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《中国地质大学》 2004年
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圆梁山隧道岩溶突水机理及其防治对策

刘招伟  
【摘要】:圆梁山隧道是目前正在修建的渝怀铁路线上最长的隧道,隧道全长11.068km。该隧道穿越地质复杂的毛坝向斜、桐麻岭背斜和冷水河浅埋段。其中毛坝向斜受地质构造影响,存在P2w+c和P1q+m两层承压水,据定测深孔钻探表明,承压水压力高达4.42~4.6MPa。在施工过程中,先后揭露了五个深埋充填型溶洞,而且溶洞形态各异,充填介质有粉细砂层、粉质粘性土和粘土多种。受高压、富水、岩溶等诱导因素的影响发生了多次涌水突泥事故,给工程的建设造成了严重的影响。这也是本工程的重要技术难点。 本文以圆梁山隧道建设工程为依托,通过对工程地质条件的调查,采用实验室试验、数值模拟、理论分析及现场试验等方法,对岩溶突水过程、规律和特点以及突水事故的预报和控制技术进行了系统的研究,初步揭示了圆梁山隧道岩溶突水机理。依据岩溶结构与隧道位置的空间关系将岩溶突水分为不同的地质模式,而不同模式下的岩溶突水机理是一致的,溶洞受充填物介质及水压影响发生破坏的范围与隧道周围塑性区的沟通是发生岩溶突水的直接原因,并且岩溶突水经历了一个发生、发展的过程。圆梁山隧道岩溶突水具有突发性、高压性和富水性等特点,隧道近距穿越岩溶结构时,保证岩柱的完整性和稳定性是防止突水和减小灾害损失的关键; 而当隧道直接穿越岩溶结构时,超前预加固方案及措施的可靠性是最为关键的技术。据此针对不同的岩溶结构类型和地质模式制定了详尽的技术措施,在隧道施工中应用后取得了满意的效果,保证了施工安全。实现了复杂岩溶条件下隧道修建技术的重大突破,对类似条件的工程建设具有重要的指导意义。
【学位授予单位】:中国地质大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:U457.2

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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2 施飞;重庆铝土矿575主平窿岩溶地质灾害研究[D];中南大学;2010年
3 龙洪;岩溶隧道突泥机理及处治措施研究[D];长安大学;2011年
4 高晓培;WSS注浆预加固技术在黄土地铁隧道中的应用研究[D];长安大学;2011年
5 罗敏;岩溶蓄水构造区隧道涌突水量计算探析[D];成都理工大学;2011年
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8 蓝蕾蕾;隧道富水区防排水处理及断层破碎带开挖方法[D];西南交通大学;2012年
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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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10 庄金波,谭成中;圆梁山隧道深埋大型岩溶探测及处理技术[J];隧道建设;2003年06期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 王建秀;腐蚀损伤岩体中的水化—水力损伤及其在隧道工程中的应用研究[D];西南交通大学;2002年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 康家甦;;电站储煤场自燃现象分析与储煤系统优化[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2009年01期
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6 刘之葵;刘宝臣;曹平;;岩溶地区岩土工程技术现状评述[J];地下空间与工程学报;2007年03期
7 张生学;;穿越强岩溶地质条件的隧道安全施工初探——以宜(昌)万(州)铁路岩溶一级风险隧道为例[J];地下空间与工程学报;2007年S1期
8 李剑;张永兴;唐树名;饶枭宇;;注浆体物理力学性能试验研究[J];地下空间与工程学报;2008年06期
9 王建秀;朱合华;胡力绳;唐益群;姚雷;侯靖;;抗水压隧道分类及其建设关键技术[J];地下空间与工程学报;2009年01期
