宜万铁路隧道岩溶规模化处治技术

宜万铁路是目前国内外已建和在建工程中岩溶及岩溶水最发育、最复杂的工程,159座隧道中岩溶隧道占91座,采取结构措施处理的岩溶共1 088处,岩溶的类型主要分为暗河、管道、贫水溶洞、富水溶洞以及裂隙和断层,针对相同类型的岩溶,采取了规模化的处理措施,主要有注浆加固、溶腔防护加固、分水降压、释能降压、迂回绕避和隧底溶腔桩基、注浆、钢管桩、加强板、拱桥等溶腔处治技术。     

注浆加固块石堆积体在野三关隧道中的应用

以宜万铁路野三关隧道DK124+602大型富水溶腔的注浆加固为例,从注浆加固的方案制定到注浆材料的选择、配合比的选定、注浆压力的选择及注浆效果评定等方面详细介绍了溶腔体的注浆原理和过程,为类似工程的施工提供了宝贵的经验。     

宜万铁路龙麟宫隧道穿越大型半充填溶洞综合处理技术研究

宜万铁路龙麟宫隧道DK231+700～DK231+800段大型半充填溶洞纵向长100 m,横向宽100 m,溶洞规模宏大、各段形态各异,隧道整个洞身均位于溶洞内。设计采用立柱支顶与锚喷网结合的溶洞防护方案,防止了溶洞顶板大面积剥落、垮塌,为下部安全施工提供必要条件;根据溶洞与隧道的不同空间关系,采用了复合地基+整体结构、单压式结构及框架结构等特殊隧道结构;针对隧底溶洞充填物承载力偏低的问题,采用了换填、钢管桩注浆加固及深孔注浆加固的措施,提高了承载力,减小了工后沉降。经过2年多的连续监测,溶洞顶板、隧道结构均处于正常工作状态,说明处理方案安全、可靠。     

宜万铁路隧道复杂岩溶及断层处理技术

宜万铁路是目前国内外已建和在建工程中岩溶及岩溶水最发育、最复杂的工程,其中,野三关等5座隧道岩溶及断层处理又最为复杂。野三关602溶腔、大支坪990溶腔、云雾山617组合溶腔、马鹿箐978溶腔、齐岳山F11断层等工程难点的处理措施主要有:建立水文观测来分析降雨、水量、水压之间的关系;超前地质预报特别是钻探判断溶腔规模;建立避险预警系统和视频监控,对相邻洞室进行封堵,规划泄水线路,将潜在的工程风险转化成工程措施;针对不同溶腔特点采用释能降压与加固注浆、管棚等措施相互组合,对高压富水断层采用排堵结合,采取信息化跟踪注浆工艺,效果较好;结构处理中对开挖线以外一定范围内的空腔回填混凝土,加强初期支护和二次衬砌,对结构进行长期观测以判断其安全性。     

野三关隧道大型高压富水充填溶腔运营期深化处理技术

宜万铁路野三关隧道在建设期间采用“释能降压、注浆加固、超前支护、结构加强、综合治理”的原则安全处理并顺利通过DK124+602大型高压富水充填溶腔。开通运营近10年来,隧道结构总体稳定,但也发生了强降雨期间溶洞内岩溶水不能及时排放、反灌正洞致中断行车的现象。为进一步降低隧道安全风险,加强排放强降雨期间“+602”溶腔内可能形成的短时高压水,精准实施新增高位排水支洞方案,深化处理溶腔并于2020年汛期取得实效,有效引排了高位岩溶水,确保了宜万铁路的运营安全,为类似工程问题处理提供了借鉴。     

宜万铁路齐岳山隧道DK363+629高压充水溶腔处理技术

宜万铁路齐岳山隧道进口施工过程中,通过超前钻孔,探测到DK363+629溶腔,溶腔内充填物以清水为主,含少量泥砂,实测水压力0.68 MPa,单孔最大涌水量450 m3/h。针对该溶腔,先后进行了注浆试验和放水试验。注浆试验表明,在规模较大的充水溶腔中,注浆量难以确定,且会受动水影响,难以达到理想的注浆效果。放水试验表明,由于溶腔水的补给量难以确定,规模较大的溶腔补给量往往较大,因此仅通过钻孔放水是难以在短时间内达到排泄溶腔水的目的,且排水受地表降雨影响很大。在隧道进出口平导贯通后,通过方案比选,利于平导施作泄水支洞,对溶腔实施释能降压,然后爆开揭示溶腔进行观察,使溶腔处理变暗为明,从而可以得到可靠的处理方案。针对该溶腔,释能降压后,对溶腔基底采取换填,对隧道两侧设置护墙,对岩溶水采取引排、限排措施,隧道结构采取加强措施。     

注浆技术在隧道内高压富水溶腔地段的应用

结合大支坪隧道帷幕注浆技术的成功运用,介绍了注浆技术在隧道内高压富水溶腔地段施工的可行性和取得的预期成功,为今后类似隧道的施工提供了一定参考。     

齐岳山隧道大型充填溶腔处理施工技术

齐岳山隧道进口段有大小溶洞100多个,在DK362+277处的是一个大型溶腔。该处发生了大型突泥、突水,整治此溶腔上半断面前采取108大管棚注浆超前预加固,开挖后全环格栅、网锚喷临时支护,达到了预期的处理效果。     

宜万铁路大支坪隧道高压富水溶腔处理技术

根据地表降雨量与洞内涌水时间、涌水量、水压的关系,采用作业面钻孔泄水、临界控制爆破揭示溶腔体、高位支洞排水等释能降压措施,提供溶腔处理的安全作业环境。在宜万铁路大支坪隧道的高压富水、充填性岩溶区段施工中,综合采用帷幕注浆预加固地层、释能降压技术,较好地解决了高压富水充填溶腔区段的成洞施工难题,该技术对类似地质条件工程具有借鉴意义。     

岩溶隧道富水溶腔帷幕注浆工艺适用性研究

合理的帷幕注浆施工工艺是安全快速通过岩溶隧道富水溶腔最关键的核心技术。主要介绍及研究高压富水溶腔采用帷幕注浆施工方案的施工工艺要点。