摘要：铁路深埋长大隧道因其埋深大、里程长,同时伴随复杂多变的地质问题,致使地质勘察难以查明、查细,特别是对深埋长大隧道破碎岩体空间分布的精准定位一直是工程勘察中的难题。基于CSAMT三维正反演理论,研究建立了针对深埋长大隧道中破碎岩体靶向勘察模式,从而实现“点-线-面”的精准勘察。通过开展基于四面体网格的CSAMT三维正演和有限内存拟牛顿法的三维反演研究,以及二、三维模型分析对比,验证三维CSAMT在铁路隧道勘察中的优势。在滇西地区某深埋长大隧道TBM掘进工区开展三维“点-线-面”靶向勘察试验,结果表明该勘察体系可靠且精度高,精准探明了TBM卡机工区段前方的花岗岩蚀变带影响范围及其空间展布形态,确定了断层破碎带的影响范围及其空间展布形态,有效提高深埋长大隧道勘察精度。布置靶向测线从“点-线-面”进行三维CSAMT勘察这一思路,对深埋长大隧道的勘察工作提供一定的应用参考价值。

摘要：西南山区某隧道处于龙门山断裂带西南段内,区域地质构造作用强烈,地形地貌及岩溶水文地质条件复杂,突涌水成为制约隧道勘察设计和安全施工的重大难题。本文采用现场水文地质调查、水化学成分测试、理论分析计算等方法分析了隧道的岩溶发育程度和岩溶发育规律;依据岩溶水补径排条件,划分了工程区水文地质单元;在水文地质分区的基础上,进行了隧道涌水量预测和隧道涌突水危险性评价。研究结果表明:(1)该隧道二叠系栖霞组(P_(1)q)、奥陶系中统宝塔组(O_(2)b)为强富水性,泥盆系养马坝组(D_(2)y)、泥盆系中统观雾山组(D_(2)g)、志留系下统纱帽组(S_(2)s)、志留系下统罗惹坪组(S_(2)l)为中等富水性,晋宁澄江期斜长花岗岩(γ_(2))、震旦系下统安山岩段(Zaα)以及志留系,泥盆系地层中的砂岩和泥岩为弱富水性;(2)该隧道高危险突涌水段650 m,占比4.42%;中危险突涌水段5879 m,占比39.98%;较危险突涌水段7742 m,占比52.64%;低危险突涌水段435 m,占比2.96%。本文研究成果对西南山区铁路岩溶区高压富水隧道勘察设计和施工具有重要参考价值。

摘要：岩爆是深埋长大隧道面临的主要地质灾害之一,其“孕育-发生-发展”全过程异常复杂,使其成为地下工程中的世界性难题。准确反映地应力变化规律以及区域内地质构造影响,结合实测资料进行岩爆分级预测,对保障隧道前期勘察设计及后期安全施工具有重要意义。根据隧道工程地质资料,通过COMSOL Multiphysics和Rhino建立三维数值计算模型,反演分析得到整个区域的初始地应力场。在综合分析影响岩爆关键因素的基础上,从“储能性-倾向性-突发性”研究角度,选取岩石单轴抗压强度与围岩洞壁最大主应力比(σc/σmax)、围岩洞壁最大切向应力与岩石单轴抗压强度比(σθ/σc)、岩石强度脆性系数(σc/σt)及岩石弹性能指数(W et)作为评价指标。采用熵权法确定指标权重,运用功效系数法加权计算总功效系数值,构建了一种基于功效系数法和地应力场反演的深埋长大隧道岩爆预测模型,并将其应用于川藏铁路桑珠岭隧道。研究结果表明,该模型具有较高的准确性和可靠性,为类似深埋长大隧道岩爆预测提供了一种新的参考。

摘要：以广东省内花岗岩地区的某隧道工程为例,通过地质测量、遥感分析、岩(土)测试、水文分析和综合测井等手段开展了系统研究,研究结果表明:隧道工程穿越的花岗岩属于典型的硬质岩,其微风化样品的饱和单轴抗压强度约为90 MPa。区域内断裂极为发育,地表水源丰富。微风化花岗岩围岩综合渗透系数0. 008 m/d,断层破碎带围岩和破碎花岗岩围岩的综合渗透系数均为0. 03 m/d,按稳定流理论公式估算隧道涌水量为45 556. 0 m^3/d。隧址区地下水对砼结构腐蚀作用等级为微腐蚀,对砼结构中的钢筋腐蚀作用等级为微腐蚀,化学腐蚀环境作用等级B级。综合测井结果显示,围岩中存在多个断裂破碎带,岩石的放射性总体较弱。隧道的岩温最高为埋深12 m处的33. 2℃,岩温随埋深增加而快速递减至230 m附近的20℃,水位以下的岩温逐渐上升并最终在隧道洞身附近增加至26. 51℃(703附近)。隧道最大主应力σ_(hmax)=23. 2 MPa位于隧道洞身位置(埋深703 m附近)处,计算得出Rc/σ_(max)介于4～7范围并对应了中等强度岩爆。本研究系统的综合勘察结果表明,该隧道工程可能存在偏压段大变形、硬岩岩爆、高压突(涌)水、风化残积层软化及崩塌和岩石破碎带小型塌方或掉块等灾害,同时研究中也提出了相应的防治应对措施。