10 邓启江;李星宇;王峥嵘;李艳霞;;某新建国际机场岩溶塌陷易发性预测评价研究[J];地下空间与工程学报;2009年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 常宝华;熊伟;高树生;刘华勋;张静楠;;大尺度缝洞型油藏弹性开采特征实验研究[A];渗流力学与工程的创新与实践——第十一届全国渗流力学学术大会论文集[C];2011年
2 傅礼兵;姚约东;;基于指数式非达西渗流模型的解析解[A];渗流力学与工程的创新与实践——第十一届全国渗流力学学术大会论文集[C];2011年
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5 杨锋;王新海;刘洪;;井钻遇溶洞油藏试井解释方法[A];渗流力学与工程的创新与实践——第十一届全国渗流力学学术大会论文集[C];2011年
6 刘华林;熊伟;高树生;;矩形五点井网稳定注采压力系统的建立[A];渗流力学与工程的创新与实践——第十一届全国渗流力学学术大会论文集[C];2011年
7 李道伦;杨景海;查文舒;;数值试井若干关键技术研究[A];渗流力学与工程的创新与实践——第十一届全国渗流力学学术大会论文集[C];2011年
8 邵九姑;许友生;;Forchheimer型非达西渗流系统的数值模拟[A];渗流力学与工程的创新与实践——第十一届全国渗流力学学术大会论文集[C];2011年
9 马卓军;高江;兰付所;;基于激振反射法的建筑结构缺陷梁损伤诊断技术的研究[A];第十一届全国结构工程学术会议论文集第Ⅱ卷[C];2002年
10 吴晓青;李嘉禄;陈祖胖;冯驰;;RTM充模可视化预测系统的开发与应用[A];复合材料——基础、创新、高效:第十四届全国复合材料学术会议论文集(下)[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张炜;;某隧道岩溶发育特征与涌水量初步预计[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2010年02期
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5 吴梦军,许锡宾,刘绪华,敖建华;岩溶对公路隧道围岩稳定性的影响研究[J];地下空间;2003年01期
6 赵明阶,徐容,刘绪华,敖建华,王彪;隧道顶部溶洞影响围岩稳定性的模型试验研究[J];地下空间;2003年02期
7 周生国,黄伦海,蒋树屏,刘新荣;黄土连拱隧道施工方法模型试验研究[J];地下空间与工程学报;2005年02期
8 史世雍;梅世龙;杨志刚;;隧道顶部溶洞对围岩稳定性的影响分析[J];地下空间与工程学报;2005年05期
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10 吉小明;;隧道工程中水力耦合问题的探讨[J];地下空间与工程学报;2006年01期
中国重要会议论文全文数据库 前4条
1 徐继先;;岩体结构面三维随机模拟与岩体块度计算[A];第二届全国工程地质力学青年学术讨论会论文集[C];1992年
2 杨勇;李治国;;高压注浆止浆墙结构形式、厚度及施工技术探讨[A];铁路长大隧道设计施工技术研讨会论文集[C];2004年
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中国重要报纸全文数据库 前1条
1 记者 周志宏;[N];恩施日报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 郭佳奇;岩溶隧道防突厚度及突水机制研究[D];北京交通大学;2011年
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4 姜德义;岩盐溶腔稳定性及失稳控制研究[D];重庆大学;2001年
5 王建秀;腐蚀损伤岩体中的水化—水力损伤及其在隧道工程中的应用研究[D];西南交通大学;2002年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 朱海涛;齐岳山隧道衬砌水压力特征与岩溶处治技术研究[D];北京交通大学;2011年
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【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 蒋国云;;深埋隧道岩溶突水安全风险评价模型研究[J];地下空间与工程学报;2012年02期
2 宋瑞刚;林国涛;;岩溶发育地区隧道勘察设计经验与施工对策[J];北京交通大学学报;2012年01期
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6 郭小红;梁巍;于洪丹;曹俊杰;陈卫忠;;跨海隧道风化槽围岩力学特性研究[J];公路隧道;2011年03期
