隧道岩溶塌陷的超前地质预报研究及防治对策

发布时间：2017-08-10 20:21

  本文关键词：隧道岩溶塌陷的超前地质预报研究及防治对策

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【摘要】：岩溶问题一直是困扰岩溶地区隧道施工的难题。在岩溶地区的隧道施工时,常会遇到涌水、涌泥、坍塌等岩溶地质灾害,导致严重的人员伤亡和经济损失。因此,岩溶塌陷超前预报技术和防治对策的研究对于岩溶区域隧道修建是至关重要的。我国岩溶分布范围广泛,可溶解性岩石分布面积达340km2,大概是我国领土面积的1/3。在南方的中西部区域地区铁路隧道施工中,揭露和处理了大量的岩溶塌陷问题,积累了丰富的经验。岩溶塌陷治理的根本就是岩溶水、岩溶洞穴填充物、岩溶空洞等岩溶地质问题的治理。本文在阅读和整理岩溶地区隧道修建资料和文献的基础上,结合依托工程,对隧道岩溶超前地质预报和岩溶塌陷防治对策进行探讨,通过溶洞对围岩稳定性影响的规律分析,为后续防治隧道岩溶塌陷提供必要的技术支持。主要内容如下:(1)分类阐述了各超前地质预报方法,重点对常用的岩溶超前地质预报技术进行了总结。(2)以坝陵河大桥地区隧道为依托工程,明确研究区隧道预报的重难点问题为岩溶,决定采用“以地质法为基础的综合物探方法”进行工程实际预报。实际应用表明:“以地质法为基础的综合物探方法”对隧道岩溶预报有较高的准确率。(3)运用FLAC3D软件分析研究区隧道侧部、顶部、底部存在空溶洞,且与隧道之间间距不同时,其对围岩应力和位移的影响规律。(4)根据上述规律,结合研究区内勘察资料及潜在的塌陷模式,对研究区隧道修建过程中遇到的岩溶问题进行分类治理,安全、妥善防治隧道区内岩溶问题,防治塌陷。通过以上内容的研究,在隧道岩溶塌陷的超前地质预报及防治对策方面,构成具有系统性、实用性较强的综合施工技术。
【关键词】：隧道 超前地质预报 数值模拟 岩溶塌陷 防治对策
【学位授予单位】：湖南科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U452.11
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 绪论9-15
• 1.1 选题意义及目的9-10
• 1.2 国内外研究现状10-13
• 1.2.1 岩溶探测技术的研究现状10-11
• 1.2.2 岩溶塌陷治理技术的研究现状11-13
• 1.2.3 研究现状分析小结13
• 1.3 论文的主要研究内容、思路及研究技术路线13-15
• 1.3.1 研究思路13
• 1.3.2 研究内容13-14
• 1.3.3 技术路线14-15
• 第二章 隧道超前地质预报方法及探测技术15-28
• 2.1 地质法15-19
• 2.1.1 隧道区域地质勘察及基础地质调查15-16
• 2.1.2 洞内地质素描16-19
• 2.2 物探法19-26
• 2.2.1 弹性波反射法19-22
• 2.2.2 电磁波反射法22-25
• 2.2.3 红外探测25
• 2.2.4 高分辨直流电法25-26
• 2.3 超前钻探法26-27
• 2.4 本章小结27-28
• 第三章 坝陵河大桥地区隧道岩溶地质预报方法28-49
• 3.1 工程概况28-29
• 3.2 研究区工程地质概况29-34
• 3.2.1 自然地理29-30
• 3.2.2 地层与岩性30-32
• 3.2.3 地质构造32-33
• 3.2.4 岩土层工程特征33-34
• 3.2.5 岩溶及地下水34
• 3.3 研究区隧道岩溶地质预报及探测34-48
• 3.3.1 预报方案34-35
• 3.3.2 测试成果分析35-47
• 3.3.3 实际开挖情况验证47-48
• 3.4 本章小结48-49
• 第四章 溶洞对隧道结构及围岩稳定性影响的分析49-67
• 4.1 问题的提出及研究目的49
• 4.2 数值模拟方法简介及模拟设计49-52
• 4.2.1 FLAC~(3D)软件简介49-50
• 4.2.2 数值模拟工况设计50-51
• 4.2.3 模型建立与计算参数的选取51-52
• 4.3 不同工况条件下溶洞对隧道稳定性影响的数值分析52-64
• 4.3.1 侧部溶洞对隧道稳定性影响的数值分析52-56
• 4.3.2 顶部溶洞对隧道稳定性影响的数值分析56-60
• 4.3.3 底部溶洞对隧道稳定性影响的数值分析60-64
• 4.4 本章小结64-67
• 第五章 隧道岩溶塌陷防治对策67-75
• 5.1 岩溶塌陷机制67-69
• 5.2 岩溶塌陷分类69
• 5.3 研究区岩溶塌陷的防治69-74
• 5.3.1 研究区岩溶防治总体原则70
• 5.3.2 溶洞发育地段的防治70-73
• 5.3.3 溶管发育地段防治73
• 5.3.4 岩溶水的防治73-74
• 5.4 本章小结74-75
• 第六章 结论及展望75-77
• 6.1 结论75
• 6.2 展望75-77
• 参考文献77-79
• 致谢79

【参考文献】

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本文编号：652496