第一篇：江西巖溶發(fā)育規(guī)律及一般處治淺議

江西巖溶發(fā)育規(guī)律及一般處治淺議

向乾俊

(江西省交通設(shè)計(jì)院 南昌 330002)

摘 要：通過論述江西巖溶發(fā)育規(guī)律、分布特征和一般處治思路，為巖溶地區(qū)的公路工程建設(shè)規(guī) 劃選址、勘察設(shè)計(jì)、施工與養(yǎng)護(hù)提供基本方法，以供公路工程勘察、設(shè)計(jì)與施工同行商討。關(guān)鍵詞：巖土工程;巖溶；規(guī)律；處治；淺議

0 前 言

巖溶是大自然的產(chǎn)物，是人類工程活動面臨的復(fù)雜問題。公路工程建設(shè)會經(jīng)常遇到巖溶的影響與制約?，F(xiàn)在我們進(jìn)一步認(rèn)識江西巖溶的一些規(guī)律與特征，對公路工程建設(shè)意義仍然很大。

1江西巖溶形成的條件

江西位于我國東南部，兼有山地、丘陵和平原地貌，從元古代至新生代地層發(fā)育齊全，地質(zhì)構(gòu)造跨兩大單元，隆起與拗陷復(fù)雜；構(gòu)造運(yùn)動、巖漿活動、沉積作用、變質(zhì)作用具多旋回性、多階段性和不平衡性，形成不同時(shí)期的碎屑物質(zhì)和沉積環(huán)境，進(jìn)而產(chǎn)生不盡相同的碳酸鹽可溶巖類建造；而四季分明降雨不均的亞熱帶濕潤氣候，致地表河湖水系發(fā)達(dá)地下水網(wǎng)溝通，構(gòu)成典型的江南丘陵和武夷山地過濕區(qū)，使不同時(shí)期的可溶巖體被內(nèi)外地質(zhì)營力不斷改造，為巖溶的發(fā)生發(fā)展提供了充要條件。

2江西巖溶發(fā)育的規(guī)律

2．1巖溶在可溶巖中的發(fā)育規(guī)律

江西可溶巖的形成時(shí)代較廣泛。晚元古界震旦系、古生界寒武系、奧陶系、泥盆系、石炭系、二迭系和中生界三迭系等地層均有發(fā)育。由于地層巖性不同巖溶發(fā)育程度相差較大。據(jù)多年的資料積累和研究，江西巖溶在可溶巖中的發(fā)育規(guī)律為：石炭系上統(tǒng)黃龍組、船山組，二迭系上統(tǒng)長興組灰?guī)r，呈灰色或灰白色、亮晶結(jié)構(gòu)層厚質(zhì)純，巖溶最發(fā)育，溶洞、暗河多見此層。如九江至景德鎮(zhèn)高速公路(九景高速)鄱陽湖特大橋基巖為石炭系黃龍組灰?guī)r，在2000m不到的主橋址范圍揭露溶洞幾百個，最高達(dá)20.96m。著名景觀彭澤龍宮洞洞高50m,長度超過3000m。而宜春高安田慕江暗河長達(dá)15km；二迭系下統(tǒng)棲霞組、茅口組，三迭系下統(tǒng)大冶組灰?guī)r，呈黑色紫紅等色，隱晶結(jié)構(gòu)層薄質(zhì)雜，巖溶發(fā)育次之；而震旦系、寒武系、奧陶系等碳酸鹽巖，年代久遠(yuǎn)侵蝕風(fēng)化嚴(yán)重，巖溶相對較

弱。同樣的鄱陽湖大橋引橋基巖為奧陶系白云質(zhì)灰?guī)r，風(fēng)化厚度大，未揭露溶洞。因此，公路工程建設(shè)應(yīng)根據(jù)地質(zhì)年代和巖性特點(diǎn)判斷、分析巖溶的發(fā)育情況，進(jìn)而采取經(jīng)濟(jì)合理的的措施處治。