7 杨红兵;;渝利线箭沱湾隧道岩溶水文地质问题[J];高速铁路技术;2010年02期
8 曾知法;宋波;李天斌;何斌;孙娅;;隧道涌突水危险度的模糊综合评价方法[J];中外公路;2011年04期
9 朱永琴;翁其能;李瑛;;地热资源勘查风险决策评价模型研究[J];地下空间与工程学报;2012年04期
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中国重要会议论文全文数据库 前4条
1 冯义涛;;特长岩溶富水瓦斯隧道超前地质预报施工技术[A];中国土木工程学会第十五届年会暨隧道及地下工程分会第十七届年会论文集[C];2012年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 郭佳奇;岩溶隧道防突厚度及突水机制研究[D];北京交通大学;2011年
2 李鹏飞;海底隧道围岩稳定性分析与控制研究[D];北京交通大学;2011年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【二级参考文献】
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【相似文献】
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中国重要会议论文全文数据库 前9条
1 逄迎生;罗刚;;黄织铁路隧道内岩溶处理实例与对策总结[A];贵州省岩石力学与工程学会2010年学术年会论文集[C];2010年
2 曾新民;;北江白石窑水电站岩溶坝基处理[A];2002年水工专委会学术交流会议学术论文集[C];2002年
3 高强;贾立维;孟凡华;;塑性混凝土防渗墙在岩溶处理中的应用[A];中国水利学会地基与基础工程专业委员会第十一次全国学术技术研讨会论文集[C];2011年
4 黄建国;;桩基施工时岩溶处理的几种方法[A];赣闽皖苏湘五省煤炭学会联合学术交流会论文集[C];2004年
5 黄鸿健;张民庆;;宜万铁路隧道工程岩溶及岩溶水施工技术[A];自主创新与持续增长第十一届中国科协年会论文集(2)[C];2009年
6 王连喜;蔡银春;於习军;;岩溶地层防渗帷幕设计和施工的几个问题[A];《水工建筑物水泥灌浆与边坡支护技术》暨第9次水利水电地基与基础工程学术会议论文集[C];2007年
7 谢秉军;朱烨;;岩溶地区钻孔桩施工技术[A];中铁五局哈大铁路客运专线施工论文集[C];2010年
8 赵勇;田四明;曹哲明;;宜万铁路复杂岩溶隧道施工地质工作方法[A];全国地下工程超前地质预报与灾害治理学术及技术研讨会论文集(Ⅱ)[C];2009年
9 李昌宁;;新疆北天山富水隧道施工中重难点分析及技术措施[A];中国地质学会工程地质专业委员会2007年学术年会暨“生态环境脆弱区工程地质”学术论坛论文集[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前4条
1 记者 李新龙;百条隧道穿重山[N];湖北日报;2010年
2 记者 刘新红 通讯员 张长生;宜万铁路铺轨全线贯通[N];中国铁道建筑报;2010年
3 通讯员王运琥 陈卫东;沪蓉西龙潭隧道贯通[N];中国铁道建筑报;2009年
4 本报特约记者 刘新红;宜万铁路的设计之路[N];人民铁道;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 雷军;宜万铁路施工期隧道岩溶突水地质灾害形成规律与危险性评估方法研究[D];北京交通大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王木群;岩溶对隧道工程的影响及岩溶处治技术研究[D];中南大学;2011年
2 杨宙;岩溶地区隧道施工安全控制技术研究[D];长安大学;2010年
3 马云飞;有压岩溶大断面隧道安全性分析[D];石家庄铁道大学;2014年
4 孙旭;莱芜某百万级火力电厂项目岩溶勘察及稳定性分析研究[D];山东大学;2012年
5 胡爱国;武都水库坝基大型溶洞处理方案及信息化施工研究[D];成都理工大学;2008年
6 牛晶蕊;唐山市长青楼小区岩溶地基稳定性评价方法[D];中国地质大学(北京);2010年
7 龙艳魁;长沙地铁1号线工程岩溶洞穴稳定性及其病害处理研究[D];中南大学;2012年
8 吴野;贵州毕节机场环境地质条件及场地稳定性评价[D];成都理工大学;2010年
9 曹虎奇;隧道岩溶探测、灾害预防与处治技术研究[D];长安大学;2012年
10 黄华月;白芷山隧道岩溶段施工力学性态与稳定性研究[D];重庆交通大学;2011年
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