文档介绍：北京交通大学
博士学位论文
宜万铁路岩溶山区隧道施工地质灾害超前预报研究
姓名:霍玉华
申请学位级别:博士
专业:道路与铁道工程
指导教师:许兆义
20071101
摘要宜万铁路沿着长江南岸岩溶山区走行,全线约的隧道位于灰岩地区,褶皱、断裂构造复杂,岩溶发育强烈,补给水源丰富,施工产生岩溶突水、突泥等重大地质灾害的危险性很大。为此,本文依托铁道部‘宜万铁路岩溶灾害地质分析方法与防治对策研究》等科研项目,结合齐岳山、八字岭、野三关等三座深埋特长隧道的施工进程进行了山岭隧道施工期岩溶地质灾害超前预报的研究工作.⒃诘乇淼鞑楹蜕盥袼淼漓汗そ衣兜纳畈看笮腿芏吹鞑榈幕∩希芯苛松畈看笮溶洞发育与分布的特征及其与地层岩性、地质构造、地下水流场等主要控制因素的相互作用情况,提出了综合考虑地质构造、地下水系统特征的预测深部大型岩溶系统发育特征的宏观地质预测法。⒃谏畈看笮脱胰芊⒂植脊媛傻难芯恐校τ盟樾汲寤锍粱卣鞣治龇ǎ统地研究了宜万铁路八字岭隧道岩溶管道碎屑冲积物的表面沉积学特征,解决了深部岩溶管道连通性分析的难题。⒃谙殖“咐餮蟹治龅幕∩希芯苛搜胰艿刂试趾υげ庠けǖ牡刂史治龇椒ㄖ标体系,引入人工智能领域专家系统方法,建立了山岭隧道施工期岩溶地质灾害预测预报专家系统。⒃谄朐郎健俗至搿⒁叭氐牡湫偷囟谓辛说刂世状锾讲狻探测等方法的现场试验研究,系统地研究了适用于短距离预报的地质雷达探测的主要岩溶地质判定指标、数据处理和预报的技术方法,给出了大型岩溶溶腔的雷达图像特征和解释判定方法。⒀胰芩淼劳环⑿缘刂试趾Φ姆⑸胝谱用媲***酱笮透凰芏吹亩幢谖榷ㄐ灾渚有密切关系。为此,在齐岳山隧道的典型地段进行了水平钻探预报的技术方法的研究,提出了物探异常体的钻探定位探测技术,以物探与钻探相结合的预报溶洞规模与含水特征,进而提出应用三维有限元数值分析预测岩溶洞壁安全性的方法。总之,本文通过线路相关的地质构造、地下水系统的研究,确定突水水源和富水部位;通过溶洞中碎屑冲积物的物源分析确定地下水突水或突泥通道,初步预测可能发生隧道施工地质灾害的危险性地段,再应用ā⒌刂世状锓ㄓ胨匠白晏椒椒ㄏ嘟系统研究了适用于长距离预报的ǖ闹饕L卣骷际酢
合进行地质灾害的定位预报,取得了很好的效果。形成了隧道施工岩溶地质灾害超前预报的地质宏观预澜与定位探测相结合的方法理论体系,该研究成果不仅直接应用于实际,而且促进了深部大型岩溶形成机理与探测方法理论的研究,关键词:宜万铁路、岩溶、地质灾害,超前预报、岩溶地质、地质雷达、⒖焖水平钻探、三维数值分析
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随着经济建设的发展,岩溶山区深埋长隧道工程越来越多,如宜万线隧道长度约占线路总长度的.%,其中隧道长度大于公里的有渤ɡ铮湓谘溶地区的深埋隧道有齐岳山隧道,,最大埋深等。在这些长大隧图夜***∞.福建海南台湾天津黑龙江河北上海.,.甇
而且对地面环境造成了严重的影响,致使山顶村民搬迁荆道工程建设中,由于岩溶发育分布的复杂性和线状工程地质勘察的特点导致工程设