2.2巖溶沿構(gòu)造發(fā)育規(guī)律

隆起與拗陷是宏觀構(gòu)造的主要表現(xiàn)形式，也是控制可溶巖分布的因素。江西地跨兩大構(gòu)造單元，大致以浙贛鐵路為界，贛北為揚(yáng)子準(zhǔn)地臺東南緣，贛中南為華南褶皺系東北域。全省隆起和拗陷大致沿東西向相間發(fā)育，中部貫穿南北向串珠式構(gòu)造盆地，構(gòu)成整個地勢為東南西三面高聳而北部低洼格局。拗陷在不同的地質(zhì)時(shí)代接受沉積形成巨厚的碳酸鹽沉積建造巖類。巖溶與拗陷是密切相關(guān)的，骨干拗陷帶和構(gòu)造盆地是巖溶最為集中之處。如瑞昌—彭澤拗陷帶、萍鄉(xiāng)—樂平拗陷帶、吉安構(gòu)造盆地等都是可溶巖分布之所。就一般微觀構(gòu)造(斷裂、褶皺)而言，巖溶受各類構(gòu)造影響是明顯的?？扇軒r斷層面附近、巖體破碎帶之內(nèi)、可溶巖與非可溶巖接觸帶、背斜的核部等構(gòu)造利于具溶蝕性的地下水運(yùn)動，因而巖溶洞穴、暗河相對較多。如鄱陽湖特大橋巖溶同時(shí)位于新干－湖口深大斷裂北端、湖口向斜核部、泥盆系志留系石英砂巖泥質(zhì)頁巖與石炭系二迭系灰?guī)r的交界部位，典型的沿構(gòu)造發(fā)育巖溶。巖溶進(jìn)一步導(dǎo)致完整巖體溝穴縱橫縫隙交錯，筑路建橋應(yīng)盡量避開或大角度相交以消除隱患。

2.3巖溶充填規(guī)律

巖溶充填狀況不外乎全充填、半充填和無充填。充填程度與巖溶本身的連通性、地殼升降、溶蝕速度與充填速度有關(guān)。一般而言巖性雜質(zhì)多、溶蝕管隙連通性差、地下水運(yùn)動微弱、溶蝕速度低于充填速度、地殼處于相對下降的低平地段巖溶充填較好，反之則差。據(jù)資料分析，江西的石炭系黃龍組、船山組和二迭系長興組灰?guī)r形成的溶洞充填最差，充填率20～30%，大多為半充填和無充填，充填物以粉細(xì)砂、卵礫石為主。二迭系棲霞組、茅口組、三迭系巖溶充填

較好，充填率50%以上，充填物一般均見粘性土。其余可溶巖地層巖溶則以全充填為主，充填率達(dá)80～90%。從充填程度和充填物性質(zhì)可以預(yù)測巖溶的發(fā)展趨勢。無充填、半充填的巖溶說明溶蝕速度大于充填速度，洞穴可能會繼續(xù)變化，不利于工程建筑物的穩(wěn)定。全充填溶洞充填速度大于溶蝕速度，巖溶處于萎縮階段而利于構(gòu)造物穩(wěn)定。構(gòu)筑物如果落在全充填巖溶上是較為安全的，可以按土石混合地基或稍加處理按一般地基看待。

2.4巖溶垂向分布規(guī)律

巖溶垂直發(fā)育深度能夠說明地殼新構(gòu)造升降運(yùn)動的幅度，更是工程建設(shè)關(guān)注的重要問題。據(jù)鉆孔揭露，江西巖溶發(fā)育帶從地表裸露直至地表以下幾百米之處，底部隨古地形起伏與地下水活動的基準(zhǔn)面而變化?？傮w趨勢是由南至北、由東西二側(cè)向中部逐漸加深，與現(xiàn)代地形起伏基本一致。贛南巖溶帶底部標(biāo)高一般在零米以上，贛北則在零米以下，地表至負(fù)100米以上為強(qiáng)巖溶發(fā)育帶。待建九江至瑞昌高速公路區(qū)域內(nèi)的瑞彭拗陷帶巖溶最低底部標(biāo)高為負(fù)611m，為全省之最。說明是江西新構(gòu)造運(yùn)動強(qiáng)度較大地區(qū)之一(11月26日發(fā)生的5.7級中強(qiáng)地震就是明證)。由此可見，江西巖溶帶厚度是巨大的，分布深度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出構(gòu)筑物持力層受力范圍。好在巖溶是由溶蝕空間和網(wǎng)狀巖體構(gòu)成，網(wǎng)狀巖體起到框架支撐作用，尤其是體積溶蝕小于50%情況下框架作用更明顯，為人們生活與工程建設(shè)的地殼提供了基本支撐。公路工程構(gòu)筑物基礎(chǔ)不可能也無需穿過巖溶垂直分布帶。江西可溶巖分布特征

