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综合性勘察技术在特长越岭隧道工程的应用研究
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综合性勘察技术在特长越岭隧道工程的应用研究

发布来源:发布时间:2017/03/17点击量:1735

综合性勘察技术在特长越岭隧道工程的应用研究

司 涛

(重庆市勘测院(重庆市岩土工程技术研究中心),重庆 401121)


摘  要:特长越岭隧道研究是重庆轨道交通六号线中梁山隧道,全长约4316 m,隧道工程地质条件复杂,隧址区山高路陡、工程地质条件复杂,穿越观音峡背斜,次级构造有白庙子断层(F3)以及在背斜轴部及附近相伴生或派生的小褶曲、小断层和破碎带等,存在石膏岩、煤层瓦斯、采空区、软弱夹层等不良地质和特殊性岩土,岩溶、采空区突泥、涌水严重,石膏岩腐蚀性、膨胀性强烈,严重影响工程施工和结构安全。在施工过程中,采用工程地质测绘与大区域范围内的水文地质、工程钻探、原位测试、多种地球物理勘探新技术与计算机数值模拟分析技术相结合的综合勘探手段,为设计、施工提供了可靠的基础资料,并为工程建设节约了投资,创造了良好的环境效益、经济效益和社会效益。

关键词:特长越岭隧道;地质勘探;综合勘察技术;地质条件

中图分类号:U452.1              文献标识码:A       DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2017.05.159


综合性勘察技术主要是针对特长越岭隧道因地制宜积极采用成熟工艺和新技术,如实反映了场地岩土工程条件,在整理地质资料的过程中,提出了可行的合理化建议和地质参数,保障了工程施工的前瞻性和可控性,为特长越岭隧道的施工奠定了良好的基础。

1  大范围地质测绘技术

地质测绘工作是特长越岭隧道工程的前提和基础,地质测绘工作的质量直接关系着长埋隧道工程地质勘察的质量。地质调查工作的调查方法是从宏观到微观,现象到本质,定性到定量。在调查的基础上,结合实际地质条件,结合相关地质资料,将其作为理论指导,实现调绘地质资料去伪存真、去粗取精的过程,同时,获取深埋长的数据隧道地质条件的整理和分析。

一般情况下,在深埋长隧洞工程地质测绘过程中,结合区域和遥感数据的地质条件进行了分析。地质调查内容包括以下几点:分布、特征、区域分工的形成;地质因素的影响,深埋长隧洞裂缝。地质测绘主要采用垂直边界交叉的方法,它可以沿路线使用,在特殊地质条件下进行地质调查。其中重点内容如下:断裂构造、密集型、地表水和地下水等的关系。调绘路线以长大深埋隧道中心500 m处为重点调绘点,500~1000 m范围内为辅助调绘点。据相关数据显示,提高隧道中心位置和辅助位置的测绘工作,能有效保护深埋隧道地质勘探,发展真正的客观数据,保证其可靠性和实用性。

在测绘过程中,中心500 m处为重点调绘点,500~1000 m范围内为辅助调绘点。相关数据显示,提高隧道中心位置和辅助位置的测绘工作,能有效保护深埋隧道地质勘探,发展真正的客观数据,提高其可靠性和实用性。

2  工程地质勘探

根据工程地质调绘、综合物探勘探结果和设计意图,对特长越岭隧道进行有针对性的工程地质钻探。这样做,一方面,可以准确提供设计所需的各项岩土物理力学指标;另一方面,也可以验证物探和工程地质调绘结果。

工程地质钻探是最原始也是最直接的勘察方法, 其最大的优点是能够直接钻取岩芯,取得定性的地质资料,直观地反映岩土体的颜色、塑性状态和风化程度等基本特性,准确划分各种地层岩性、厚度、完整性和破碎程度,明确断层的位置、宽度、破碎程度和胶结程度,断层带的组成和性质,含水层深度、厚度、初见水位和稳定水位,岩溶发育程度等,也可以通过各种岩土试验获取岩土体的物理力学指标。

工程地质勘探是以遥感影像为基础,全面、客观地反映地质条件,是一个综合性的资源形成、岩石、地貌、植被和土壤、水质、工程质量、人文和文化信息库。同时,一种新的遥感图像数据具有较强的连续性,因此,遥感图像数据提供了更为现实,具有较高可用性和价值的地质条件实际数据,从而反映遥感图像中的信息。此外,遥感图像获取广泛的地形数据、距离,可以窥视不同的地质环境,使用“鸟瞰”描绘整个地形特征,发现不同的地形之间的关系。

遥感技术在长隧道工程中发挥着举足轻重的作用,它在地质制图中也有着积极的指导作用。在深而长的隧道工程施工过程中,采用三维立体遥感技术勘察地质条件,使传统的地质条件纸上作业向计算机网络作业转化、二维平面向三维立体转化、低精准度向高精准度转化。三维遥感技术是用于勘察实际的现场地质条件,它不仅是地质调查工具,还是遥感人员工作和交流的平台。一种新型的三维遥感技术,能够有效避免野外测量工作的局限性和盲目性,减少施工任务,有效保护地质调查数据的准确性和质量。

3  综合物探技术

在工作过程中,采用包含视电阻率、自然伽玛、声波波速、电阻率扩散和井温等方法的综合测井技术,结合钻探,细化了隧址区域的地层划分,确定了含水层的位置、厚度和井温等。

4  大地电磁法测试仪EH4技术

结合高密度电法测试大地电磁,确定了观音峡背斜核部位置,查明了岩溶发育溶蚀区的规模、充填物性质、地下水富集区及其与地表水力的联系强度、煤系地层采空塌陷区、断层及其破碎影响带。

5  隧址区三维地质模型

研制隧址区三维地质模型,为设计提供了更加直观的可视化基础资料,并通过施工揭露的实际情况进行动态更新,为动态化、信息法隧道设计、施工提供了有力支撑。

6  隧址区水文地质三维模型

通过研制隧址区水文地质三维模型,直观再现场地的水文地质条件和规律的空间特征。在此基础上,通过地下水径流模数法、大气降水入渗法和水文地质比拟法进行隧道涌水量预测,并结合三维渗流分析,对隧道涌水量做出了准确的预测。

7  实测地质断面

中梁山隧道地质条件复杂,为了准确反映隧道段岩溶槽谷地段地质构造现象和地层分布规律,在里程YDK49+900南侧250~300 m范围内进行了地质断面的实测工作,为准确预判具有腐蚀性的石膏岩在隧道内的分布提供了可靠支撑。

8  结论

特长越岭隧道工程是由多个阶段、程序和多专业调查系统组成的,因此,对工程地质勘察资料的要求也越来越高。在地质勘察过程中,针对拟建场地的实际情况,应适当采用综合性勘察技术,系统综合分析和判断对地质条件调查的结果和数据,为特长越岭隧道建设项目完善、创新勘察工作技术手段奠定良好的基础。

参考文献

[1]谭远发.长大深埋隧道工程地质综合勘察技术应用研究[J].铁道工程学报,2012(4):24-31.

[2]刘爱平.长大深埋隧道工程地质综合勘查技术应用研究[J].建筑工程技术与设计,2015(9):1184.

[3]向波,李玉文.米仓山深埋特长隧道综合勘察技术应用[J].西南公路,2013(2):225-230.

[4]易鑫,白雪飞.浅谈综合地质勘察在长大隧道勘察中的应用[J].铁道勘察,2011,37(2):75-78.

[5]曾兴.长大深埋隧道(连载三)[J].现代隧道技术,2012,49(6):4-12.

〔编辑:白洁〕

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本文已公开发表在《科技与创新》杂志2017年第5期

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