宜萬鐵路八字嶺隧道施工期巖溶突水災(zāi)害超前預(yù)報

鐵路施工過程中突水等巖溶災(zāi)害給施工帶來了極大的危險性,野三關(guān)隧道巖溶突水災(zāi)害的防治與安全對策是施工企業(yè)面臨的重大問題。筆者以現(xiàn)場調(diào)查為基礎(chǔ),提出巖溶突水災(zāi)害的類型,隧道施工巖溶災(zāi)害危險地段的劃分原則和巖溶災(zāi)害危險性分級;結(jié)合地質(zhì)條件分析和巖溶形成條件分析,研究了宜萬鐵路野三關(guān)隧道施工期巖溶災(zāi)害危險段的具體分布位置;探討了施工中防治巖溶突水災(zāi)害的對策,為隧道安全施工提供了技術(shù)保證。

研究目的:宜萬鐵路地質(zhì)異常復(fù)雜,被譽為修建鐵路的\"禁區(qū)\

宜萬鐵路復(fù)雜巖溶隧道施工地質(zhì)預(yù)報特色

鐵路隧道中的巖溶突水災(zāi)害大多是由于在隧道開挖過程中,暴露了地下河或者巖溶突水災(zāi)害的主通道所引起的。本文將對鐵路隧道中巖溶突水災(zāi)害的影響因素、風險識別的方法進行研究,為鐵路隧道中熔巖突水災(zāi)害的風險識別提供借鑒。

［收稿日期］?。玻埃埃梗保埃玻筡n［作者簡介］　申志軍（１９７１－），男，河南開封市人，高級工程師，主要從事鐵路隧道建設(shè)管理和施工工作；ｅ－ｍａｉｌ：ｗｋｅｘｓｄ＠１２６．ｃｏｍ 宜萬鐵路巖溶隧道施工地質(zhì)技術(shù) 申志軍 （鐵道部宜萬鐵路建設(shè)指揮部，湖北恩施４４５０００） ［摘要］　以宜萬鐵路巖溶隧道的施工地質(zhì)技術(shù)實踐為例，介紹了施工地質(zhì)作為工程勘察階段工程地質(zhì)勘探 在施工階段的延續(xù)，用以在施工過程中解決勘察階段所沒有或不能解決的工程地質(zhì)問題。施工地質(zhì)以超前 地質(zhì)預(yù)測預(yù)報為主體，以規(guī)避大型施工地質(zhì)災(zāi)害為目的，在施工階段針對可能發(fā)生的隧道圍巖變更；可能存 在的溶腔、斷層構(gòu)造、地下暗河的預(yù)測預(yù)報；可能引發(fā)的水文環(huán)境地質(zhì)問題；工程竣工以后可能存在的隱伏地 質(zhì)病害等，在隧道施工環(huán)境條件下為保證施工進度、保證施工安全、保證工程效益、保證工程質(zhì)量所進行的綜 合工

以宜萬鐵路巖溶隧道的施工地質(zhì)技術(shù)實踐為例,介紹了施工地質(zhì)作為工程勘察階段工程地質(zhì)勘探在施工階段的延續(xù),用以在施工過程中解決勘察階段所沒有或不能解決的工程地質(zhì)問題。施工地質(zhì)以超前地質(zhì)預(yù)測預(yù)報為主體,以規(guī)避大型施工地質(zhì)災(zāi)害為目的,在施工階段針對可能發(fā)生的隧道圍巖變更;可能存在的溶腔、斷層構(gòu)造、地下暗河的預(yù)測預(yù)報;可能引發(fā)的水文環(huán)境地質(zhì)問題;工程竣工以后可能存在的隱伏地質(zhì)病害等,在隧道施工環(huán)境條件下為保證施工進度、保證施工安全、保證工程效益、保證工程質(zhì)量所進行的綜合工程地質(zhì)工作。施工地質(zhì)包括綜合超前地質(zhì)預(yù)報、水文觀測和隧道周邊及隧底隱伏巖溶探查。