巖溶的分布是地質(zhì)作用的綜合反映，是可溶巖在內(nèi)外因素影響下的長期結(jié)果。江西可溶巖出露面積9928km2，隱伏面積4000km2，約占全省總面積的8.75%。其中巖溶發(fā)育較強(qiáng)烈的面積大于5000km

2。根據(jù)巖溶分布狀況，江西全境可劃分為“三帶”“三塊”發(fā)育區(qū)?！叭龓А睘槿鸩頋砂l(fā)育帶，萍鄉(xiāng)—樂平發(fā)育帶，崇義—寧都發(fā)育帶?！叭龎K”為上饒發(fā)育塊，吉安發(fā)育塊，龍南發(fā)育塊(見圖1)。凡涉及上述地段的工程規(guī)劃選址、勘察設(shè)計(jì)、施工與養(yǎng)護(hù)必須重視巖溶的影響。

3.1瑞昌—彭澤發(fā)育帶

該帶東西長約150km，南北寬約20~40km，巖溶主要在奧陶系、石炭系、二迭系地層發(fā)育。其中奧陶系出露面積小，溶洞不發(fā)育。而石炭系、二迭系巖溶發(fā)育好。據(jù)九景高速鄱陽湖特大橋地質(zhì)勘探，巖溶鉆89

孔遇洞率最大達(dá)90%，總體線巖溶率7%。著名的彭澤龍宮洞洞高50m，長度超3000m。地表地下巖溶極為典型，復(fù)雜。公路工程建設(shè)應(yīng)十分注意洞穴、暗河的影響。

3.2萍鄉(xiāng)—樂平發(fā)育帶

由西向東經(jīng)宜春、高安、豐城、余干、樂平、終于景德鎮(zhèn)，長約450km，寬50~100km。西部沿袁河、錦江流域和綠水流域分布，中部南昌地區(qū)覆蓋在中生代白堊系、第三系紅層之下，東部則斜跨樂安河、昌江流域延至安徽，出露不均。主要發(fā)育層為石炭系、二迭系、三迭系地層。已建的上瑞高速公路昌付至金魚石段大都位于該帶，在建和擬建的濟(jì)南至廣州國家高速公路景德鎮(zhèn)至鷹潭段，大慶至廣州國家高速公路武寧至吉安段都受到其影響。據(jù)昌金高速公路曾家高

圖1 江西巖溶分布示意圖

架橋鉆探，鉆孔見洞率67%，線巖溶率約12%。被譽(yù)為“地下藝術(shù)長廊”的萍鄉(xiāng)福田孽龍洞和長超15km的宜春高安田慕江暗河位于此帶。帶內(nèi)常見地面塌陷報(bào)導(dǎo)，如2005年9月25日萍鄉(xiāng)巨源村突現(xiàn)直徑約3m的大洞，地裂范圍達(dá)3km

2，部分山崗、田地、公路不同程度地出現(xiàn)裂隙，是我省巖溶規(guī)模、危害最大的發(fā)育帶。

3.3崇義—寧都發(fā)育帶

該帶西延廣東，長約250km，寬40~80km，北東向展布。石炭系是其主要發(fā)育層。在贛州附近被白堊系紅層覆蓋而出露零星，崇義縣境西南部的聶都鄉(xiāng)有石灰?guī)r洞群，鉆孔見洞率40%左右，線巖溶率約5%。巖溶現(xiàn)象亦典型。

3.4上饒發(fā)育塊

多分布于上饒以東的玉山、廣豐等地。東出省境入浙江。梨園至溫家圳高速公路的起始段位于該區(qū)。據(jù)鉆孔資料，鉆孔見洞率45~56%，線巖溶率5~6%，局部覆蓋型巖溶大于露出型巖溶。

3.5吉安發(fā)育塊 主要分布于吉安、吉水、安福和永新等地。贛粵高速公路受其影響較大。河流低洼地段以覆蓋型為主。局部鉆孔見洞率60%左右，線巖溶率達(dá)9%。近年也常見巖溶塌陷的報(bào)導(dǎo)。2004年3月，贛粵高速公路吉安縣互通立交匝道邊緣出現(xiàn)直徑16m，深10~18m的塌陷坑，四周土體放射性開裂，危及主線橋基礎(chǔ)。2005年6月又在吉安吉州區(qū)熊村稻田出現(xiàn)塌坑。該區(qū)是我省覆蓋型巖溶分布、危害最大的發(fā)育塊。

