發(fā)布時間：2020-10-09 20:23

　　 復(fù)雜條件下山嶺公路隧道施工安全保障關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用是目前隧道方面研究的一個熱點(diǎn),很多方面還都處于經(jīng)驗(yàn)和探索階段,諸如不良施工地質(zhì)災(zāi)害體的超前預(yù)報和防治技術(shù)等。隧道施工過程中,工程區(qū)的地形地貌條件、水文地質(zhì)與工程地質(zhì)條件等都極為復(fù)雜,可能會遇到巖溶與涌水突泥、煤層與瓦斯有害氣體、洞口大型崩坡堆積體滑塌等諸多復(fù)雜的建設(shè)難題。本文以涪陵白濤隧道群為依托工程,基于該隧道群的施工建設(shè)和監(jiān)測數(shù)據(jù)有關(guān)資料,結(jié)合施工超前地質(zhì)預(yù)報、監(jiān)控量測工作和相應(yīng)數(shù)值模擬分析,主要采用了綜合分析研究方法和數(shù)值模擬法對白濤隧道群的施工安全保障關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用進(jìn)行研究,其主要成果如下:(1)根據(jù)白濤隧道群的地質(zhì)勘查資料,重點(diǎn)從地形地貌和地質(zhì)水文角度分析白濤隧道群可能存在的的不良地質(zhì)災(zāi)害類型、成因和影響;(2)系統(tǒng)介紹了隧道超前預(yù)報技術(shù),詳細(xì)對比了各預(yù)報方法之間的優(yōu)劣和適應(yīng)性,針對白濤隧道群特點(diǎn)選擇綜合預(yù)報方法;對崩破堆積體、爆破振動對頁巖氣井影響監(jiān)測,并結(jié)合探測結(jié)果與監(jiān)測數(shù)據(jù),分析主要施工不良地質(zhì)類型影響并給出合理建議;(3)采用Midas/GTS軟件,針對白濤隧道群的具體特點(diǎn)進(jìn)行施工數(shù)值模擬分析,確定隧道施工關(guān)鍵工藝參數(shù),依據(jù)施工監(jiān)測數(shù)據(jù)確定二襯合理支護(hù)時機(jī);(4)對隧道施工不良地質(zhì)防治技術(shù)進(jìn)行歸納與總結(jié),并制定相應(yīng)防治技術(shù),預(yù)警體系和應(yīng)急響應(yīng)措施,確保安全保障技術(shù)應(yīng)用能夠貫徹執(zhí)行;(5)針對白濤隧道群復(fù)雜地質(zhì)條件,通過應(yīng)用隧道地質(zhì)超前預(yù)報技術(shù)、現(xiàn)場監(jiān)控量測、合理施工方法、不良地質(zhì)災(zāi)害防治技術(shù)、施工災(zāi)害預(yù)警體系、應(yīng)急響應(yīng)與應(yīng)急預(yù)案等來保障施工安全,提高了復(fù)雜條件下山嶺公路隧道施工安全保障關(guān)鍵技術(shù)水平,并將關(guān)鍵技術(shù)合理應(yīng)用到工程項(xiàng)目,對以后同類工程施工安全保障關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用提供參考。本文主要新意是:1、利用TSP法、地質(zhì)雷達(dá)法、紅外探測法相結(jié)合的公路隧道超前地質(zhì)預(yù)報組合物探技術(shù)與工程地質(zhì)勘察成果和現(xiàn)場監(jiān)控量測相結(jié)合,為復(fù)雜條件下山嶺公路隧道施工安全提供保障;2、提出了隧道臺階法施工合理臺階長度和環(huán)形開挖預(yù)留核心土法施工核心土合理長度,依據(jù)施工監(jiān)測數(shù)據(jù)提出二襯合理支護(hù)時機(jī),并將施工安全保障關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用到實(shí)際工程中。
【學(xué)位單位】：重慶交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U455
【部分圖文】：

