宜萬鐵路八字嶺隧道施工期巖溶突水災(zāi)害超前預(yù)報(bào)

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(xiǎn)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(xiǎn)地段的劃分原則和巖溶災(zāi)害危險(xiǎn)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(xiǎn)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(yù)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(bào)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(fēng)險(xiǎn)識別的方法進(jìn)行研究,為鐵路隧道中熔巖突水災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)識別提供借鑒。

［收稿日期］?。玻埃埃梗保埃玻?［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(shí)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(bào)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(bào)；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(jìn)度、保證施工安全、保證工程效益、保證工程質(zhì)量所進(jìn)行的綜 合工

以宜萬鐵路巖溶隧道的施工地質(zhì)技術(shù)實(shí)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(bào)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(bào);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(jìn)度、保證施工安全、保證工程效益、保證工程質(zhì)量所進(jìn)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(bào)、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(jì)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(jìn)而對巖溶隧道災(zāi)害危險(xiǎn)等級進(jìn)行評價(jià),提出巖溶隧道設(shè)計(jì)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(shí)況,對隧道施工期進(jìn)行了超前地質(zhì)預(yù)報(bào),介紹了超前地質(zhì)預(yù)報(bào)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(bào)與數(shù)據(jù)解譯是隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)中的3個(gè)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(fēng)險(xiǎn)靶段分級、掌子面地質(zhì)素描,進(jìn)而繪制平面地質(zhì)圖,建立三維地質(zhì)模型,計(jì)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(xì)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(bào)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(diǎn)、不同地下水文條件下需要選擇的預(yù)報(bào)方法,并建議了特殊地段的預(yù)報(bào)方法選擇,最后結(jié)合工程實(shí)例討論了幾種常用的預(yù)報(bào)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(bào)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(bào)方法,降低了隧道施工風(fēng)險(xiǎn),加速了工程進(jìn)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(bào),以某高速公路某座隧道為例進(jìn)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(dá)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(jìn)行了分析預(yù)測。得出了超前地質(zhì)預(yù)報(bào)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(shí)踐證明本隧道洞身段滑坡超前地質(zhì)預(yù)報(bào)是成功的,對類似工程具有一定的參考價(jià)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(bào)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(jìn)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(xiǎn)地段的判定原則。

向莆鐵路巖溶隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)——結(jié)合向莆鐵路棋盤石隧道工程實(shí)踐，在全面比較不同超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方法優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，選用最新水平的tsp203地質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)作為主要超前地質(zhì)預(yù)報(bào)手段，同時(shí)結(jié)合地質(zhì)調(diào)查分析、地質(zhì)雷達(dá)和超前鉆孔手段，對隧道通過大理巖段進(jìn)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(diǎn)分析和常見物探超前預(yù)報(bào)方法適宜性對比評價(jià),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(bào)相結(jié)合\"的綜合預(yù)報(bào),建立超前地質(zhì)預(yù)報(bào)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(bào)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(jià)體系,對不良地質(zhì)情況進(jìn)行綜合預(yù)報(bào),結(jié)合開挖驗(yàn)證預(yù)報(bào)結(jié)果的準(zhǔn)確性。通過朱砂堡隧道工程實(shí)例表明此預(yù)報(bào)成功率達(dá)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(bào)效果,確保施工安全,取得較好的經(jīng)濟(jì)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(bǔ)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(jì)涌水量等因素,對隧道巖溶突水突泥的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了分段評價(jià),初步提出了巖溶隧道四級風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)體系,在風(fēng)險(xiǎn)分級的基礎(chǔ)上,對不同風(fēng)險(xiǎn)段超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方案進(jìn)行了設(shè)計(jì),并根據(jù)預(yù)報(bào)情況制定災(zāi)害防治措施,該研究對于高風(fēng)險(xiǎn)巖溶隧道的災(zāi)害防治具有一定的意義.

隧道富水?dāng)鄬悠扑閹С０l(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(bào)對策。結(jié)合北嶺山隧道工程實(shí)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(jì)技術(shù)比選,確定采取堆渣擋護(hù)、注漿加固、塌腔回填、小管棚進(jìn)洞等處治措施,最后,針對富水?dāng)鄬悠扑閹У刭|(zhì)特性,通過研究比較幾種常用的地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù),提出由tsp與地質(zhì)雷達(dá)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(bào)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(jì)段準(zhǔn)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(bào)工作來解決。本文主要介紹施工地質(zhì)綜合預(yù)報(bào)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(diǎn)認(rèn)識供類似工程參考。

超前地質(zhì)預(yù)報(bào)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(bào)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(bào)儀器,以達(dá)到花錢少、預(yù)報(bào)準(zhǔn)的目的。

八字嶺隧道安全常識必讀手冊

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,對于鐵路的建設(shè)也提出了新的要求.本文從超前地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)出發(fā),分析其意義和目前應(yīng)用時(shí)候的問題,并列舉了一些目前較為常見的預(yù)報(bào)方法;同時(shí)根據(jù)實(shí)際工程分析超前地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用,旨在為相關(guān)工程人員提供參考意見.

文章針對巖溶隧道的地質(zhì)特征及病害類型,在介紹地質(zhì)超前預(yù)報(bào)的內(nèi)容、技術(shù)特點(diǎn)及所用方法優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上,提出了綜合地質(zhì)超前預(yù)報(bào)法,并結(jié)合廣西靖西至那坡高速公路各固隧道施工實(shí)例,探討了該方法的使用效果。實(shí)踐證明,該方法能全面、及時(shí)、準(zhǔn)確地預(yù)報(bào)隧道掌子面前方地質(zhì)情況。

概略論述了巖溶或者地質(zhì)復(fù)雜隧道隧洞廣義的施工地質(zhì)災(zāi)害超前地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù),其中包括tsp探測解譯、斷層參數(shù)預(yù)測法預(yù)報(bào)隧道斷層和地面不良地質(zhì)體投射法等3種長期超前地質(zhì)預(yù)報(bào)新技術(shù),包括地質(zhì)雷達(dá)探測解譯、掌子面編錄預(yù)測法、不良地質(zhì)前兆預(yù)測法等3種短期超前地質(zhì)預(yù)報(bào)新技術(shù),還包括施工地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測、判斷和警報(bào)新技術(shù)