3.6龍南發(fā)育塊

以龍南為中心北東向延伸約60km,寬30km。面積較小但危害不小。巖溶一般處治對策

無論是地表巖溶或覆蓋型巖溶，作為構(gòu)筑物地基一般由堅(jiān)硬的巖石和破碎的溶蝕洞隙及填充物組成，各向異性軟弱不均穩(wěn)定性差是其主要特點(diǎn)。構(gòu)筑物面臨不均勻沉降或塌陷的嚴(yán)重地質(zhì)問題，必須經(jīng)過穩(wěn)妥的處治方能在巖溶地基上進(jìn)行工程建設(shè)。

4.1整平填塞是巖溶處治之基

整平填塞就是將軟硬不均的地基削硬填軟基本達(dá)到各向同性軟硬較均的目的，使構(gòu)造物荷載向下傳遞性狀相似，由此保持建筑物的整體穩(wěn)定。填塞有淺部與深部之分。淺部填塞一般用于表露和埋深小于３米的巖溶，開挖后用毛石、砂礫、粘性土充滿分層壓實(shí)。深部填塞用于埋深大于３米的巖溶，主要方法為注漿，片塊石拋填等。填塞應(yīng)注意地下水系的保護(hù)。對于有流水的地下巖溶宜用塊石等粗料拋填以留空隙作為水流通道。該法經(jīng)濟(jì)合理、施工便利、安全可靠，適用于各巖溶發(fā)育帶（塊）。4.2樁基跨越是巖溶處治之本

溶蝕空間或埋深較大的巖溶，填塞有時(shí)不能體現(xiàn)安全、經(jīng)濟(jì)、合理原則，技術(shù)難度也較大。利用部分巖土摩擦力和支撐力，采用上部橋板下部樁基跨越較理想。樁基能將構(gòu)筑物荷載直接傳遞到下部較完整巖體或通過樁周摩擦力傳遞至深部，受力合理施工方便，不改變地下水系。昌金高速公路B2－1標(biāo)段填方路基施工時(shí)出現(xiàn)半徑30m的巖溶塌陷，遂將路基填方改為樁基架橋通過。九景高速鄱陽湖特大橋全長3799m，80%位于巖溶地帶，設(shè)計(jì)采用樁基效果很好，巳經(jīng)住11月26日九江5.7級地震的考驗(yàn)。樁基的入巖深度各行業(yè)做法不一，但均從安全角度考慮較多?；跇痘d荷試驗(yàn)成果而制定的《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》認(rèn)為樁端入巖深度0.5米左右嵌巖段的側(cè)阻和端阻發(fā)揮的作用最佳，本文也認(rèn)為這是最為經(jīng)濟(jì)合理的。公路橋

涵樁基也應(yīng)視巖溶上覆地層厚度、受力特性和荷載大小而確定嵌入完整巖體的深度。樁基最適合覆蓋型的強(qiáng)巖溶地基，造價(jià)雖高但安全可靠。像瑞昌－彭澤、萍鄉(xiāng)－樂平發(fā)育帶、吉安發(fā)育塊的強(qiáng)巖溶地段應(yīng)多采用樁基處治。

4.3強(qiáng)固基礎(chǔ)是巖溶處治之輔

在填塞不夠穩(wěn)妥或巖溶埋深大于3～5m情況下，強(qiáng)固公路工程構(gòu)造物基礎(chǔ)是巖溶處治的一種行之有效的輔助方法。不同的構(gòu)造物有不同的基礎(chǔ)強(qiáng)固方式。作為公路路基而言，強(qiáng)固方法主要有滿鋪連續(xù)鋼筋混凝土板、路床土工格柵、加筋輕質(zhì)路堤等。橋涵有明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)，擴(kuò)基與樁混合基礎(chǔ)。通過基礎(chǔ)的強(qiáng)固和擴(kuò)大受力面積，調(diào)整荷載均勻分布，從而利于構(gòu)造物的穩(wěn)定。昌金高速湘贛收費(fèi)站附近巖溶路塹采用配筋連續(xù)混凝土板解決了巖溶埋深較大的問題，一年多的通車證明了處治的效果較佳。該法適應(yīng)于巖溶發(fā)育較弱或埋深較大地段的路基與小橋涵基礎(chǔ)處治。

4.4理論驗(yàn)算是巖溶處治之據(jù)