結(jié)合在建宜萬鐵路隧道設(shè)計及施工過程中遇到的巖溶地質(zhì)問題,根據(jù)巖溶的形成過程劃分巖溶類型,進而對巖溶隧道災(zāi)害危險等級進行評價,提出巖溶隧道設(shè)計與施工過程應(yīng)遵循的一般原則和防治對策。

h結(jié)合佛祖坳隧道的工程實況,對隧道施工期進行了超前地質(zhì)預(yù)報,介紹了超前地質(zhì)預(yù)報的檢測設(shè)備及測試原理,并闡述了具體的檢測方案,旨在降低地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的幾率和危害程度,保障隧道施工安全。

地質(zhì)信息采集、超前預(yù)報與數(shù)據(jù)解譯是隧道超前地質(zhì)預(yù)報中的3個重要環(huán)節(jié),首先討論了超前開挖隧道的地質(zhì)編錄的工作方法,包括風險靶段分級、掌子面地質(zhì)素描,進而繪制平面地質(zhì)圖,建立三維地質(zhì)模型,計算不良地質(zhì)體及含水體在相鄰未開挖隧道的出露位置。在此基礎(chǔ)上,詳細討論了儀器配合的關(guān)鍵問題,并開發(fā)了隧道超前地質(zhì)預(yù)報自動選擇程序,可以幫助操作員從中選擇不同巖性地區(qū)、不同構(gòu)造發(fā)育特點、不同地下水文條件下需要選擇的預(yù)報方法,并建議了特殊地段的預(yù)報方法選擇,最后結(jié)合工程實例討論了幾種常用的預(yù)報方法的數(shù)據(jù)解譯過程中應(yīng)注意的問題及典型不良地質(zhì)體的判據(jù)。其結(jié)果對于隧道超前地質(zhì)預(yù)報工作具有一定的借鑒與指導(dǎo)意義。

云霧山隧道是宜萬鐵路的重要控制性工程之一,針對該隧道的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件,采取了綜合超前地質(zhì)預(yù)報方法,降低了隧道施工風險,加速了工程進度和保證了工程質(zhì)量,對以后相似隧道的施工提供借鑒意義。

針對隧道施工期洞身段的滑坡超前地質(zhì)預(yù)報,以某高速公路某座隧道為例進行技術(shù)探討,介紹了隧道工程概況及滑坡區(qū)域基本工程地質(zhì)條件。采用地質(zhì)法中的趨勢外推法、地質(zhì)雷達波反射法、超前鉆孔法,對滑坡在隧道穿越區(qū)的延伸、規(guī)模、物質(zhì)組成、工程和物理力學(xué)特性及其與隧道的空間位置關(guān)系進行了分析預(yù)測。得出了超前地質(zhì)預(yù)報的綜合評判結(jié)論,減小甚至規(guī)避了單一方法的缺陷,并提出了針對性的施工處治思路。實踐證明本隧道洞身段滑坡超前地質(zhì)預(yù)報是成功的,對類似工程具有一定的參考價值。

研究目的:明確巖溶山區(qū)深埋隧道施工突水災(zāi)害形成的地質(zhì)條件,給隧道施工地質(zhì)超前預(yù)報工作提供技術(shù)基礎(chǔ)。研究方法:在現(xiàn)場調(diào)研的基礎(chǔ)上,對宜萬鐵路巖溶地區(qū)的隧道工程進行了多方面的分析。研究結(jié)果:得出了深埋隧道施工過程中揭露的深部巖溶地質(zhì)特征,巖溶洞穴、管道的形成與地層巖性、巖層構(gòu)造、褶皺形態(tài)、巖層產(chǎn)狀、斷層特征等巖性構(gòu)造因素的相關(guān)性,以及巖溶地貌和地下水條件與隧道突水災(zāi)害的關(guān)系。研究結(jié)論:巖溶突水地質(zhì)災(zāi)害可能發(fā)生的工程位置與巖性分異界面、巖層接觸界面、褶皺核部轉(zhuǎn)折端、斷層等地質(zhì)因素有密切關(guān)系,這些部位是大型巖溶洞穴可能出現(xiàn)的位置,因此隧道線路上這些地質(zhì)位置也是巖溶突水災(zāi)害形成的可能部位。在此基礎(chǔ)上提出了巖溶山區(qū)隧道施工過程中巖溶災(zāi)害危險地段的判定原則。