摘要：隧道工程在高速公路建设中极为常见,其愈发长大深埋化加剧了地质灾害发生的几率和危害。本研究以广东省内花岗岩地区的某隧道工程为例,通过地质测量、遥感分析、岩(土)测试、水文分析和综合测井等手段开展了系统研究,研究结果表明:本研究隧道工程穿越的花岗岩属于典型的硬质岩,其微风化样品的饱和单轴抗压强度约为90MPa。区域内断裂极为发育,地表水源丰富。微风化花岗岩围岩综合渗透系数0.008m/d,断层破碎带围岩和破碎花岗岩围岩的综合渗透系数均为0.03m/d,按稳定流理论公式估算隧道涌水量为45556.0m^3/d。隧址区地下水对砼结构腐蚀作用等级为微腐蚀,对砼结构中的钢筋腐蚀作用等级为微腐蚀,化学腐蚀环境作用等级B级。综合测井结果显示,围岩中存在多个断裂破碎带,岩石的放射性总体较弱。隧道的岩温最高为埋深12m处的33.2℃,岩温随埋深增加而快速递减至230m附近的20℃,水位以下的岩温逐渐上升并最终在隧道洞身附近增加至26.51℃(703m附近)。隧道最大主应力σhmax=23.2MPa位于隧道洞身位置(埋深703m附近)处,计算得出Rc/σmax介于4~7范围并对应了中等强度岩爆。本研究系统的综合勘察结果表明,该隧道工程可能存在偏压段大变形、硬岩岩爆、高压突(涌)水、风化残积层软化及崩塌和岩石破碎带小型塌方或掉块等灾害,同时研究中也提出了相应的防治应对措施。

摘要：拟建渝昆高速铁路通过云贵高原斜坡过渡带,地质条件复杂,深埋长大隧道多,其中彝良隧道存在高地温工程地质问题。本文根据彝良隧道水文地质调绘及深孔测试等成果,对该隧道高地温可能存在的热源进行了分析,根据隧道地温测试情况,对隧道高地温进行了危害性分级。研究结果表明:(1)拟建彝良隧道区地表无热泉出露,深孔最高实测井温为39.31℃;(2)彝良隧道地热热储层为志留系中统大路寨组(S_(2)d),地热增温类型为地温梯度增温,地下热能的赋存形式为热水型;(3)彝良隧道在接收大气降水和地表径流补给后,地下水自北东向南西,沿大路寨组(S_(2)d)地层中岩溶裂隙或局部的管道顺龙池背斜轴往倾伏端深部径流,受地温梯度增温作用,形成高温热水,赋存于热储层大路寨组(S_(2)d)中;(4)彝良隧道D4K 320+900~D4K321+300、D4K326+190~D4K327+500段属低高温带,热害轻微;D4K321+300~D4K326+190段属中高温带,热害中等。研究成果可为隧道设计和施工提供参考依据。

摘要：滨绥线牡绥段长大隧道大部分被玄武岩覆盖着,地质调绘、常规物探方法难以发挥作用,采用有源和无源大地电磁法取得了较好的地质效果,本文在研究玄武岩物性特征和大地电磁方法特点的基础上,对牡绥线有源、无源大地电磁实例效果进行分析。

摘要：公路、铁路深埋长大隧道在勘察设计阶段如何进行煤层瓦斯的预测与评价工作，尚无成熟经验。但是，运用瓦斯地质的基础理论和测试方法，结合隧道工程地质特点，在勘察阶段预测煤层瓦斯的涌出与突出，是可行的。煤层瓦斯的涌出与突出，主要与煤层瓦斯含量、压力及影响瓦斯赋存的地质因素有关。作者在勘察阶段着重进行地质因素调查、分析，并采用地勘阶段适用的测试方法，建立了瓦斯突出的综合判据，初步建立了勘察阶段瓦斯地质工作的思路与方法。