巖溶處治驗(yàn)算主要是驗(yàn)算巖溶洞穴頂板安全厚度和巖溶埋深安全深度。其方法有地基附加應(yīng)力法、溶洞頂板塌陷堵塞估算法、雙向板(梁)分析法、厚跨比值法、成拱分析法、結(jié)構(gòu)力學(xué)分析法、有限單元法等。巖溶洞穴的穩(wěn)定性主要與洞穴頂板的厚度、跨度、節(jié)理裂隙狀況，受荷性質(zhì)以及當(dāng)?shù)貧夂虻纫蛩赜嘘P(guān)。在選取驗(yàn)算方法時(shí)應(yīng)遵循由簡到繁、建模分析、多種方法相互驗(yàn)證原則，根據(jù)驗(yàn)算結(jié)果采取適當(dāng)?shù)奶幹未胧Ｈ缇啪案咚俟粉蛾柡髽驇r溶洞穴穩(wěn)定性驗(yàn)算采用簡單的頂板塌陷堵塞估算法驗(yàn)算，認(rèn)為絕大多數(shù)洞穴穩(wěn)定不會影響大橋基礎(chǔ)安全，這一結(jié)論得到5年通車運(yùn)營的考驗(yàn)。昌金高速公路巖溶路基采用地基土附加應(yīng)力法驗(yàn)算，得出巖溶埋深大于9m對路基不會構(gòu)成威脅結(jié)論，因而概不處治。對埋深3～9m的巖溶采用在路面之下設(shè)置配筋連續(xù)混凝土板或路床部位土工格柵包裸砂礫石處治，通車一年未見不良現(xiàn)象，說明驗(yàn)算基本正確。

4.5四新技術(shù)是巖溶處治之源

“四新技術(shù)”是科學(xué)發(fā)展的結(jié)晶，是推動人類工程活動進(jìn)步的動力，更是巖溶處治方法不斷更新的不竭之源。人類在工程活動中面對巖溶由恐懼繞避到從容治理，從單一填塞到綜合方法，從天然材料到人工新材，從現(xiàn)場分析到建模驗(yàn)算無一不是四新技術(shù)運(yùn)用的體現(xiàn)。隨著越來越多越來越復(fù)雜的巖溶處治，四新技術(shù)已滲透到勘察設(shè)計(jì)、施工與養(yǎng)護(hù)每個環(huán)節(jié)。如巖

溶勘察中的物探新技術(shù)：水陸兩棲時(shí)間域電磁法、高密度電法、淺層地震法、井中CT透視法、探地雷達(dá)法等，為查明巖溶構(gòu)造空間分布規(guī)律與形態(tài)立下了汗馬功勞。而巖溶處治施工中的新技術(shù)使用較多的有沖擊成孔法、定向爆破法、冷凍開挖法、高壓灌漿法等，為巖溶處治技術(shù)的發(fā)展貢獻(xiàn)很大。只有四新技術(shù)才能推動巖溶處治的不斷發(fā)展，今后要償試和開發(fā)無害灌漿、超長樁基、輕質(zhì)高強(qiáng)路堤、環(huán)?；炷铃F體填塞等新技術(shù)，使巖溶處治更上臺階。結(jié) 語

1、江西巖溶主要集中分布在“三帶”“三塊”地區(qū)，這是江西區(qū)域地形地貌、地層巖性、構(gòu)造形跡及新構(gòu)造運(yùn)動制約和濕潤氣候、復(fù)雜水文地質(zhì)條件影響的結(jié)果。

2、在“三帶”“三塊”內(nèi)，石炭系黃龍組、船山組，二迭系下統(tǒng)長興組灰?guī)r巖溶最為發(fā)育，地貌典型，洞穴暗河較多，是工程建設(shè)必須特別引起重視的地層；二迭系棲霞組、三迭系灰?guī)r巖溶發(fā)育次之，也是

工程建設(shè)的不良地層；而震旦系、寒武系、奧陶

系灰?guī)r白云質(zhì)灰?guī)r巖溶發(fā)育最弱。

3．巖溶處治是系統(tǒng)工程，必須重視各環(huán)節(jié)管理和各部門協(xié)調(diào)配合。正確樹立巖土工程勘察是巖溶處治的關(guān)鍵，科學(xué)設(shè)計(jì)是巖溶處治的核心，施工質(zhì)量是巖溶處治的保證。增加勘察投入，開拓設(shè)計(jì)思路，運(yùn)用施工新方法是巖溶處治的必由之路。