結(jié)合程度差，為軟弱結(jié)構(gòu)面。為隧道進(jìn)口控制結(jié)構(gòu)）隧道洞身：巖層產(chǎn)狀 208°∠6°, 巖體中主要發(fā)育 2 組構(gòu)造裂隙 ①組裂隙，其產(chǎn)狀為 301°∠55°，裂面平直，微張，粘土充填，延伸距為 0.50～1.60m，結(jié)合程度差，為軟弱結(jié)構(gòu)面，為隧道進(jìn)口控裂隙，產(chǎn)狀為 61°∠70°，裂面平直，微張，粘土充填，延伸 1.5～.50～1.50m，結(jié)合程度差，為軟弱結(jié)構(gòu)面。為隧道進(jìn)口控制結(jié)構(gòu)）隧道出口：巖層產(chǎn)狀 322°∠5°, 巖體中主要發(fā)育 2 組構(gòu)造裂隙 ①組裂隙，其產(chǎn)狀為 52°∠63°，裂面微起伏，微張，粘土充填，m，間距為 0.40～1.10m，結(jié)合程度差，為軟弱結(jié)構(gòu)面，為隧道出②組裂隙，產(chǎn)狀為 165°∠74°，裂面起伏，微張，局部粘土充填m，間距為 0.50～1.60m，結(jié)合程度差，為軟弱結(jié)構(gòu)面。為隧道出。隧道群路線走廊區(qū)穿越的主要構(gòu)造為由北至南的梓里場背斜與呈土地埡向斜，路線區(qū)主要的褶皺為梓里場背斜、土地埡向斜；無通過。路線走廊穿越的主要地質(zhì)構(gòu)造形跡見圖 2-2 構(gòu)造綱要圖。

（c）圖 3-1 隧道地震超前探測的主要觀測方式線觀測方式（TSP 法）；（b）空間觀測方式（TST 法）；（c）極小偏移距地震觀聲吶法：陸地聲納法屬于極小偏移距地震波法，它的原理就是利用而產(chǎn)生震動彈性波在巖體中傳播，在遭遇寬度差異較大的界面便反檢波器接收反射波，測點(diǎn)在逐一測取后，將記錄繪制成時間剖面圖地質(zhì)情況，判斷各反射界面性質(zhì)，如果需要計(jì)算反射面高度 h，則時間 t，測得的彈性波波速 v 進(jìn)行求解，具體公式如下：h v t/2法對于中小規(guī)模溶洞具有較好的探測效果。法的類型也是多種多樣[26]，理論上電磁波法也是電法的范疇，但兩、傳播特性上存在著天壤之別，因此單獨(dú)介紹。通常所使用的有傳高密度直流電法、激發(fā)極化法（直流、交流）、瞬變電磁法（交流）、

圖 3-2 隧道聚焦電法示意圖c.BEAM 電法[28][29][30]：BEAM(Bore-tunneling Electrical Ahead Monitoring)電法是由德國 GEOHYDRAULIK DATA 公司開發(fā)研制的唯一一種探測隧道前方含水情況的超前預(yù)報方法，本質(zhì)屬于激發(fā)極化交流電法，通過 BEAM 系統(tǒng)檢測前方巖體的電阻率來預(yù)報巖石狀況、空洞、水體。同樣也分為單點(diǎn)聚焦與多點(diǎn)聚焦，BEAM單點(diǎn)聚焦僅通過設(shè)置的單個測量電極來推測前方含水情況，缺點(diǎn)在于無法對異常體定位；BEAM 多點(diǎn)聚焦能夠二維成像，但是對于定位異常體仍就束手無策，只能定性判斷是否存在水體。d.核磁共振測深：核磁共振測深 MRS(Magnetic Resonance Sounding)是一種較為罕見地可以定量探水的方法。該方法探測原理主要是利用水中的氫質(zhì)子根據(jù)弛豫特性差異形成的核磁共振現(xiàn)象，觀測與分析弛豫時間對水量與位置進(jìn)行預(yù)測。3.1.2 隧道地質(zhì)超前預(yù)報方法的原理與特性上述超前地質(zhì)預(yù)報方法中的地質(zhì)類方法和水平鉆探法的原理較為簡單，且其技術(shù)和現(xiàn)場操作也容易被理解和掌握，本節(jié)不再贅述。本節(jié)將著重介紹物探方法

