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第1章 绪论1

1.1 岩溶突水对隧道工程的影响1

1.2 国内外研究现状3

1.2.1 岩溶成因研究3

1.2.2 岩溶探测预报技术研究6

1.2.3 岩溶处治技术研究9

第2章 岩溶发育与突水灾变特征14

2.1 岩溶产生条件14

2.2 岩溶发育特征14

2.2.1 岩溶与岩性15

2.2.2 岩溶层组类型16

2.2.3 岩溶发育程度16

2.2.4 岩溶与地质构造17

2.3 岩溶水运动特征21

2.3.1 岩溶水与地表水及地下水之间补给关系21

2.3.2 岩溶化山区地下水运动特征22

2.3.3 岩溶水动力剖面分带25

2.4 岩溶突水灾变特征27

2.4.1 岩溶突水灾变水力特征27

2.4.2 岩溶突水灾变频数特征28

2.4.3 岩溶突水灾变充填物特征29

2.4.4 岩溶突水灾变与工序关系特征31

2.4.5 岩溶突水动态变化特征31

第3章 岩溶突水机理35

3.1 岩溶突水类型力学分析35

3.1.1 板柱型突水35

3.1.2 拱梁型突水36

3.1.3 岩梁型突水37

3.2 圆梁山岩溶隧道工程背景38

3.2.1 工程概况38

3.2.2 地层岩性38

3.2.3 地质构造39

3.2.4 水文地质39

3.2.5 地应力条件40

3.3 概化岩溶突水地质模式41

3.3.1 岩溶突水分布区域41

3.3.2 岩溶突水地质模式41

3.4 构建岩溶突水计算模型42

3.4.1 FLAC2D程序简介42

3.4.2 构建计算模型44

3.5 岩溶突水机理分析45

3.5.1 顶位交错模式岩溶突水规律45

3.5.2 交错模式岩溶突水规律47

3.5.3 上侧位交叉模式岩溶突水规律49

3.5.4 纵向交叉模式岩溶突水规律51

3.6 数值计算分析对施工的指导作用52

3.6.1 提示岩溶突水灾变关键部位52

3.6.2 揭示岩溶突水存在临界距离52

3.6.3 岩溶突水呈现渐进破坏过程53

第4章 岩溶探测预报技术54

4.1 岩溶隧道超前探测预报技术55

4.2 岩溶隧道超前探测预报流程56

4.2.1 制定预报方案56

4.2.2 长距离预报57

4.2.3 中长距离预报58

4.2.4 短距离预报58

4.2.5 地质综合判析60

4.3 TSP超前地质探测预报技术60

4.3.1 预报原理60

4.3.2 预报效果评价66

4.4 红外探测技术66

4.4.1 应用原理66

4.4.2 应用范围67

4.4.3 仪器特点67

4.4.4 探测效果评价72

4.5 地质雷达预报技术74

4.5.1 预报原理74

4.5.2 应用范围74

4.6 超前地质钻孔预报技术75

4.6.1 预报原理75

4.6.2 钻机选型76

4.6.3 风钻（加深炮孔）超前探测76

4.6.4 预报效果评价76

4.7 圆梁山隧道综合超前探测预报技术77

4.7.1 探测预报方案选择77

4.7.2 综合探测预报工艺流程77

4.8 宜万铁路隧道综合超前探测预报技术78

4.8.1 探测预报方法78

4.8.2 超前探测预报组织与管理79

4.8.3 预报效果80

第5章 岩溶分类及处治基本原则81

5.1 岩溶分类81

5.1.1 按形态及规模大小分类81

5.1.2 按充填性特征分类81

5.1.3 按充填物性质分类82

5.1.4 按岩溶涌水量分类82

5.1.5 按涌水动态变化特征分类83

5.1.6 按地质构造特征分类83

5.2 岩溶处治基本原则84

5.2.1 超前探测预报原则84

5.2.2 安全施工原则84

5.2.3 不安全辨识原则88

5.2.4 施工顺序优化原则89

5.2.5 施工季节选择原则90

5.2.6 辅助导坑与正洞协调施工原则90

5.2.7 洞内外抽排水系统设计91

5.2.8 注浆堵水原则92

5.2.9 支护体系设置原则94

5.2.10 二次衬砌紧跟原则95

5.2.11 信息化施工原则95

第6章 岩溶处治技术96

6.1 小型岩溶洞穴处治技术96

6.1.1 无充填或半充填型岩溶洞穴96

6.1.2 充填型岩溶洞穴96

6.1.3 隐伏型岩溶洞穴97

6.2 岩溶裂隙处治技术97

6.2.1 充填黏土型98

6.2.2 无充填型岩溶裂隙98

6.2.3 充水型岩溶裂隙（充水溶槽）98

6.3 岩溶管道处治技术102

6.3.1 无充填物岩溶管道102

6.3.2 充填泥砂型岩溶管道104

6.3.3 充填块石型岩溶管道106

6.3.4 过水型岩溶管道107

6.4 大型干溶洞处治技术113

6.4.1 托梁＋板跨方案113

6.4.2 型钢混凝土＋板跨方案114

6.4.3 钢管群桩加固方案115

6.4.4 桩基＋承台方案117

6.4.5 充填方案120

6.4.6 梁跨方案121

6.4.7 拱跨方案121

6.5 大型充填型溶洞处治技术122

6.5.1 充填淤泥型122

6.5.2 充填粉质黏性土型123

6.5.3 充填粉细砂型125

6.5.4 充填块石土型128

6.6 暗河影响段断层带处理技术129

6.7 暗河处治技术131

6.7.1 泄水洞排水方案131

6.7.2 堆积体加固方案133

第7章 典型工程案例136

7.1 渝怀铁路圆梁山隧道2＃（充填粉细砂层）溶洞施工技术136

7.1.1 工程概况136

7.1.2 2＃溶洞特点137

7.1.3 施工方案137

7.1.4 施工工艺138

7.1.5 小结152

7.2 渝怀铁路圆梁山隧道充填粉质黏性土溶洞施工技术153

7.2.1 工程概况153

7.2.2 注浆设计154

7.2.3 钻孔注浆施工156

7.2.4 注浆效果检查评定157

7.2.5 小结159

7.3 渝怀铁路圆梁山隧道充填淤泥溶洞施工技术159

7.3.1 工程概况159

7.3.2 超前支护及加固注浆161

7.3.3 注浆效果检查评定164

7.3.4 开挖施工167

7.4 宜万铁路齐岳山隧道岩溶发育特征与施工技术167

7.4.1 工程概况167

7.4.2 岩溶揭示情况168

7.4.3 岩溶发育特征与分类169

7.4.4 岩溶处治171

7.4.5 小结178

7.5 宜万铁路五爪观隧道暗河堆积体段施工技术179

7.5.1 工程概况179

7.5.2 暗河段处治180

7.5.3 注浆效果检查与评定184

7.5.4 小结185

参考文献187