喀斯特岩体结构的CT识别以及地面塌陷与隧道突水诊断预报预警——以京珠粤北高速公路洋碰隧道为例

摘要

京珠北高速公路洋碰隧道施工期间及通车运行过程中,部分隧道段多次发生突水涌泥、引发地面众多岩溶塌陷群及地面变形等地质灾害,虽然多次治理,但隧道渗漏、衬砌脱落和衬砌内表面偏压、隧道及水平导洞突水涌泥、地面岩溶塌陷、崩塌及环形拉裂缝等病害仍然发生,成为隧道运行的安全隐患.利用孔间电磁波透视及Color-CT层析成像(简称电磁波Color-CT)技术,通过物理、数学、岩体非线性、计算机数据处理和岩溶地质学等方法,针对隐伏碳酸盐岩岩体结构损伤(缺陷)特征、规模、具体位置的原位探测识别试验,结果表明,碳酸盐岩由岩体细微结构损伤的裂隙为最小识别单元,由此构建而发展成为岩溶管道从深部至岩面贯通结构面损伤导致地面塌陷、隧道岩溶突水涌泥的地质灾害.