4、巖溶處治要遵循治標(biāo)治本原則，改善巖溶地基與強(qiáng)固構(gòu)造物基礎(chǔ)并重，四新技術(shù)運(yùn)用與勘察設(shè)計(jì)施工結(jié)合，建模評價(jià)洞穴穩(wěn)定與不斷探索處治新法同舉，力爭做到處治安全、經(jīng)濟(jì)、有效。

5、巖溶處治不僅要考慮經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)更要維護(hù)其工程與水文環(huán)境及生態(tài)平衡，盡量減少地表、地下自然環(huán)境的破壞，用可持續(xù)的科學(xué)發(fā)展觀貫穿處治全過程。

參考文獻(xiàn)：

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西交通公路學(xué)會.‘97年會論文[C].1997年6月.

第二篇：多斷層網(wǎng)狀填充性巖溶隧道災(zāi)變預(yù)測及處治技術(shù)研究科研項(xiàng)目信息

成果名稱: 體現(xiàn)形式: 完成單位: 項(xiàng)目成員: 研究開始時(shí)間: 聯(lián)系人: 驗(yàn)收時(shí)間: 多斷層網(wǎng)狀填充性巖溶隧道災(zāi)變預(yù)測及處治技術(shù)研究

其它

韶贛高速公路粵境段管理處

技術(shù)領(lǐng)域: 項(xiàng)目名稱: 項(xiàng)目負(fù)責(zé)人:

橋隧工程

多斷層網(wǎng)狀填充性巖溶隧道災(zāi)變預(yù)測及處治技術(shù)研究

彭學(xué)軍

李凱,傅鶴林,羅立峰,彭學(xué)軍,劉偉泉,黎明,張志定,羅文濤,唐偉,黃鈞鈺,黃陵武,伍毅敏,譚鑫,聶春龍,李東平,趙望達(dá),彭儀普 2009-01-15 劉偉泉 2012-04-28

研究結(jié)束時(shí)間: 聯(lián)系郵箱: 鑒定時(shí)間:

2011-03-13 sgglgs@163.com 2012-03-01

多斷層網(wǎng)狀填充性巖溶隧道災(zāi)變預(yù)測及處治技術(shù)研究

發(fā)布人：彭學(xué)軍 發(fā)布時(shí)間：2012-04-26 瀏覽次數(shù)：222 知識產(chǎn)權(quán)聲明： 項(xiàng)目研究成果是本團(tuán)隊(duì)獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果，研究成果歸完成單位所有，如發(fā)現(xiàn)本項(xiàng)目研究成果被惡意抄襲，本項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)將進(jìn)行法律追究。

1.任務(wù)來源

任務(wù)來源：根據(jù)曲江至南雄路的區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造，可以推斷該區(qū)域巖溶空間形態(tài)復(fù)雜，以網(wǎng)狀巖溶為主。網(wǎng)狀巖溶常以不同形式出現(xiàn)：洞穴巖溶和填充性巖溶。巖溶形態(tài)、大小及與隧道相交的位置關(guān)系不同，從而巖溶對隧道穩(wěn)定條件及狀態(tài)也不同。根據(jù)高速公路隧道穿越巖溶位置的不同，擾動效應(yīng)不同的特點(diǎn)，在這一背景下，提出了這一課題。2.應(yīng)用領(lǐng)域和技術(shù)原理

本課題通過結(jié)合韶關(guān)市曲江至南雄高速公路回龍山隧道和白山隧道，通過多斷層網(wǎng)狀填充性巖溶隧道災(zāi)變預(yù)測及處治技術(shù)研究，根據(jù)高速公路隧道穿越巖溶位置的不同，擾動效應(yīng)不同的特點(diǎn)，隧道修建過程中，將復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造中網(wǎng)狀巖溶隧道災(zāi)變預(yù)測及處治技術(shù)研究成果推廣應(yīng)用。3.性能指標(biāo) 1.巖溶的探測技術(shù)和安全性評定標(biāo)準(zhǔn)； 2.巖溶隧道施工風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)；

3.斷層區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場特征及其對隧道圍巖穩(wěn)定性影響分析； 4.巖溶處治及質(zhì)量檢測技術(shù)；

5.掌子面邊坡破壞機(jī)理及開挖進(jìn)尺的未確定； 6.管棚作用機(jī)理；

7.復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造中網(wǎng)狀巖溶隧道災(zāi)變預(yù)測及處治技術(shù)指南； 4.成果關(guān)鍵技術(shù)介紹

