四湖在水多、水少、水脏等方面存在的问题,提出了健全防洪减灾体系、提高雨洪资源利用效率、全方位治理水生态环境、优化流域区域部门联动工作机制等措施,强化流域属性和系统治理的理念,以南四湖水安全助力流域经济社会高质量发展。