向莆鐵路巖溶隧道超前地質(zhì)預(yù)報技術(shù)——結(jié)合向莆鐵路棋盤石隧道工程實踐，在全面比較不同超前地質(zhì)預(yù)報方法優(yōu)缺點的基礎(chǔ)上，選用最新水平的tsp203地質(zhì)預(yù)報系統(tǒng)作為主要超前地質(zhì)預(yù)報手段，同時結(jié)合地質(zhì)調(diào)查分析、地質(zhì)雷達和超前鉆孔手段，對隧道通過大理巖段進行了...

滬昆高鐵朱砂堡隧道不良地質(zhì)問題及特殊巖土分布較多,特別是巖溶問題較為突出。通過隧道介質(zhì)物性特點分析和常見物探超前預(yù)報方法適宜性對比評價,提出\"以地質(zhì)分析為核心,綜合物探與地質(zhì)分析相結(jié)合,洞內(nèi)外結(jié)合,長短預(yù)報相結(jié)合\"的綜合預(yù)報,建立超前地質(zhì)預(yù)報綜合方法體系。對隧道中巖體破碎、富水情況、溶洞等不良地質(zhì)情況,應(yīng)用合理的預(yù)報方法及工作流程,結(jié)合相關(guān)的地質(zhì)參數(shù)和物探參數(shù)結(jié)果,建立綜合分析評價體系,對不良地質(zhì)情況進行綜合預(yù)報,結(jié)合開挖驗證預(yù)報結(jié)果的準確性。通過朱砂堡隧道工程實例表明此預(yù)報成功率達到80%,并在開挖過程中未發(fā)生坍塌或突水突泥事件,獲得良好的預(yù)報效果,確保施工安全,取得較好的經(jīng)濟效益。

基于我國西南山區(qū)修建隧道工程中常會遇到巖溶和不良地質(zhì)條件,施工中經(jīng)常出現(xiàn)無法預(yù)料的地質(zhì)災(zāi)害,如突水、突泥、坍塌等,造成極大的安全隱患等問題.以湖北滬蓉西高速公路烏池壩隧道為工程背景,通過系統(tǒng)的補充地質(zhì)調(diào)查和地質(zhì)分析,探討了隧道的巖溶發(fā)育規(guī)律,綜合考慮巖組巖性、地質(zhì)構(gòu)造、地下水位和預(yù)計涌水量等因素,對隧道巖溶突水突泥的風險進行了分段評價,初步提出了巖溶隧道四級風險評價體系,在風險分級的基礎(chǔ)上,對不同風險段超前地質(zhì)預(yù)報方案進行了設(shè)計,并根據(jù)預(yù)報情況制定災(zāi)害防治措施,該研究對于高風險巖溶隧道的災(zāi)害防治具有一定的意義.

隧道富水斷層破碎帶常發(fā)生突水突泥災(zāi)害,給施工安全帶來極大威脅,需要制定一套能有效降低災(zāi)害影響的處治技術(shù)和超前地質(zhì)預(yù)報對策。結(jié)合北嶺山隧道工程實例,首先從地質(zhì)條件和施工組織兩方面分析突水突泥災(zāi)害形成原因,然后根據(jù)工程類比和經(jīng)濟技術(shù)比選,確定采取堆渣擋護、注漿加固、塌腔回填、小管棚進洞等處治措施,最后,針對富水斷層破碎帶地質(zhì)特性,通過研究比較幾種常用的地質(zhì)預(yù)報技術(shù),提出由tsp與地質(zhì)雷達聯(lián)合探測、超前水平鉆孔輔助探水相結(jié)合的綜合地質(zhì)預(yù)報對策,所得結(jié)論對類似工程具有一定的借鑒和指導(dǎo)意義。