1.系統(tǒng)調(diào)研國內(nèi)外巖溶突水機(jī)理、巖溶形成的歷史、巖溶探測預(yù)報(bào)技術(shù)及分析評價(jià)； 2.對國內(nèi)外隧道風(fēng)險(xiǎn)管理進(jìn)行系統(tǒng)研究；

3.分析總結(jié)了回龍山區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造、回龍山隧道址區(qū)地質(zhì)構(gòu)造，總結(jié)了隧址區(qū)斷層形成的力學(xué)機(jī)制，結(jié)合隧址區(qū)斷層的產(chǎn)狀，圖解出隧址區(qū)斷層主應(yīng)力場的特征； 4.探討巖溶充填介質(zhì)對巖溶突水的影響，對巖溶隧道突水類型進(jìn)行劃分； 5.建立了基于連續(xù)地基梁反力方程的隧道開挖掌子面穩(wěn)定評價(jià)模型； 6.以連續(xù)地基梁理論為基礎(chǔ)，首次建立了管棚支護(hù)結(jié)構(gòu)與圍巖相互作用模型； 5.與國內(nèi)外同類技術(shù)比較

目前，國內(nèi)外關(guān)于隧道施工超前地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)應(yīng)用很普遍，但沒有統(tǒng)一的概念、理論和方法。在國內(nèi)，巖溶地區(qū)隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)問題，多年來一直是地球物理探測領(lǐng)域的一個難題，由于隧道掌子面的特殊環(huán)境限制及多種干擾的嚴(yán)重影響和巖溶地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的嚴(yán)重性、復(fù)雜性，使得這項(xiàng)工作研究進(jìn)展緩慢。6.成果的創(chuàng)造性、先進(jìn)性

1.系統(tǒng)調(diào)研國內(nèi)外巖溶突水機(jī)理、巖溶形成的歷史、巖溶探測預(yù)報(bào)技術(shù)及分析評價(jià)； 2.對國內(nèi)外隧道風(fēng)險(xiǎn)管理進(jìn)行系統(tǒng)研究；

3.分析總結(jié)了回龍山區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造、回龍山隧道址區(qū)地質(zhì)構(gòu)造，總結(jié)了隧址區(qū)斷層形成的力學(xué)機(jī)制，結(jié)合隧址區(qū)斷層的產(chǎn)狀，圖解出隧址區(qū)斷層主應(yīng)力場的特征； 4.探討巖溶充填介質(zhì)對巖溶突水的影響，對巖溶隧道突水類型進(jìn)行劃分； 5.建立了基于連續(xù)地基梁反力方程的隧道開挖掌子面穩(wěn)定評價(jià)模型； 6.以連續(xù)地基梁理論為基礎(chǔ)，首次建立了管棚支護(hù)結(jié)構(gòu)與圍巖相互作用模型； 7.作用意義

本項(xiàng)目對曲江至南雄高速公路的復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造中巖溶隧道災(zāi)變與處治技術(shù)開展研究，其研究成果可直接應(yīng)用于曲江至南雄高速公路隧道穿越巖溶處治，對我國巖溶地區(qū)高速公路及其隧道建設(shè)產(chǎn)生巨大的推動作用，還可為廣東省整個山區(qū)乃至全國的高速公路隧道穿越巖溶的處治提供科學(xué)依據(jù)及借鑒作用，提高了公路運(yùn)輸服務(wù)保障水平，保證人民群眾安全便捷出行，很好地維護(hù)了黨和政府的形象。8.推廣應(yīng)用前景與措施

該課題利用多斷層網(wǎng)狀填充性巖溶隧道災(zāi)變預(yù)測及處治技術(shù)研究成果，實(shí)現(xiàn)了各種探測技術(shù)、分析評價(jià)、治理和質(zhì)量監(jiān)控在公路隧道穿越復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造中巖溶的綜合應(yīng)用，形成隧道穿越巖溶時(shí)，地質(zhì)構(gòu)造及巖溶對隧道穩(wěn)定性影響的成套評判方法和評價(jià)體系、隧道穿越巖溶有效處治技術(shù)和隧道穿越巖溶治理質(zhì)量監(jiān)控指南，填補(bǔ)了國內(nèi)外空白。

9.推廣應(yīng)用存的問題和改進(jìn)意見

暫無