【參考文獻(xiàn)】

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1 李術(shù)才;劉斌;孫懷鳳;聶利超;鐘世航;蘇茂鑫;李貅;許振浩;;隧道施工超前地質(zhì)預(yù)報研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報;2014年06期

2 李偉平;;公路隧道穿越軟弱圍巖的變形與控制方法[J];現(xiàn)代隧道技術(shù);2009年02期

3 張新柳;;巖溶隧道施工安全保障技術(shù)及其應(yīng)用研究[J];太原科技;2009年04期

4 喻洪;葛宣彬;;白云隧道主要地質(zhì)問題及施工對策[J];西部探礦工程;2008年07期

5 朱勁;李天斌;李永林;周大川;蘭富安;姜洪濤;錢琳;;Beam超前地質(zhì)預(yù)報技術(shù)在銅鑼山隧道中的應(yīng)用[J];工程地質(zhì)學(xué)報;2007年02期

6 張敏;;復(fù)雜地形、地質(zhì)情況下大跨度隧道洞口段設(shè)計(jì)[J];鐵道工程學(xué)報;2007年02期

7 徐烽峰;李海波;;長管棚在雙連拱隧道洞口施工中的應(yīng)用[J];安徽建筑;2007年01期

8 支衛(wèi)清;;公路隧道穿越大型溶洞處理方案的確定[J];現(xiàn)代隧道技術(shù);2006年05期

9 高致宏;閆述;王秀臣;張卜文;;巷道超前(電法)探測的應(yīng)用現(xiàn)狀與存在的問題[J];煤炭技術(shù);2006年05期

10 蘇斌;;復(fù)雜地質(zhì)條件下長、大暗挖區(qū)間隧道下穿地面建筑物施工技術(shù)[J];鐵道建筑;2006年02期

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1 譚信榮;瓦斯隧道施工安全風(fēng)險信息化管理技術(shù)研究[D];西南交通大學(xué);2014年

2 張連成;復(fù)雜地質(zhì)條件下公路隧道建設(shè)安全保障技術(shù)研究[D];長安大學(xué);2011年

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1 崔韞鑫;高速公路隧道安全施工關(guān)鍵技術(shù)研究[D];河北工業(yè)大學(xué);2014年

2 史鵬飛;山區(qū)高速公路淺埋軟巖隧道修建關(guān)鍵技術(shù)研究[D];鄭州大學(xué);2013年

3 劉璞;新龍泉山瓦斯隧道施工危險評估研究[D];西南交通大學(xué);2012年

4 徐海洋;復(fù)雜地質(zhì)條件下長大隧道綜合地質(zhì)超前預(yù)報研究[D];重慶大學(xué);2011年

5 劉剛鋒;公路隧道施工不良地質(zhì)災(zāi)害對策研究[D];長安大學(xué);2010年

6 謝磊;富水膨脹土地質(zhì)條件下柳城隧道的施工技術(shù)[D];西南交通大學(xué);2009年

7 王維朋;隧道掌子面前方不良地質(zhì)體地電參數(shù)敏感度分析[D];西南交通大學(xué);2008年

8 盛明宏;復(fù)雜地質(zhì)條件下雙連拱淺埋隧道施工技術(shù)研究及其應(yīng)用[D];合肥工業(yè)大學(xué);2007年

9 孟凡軍;復(fù)雜地質(zhì)條件下鐵路隧道施工技術(shù)研究[D];西南交通大學(xué);2007年

10 李俊鵬;開挖過程中隧洞圍巖應(yīng)力釋放規(guī)律及軟巖支護(hù)時機(jī)研究[D];西安理工大學(xué);2007年

本文編號：2834151