長大隧道施工往往存在不同程度的地質(zhì)災(zāi)害問題，而隧道工程在前期勘察設(shè)計段準確無誤地查清其工程巖體的狀態(tài)、特征及可能引發(fā)的不良地質(zhì)災(zāi)害幾乎是不可能的，這些問題必須在施工中開展超前地質(zhì)預(yù)報工作來解決。本文主要介紹施工地質(zhì)綜合預(yù)報技術(shù)在宜萬鐵路大支坪隧道出口施工的一些應(yīng)用，并談幾點認識供類似工程參考。

在巖溶山區(qū)施工的隧道工程,由于巖溶發(fā)育分布的復(fù)雜性造成對施工掌子面前方的巖溶分布狀況難以準確判定,導(dǎo)致施工過程中巖溶突水突泥災(zāi)害發(fā)生,影響施工安全。筆者以宜萬鐵路齊岳山隧道為例,應(yīng)用巖溶水文地質(zhì)基本理論,從地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、地下水循環(huán)條件以及區(qū)域地殼運動等巖溶形成發(fā)展的控制性因素進行研究;分析了隧址區(qū)巖溶地下水的補給、徑流、排泄途徑;研討了地層巖性分布規(guī)律和區(qū)域夷平面分布狀況;分析了斷層和褶皺等地質(zhì)構(gòu)造的分布規(guī)律,從而對隧址區(qū)的巖溶分布規(guī)律有了深入認識,進一步考慮隧道高程和線路走向,評價了齊岳山隧道可能發(fā)生巖溶突水突泥等施工地質(zhì)災(zāi)害的危險地段;明確了施工過程中需要進行超前探測和防災(zāi)的重點區(qū)段。

通海隧道是中國云南國際鐵路通道昆明-河口線上的主要工程,也是云南省在建的最長隧道。隧道全長10302m,全隧道為單面坡,最大坡度為20.4‰。該隧道在通?？h境鄰近杞麓湖,作為通?？h重要的水資源,杞麓湖具有工農(nóng)業(yè)用水、調(diào)蓄、防洪、航運、旅游、水產(chǎn)養(yǎng)殖等功能,是通海縣社會經(jīng)濟發(fā)展的主體。隧道施工以來,在進出口的數(shù)個出水點涌出大量的地下水,由于工程區(qū)為生態(tài)敏感的巖溶地區(qū),因此亟需查明隧道涌水與周邊杞麓湖等水體的水力聯(lián)系。通過對隧址區(qū)巖溶水文地質(zhì)條件的研究,在充分了解區(qū)域構(gòu)造環(huán)境、褶皺與斷裂特征、掌握地下水含水巖組及其富水特性、地下水補徑排特征的基礎(chǔ)上,劃分出隧址區(qū)的水文地質(zhì)單元,結(jié)合隧道施工涌水狀況以及已開挖段所揭示的地質(zhì)條件等,利用地質(zhì)原形研究和同位素分析等方法重點分析隧道涌水來源及其與杞麓湖的水力聯(lián)系,明確隧道工程對周邊地區(qū)水環(huán)境的影響。

超前地質(zhì)預(yù)報很重要,尤其在巖溶地區(qū),探測溶洞的存在直接關(guān)系到人身安全。超前地質(zhì)預(yù)報應(yīng)該也必須作為工序列入工程成本。施工單位應(yīng)配屬所推薦的綜合預(yù)報儀器,以達到花錢少、預(yù)報準的目的。

八字嶺隧道安全常識必讀手冊

公路隧道建設(shè)施工的過程中,由于其特殊的地理環(huán)境和復(fù)雜的地質(zhì),隧道會經(jīng)常發(fā)生突泥涌水現(xiàn)象,據(jù)統(tǒng)計這已經(jīng)成為繼隧道施工中塌方現(xiàn)象的又一較大地質(zhì)病害,這樣就會給整個隧道工程的實施帶來非常嚴重的后果。所以,怎樣有效地解決公路隧道突泥涌水的災(zāi)害處治,已經(jīng)逐漸成為業(yè)內(nèi)關(guān)注的焦點。本文結(jié)合公路隧道實際狀況對突泥涌水的主要特征進行分析,找出原因,對公路隧道突泥涌水的防治進行探討,提出相應(yīng)的防治措施。