宜万铁路齐岳山隧道高压富水断层带注浆加固技术

如何"安全、优质、高效"地预加固高压富水断层带,是国内外隧道施工中面临的一大难题。以宜万铁路齐岳山隧道进口F11断层为例,简单阐述高压富水断层注浆加固施工管理的基本原则及"堵水固岩"的加固理念,同时,介绍了注浆设计的相关参数、机械设备配套、注浆施工整套工艺流程、注浆关键技术措施等,还列举了注浆效果评定的关键控制参数,加固速度可达1.2 m/d,堵水率可达95%以上。     

宜万铁路齐岳山隧道选线、施工与管理

宜万铁路横穿南北向的齐岳山山脉,设计总长10 528 m的齐岳山隧道。隧道进口至宜万铁路终点万州站航空直线距离40 km,高差约900 m,地面坡降达0.023。隧道进口段穿越齐岳山背斜,为灰岩地层,占隧道长度的47%,岩溶、岩溶水极其发育;出口段为碎屑岩地层,节理裂隙发育,富含高压裂隙水。区内发育有15条断层,其中F11断层规模宏大。隧道灰岩地段、可溶岩与非可溶岩接触带、灰岩地段断层破碎带等极可能发生涌突水突泥等地质灾害。针对坡降大、岩溶发育、穿越规模宏大的F11高压富水大断层等3个不利条件,通过对单面坡和人字坡方案从安全、投资、运营等多方面考虑,最终确定了单面坡方案。齐岳山隧道工程实践证明,选线方案是正确的。施工过程中,针对极其复杂的岩溶及岩溶水、高压富水大断层、砂岩段高压裂隙水,研究并采取了注浆堵水、注浆加固、先排后填、泄水洞排水、释能降压、信息化注浆、绕行规避等多项施工技术,成功地解决了隧道施工难题,丰富了高压富水岩溶及断层区隧道修建技术。齐岳山隧道建设过程中,建设单位充分发挥了核心主导作用,组织参建各方决策方案、现场落实方案、建立系统的安全体系,这是齐岳山隧道获得成功的关键所在。     

宜万铁路齐岳山隧道F11高压富水断层特征及工程对策

介绍宜万铁路齐岳山隧道F11高压富水断层的地质背景、岩体结构、地下水赋存状况等工程水文地质特征,结合施工中发生的泥石流和坍塌情况,阐述隧道穿越该断层时发生突水、突泥(石)的主要原因,详细论述隧道穿越F11高压富水断层带采取的"分水减压、注浆加固、加强支护、综合治理"处理原则和相应的综合工程处理对策,对类似工程具有十分重要的参考价值。     

别岩槽隧道注浆加固圈及二次衬砌厚度的确定

文章通过理论分析和数值计算,对隧道注浆加固圈和二次衬砌厚度与作用在隧道衬砌上的水压力的关系进行了分析,并根据数值计算结果和工程实际确定出穿越F1断层处别岩槽隧道的注浆加固圈和二次衬砌的合理厚度.     

断层条件下的隧道预支护设计与施工

齐岳山隧道穿越F11断层.此断层规模宏大,断层带导水,核心带岩体破碎,富含高压水,其主要工程地质问题是岩溶富水、突水突泥,高压裂隙水等,施工难度极大.其中,进口处为反坡施工,施工难度和安全风险尤为突出.为确保顺利通过,采取隧道超前预支护综合措施,即通过实践更新注浆设计理念,确定了断层条件下的注浆设计及注浆参数,优化了超...     

齐岳山隧道深埋动水溶腔注浆堵水加固施工技术

清水注浆是国内隧道施工比较前沿的施工技术,此前尚未见有成功的实例。文章介绍了封堵齐岳山隧道DK362 060溶腔的施工方法:衬砌外5 m径向注浆和超前周边帷幕预注浆。     

宜万铁路齐岳山隧道标准化管理实践

被列为铁道部标准化建设示范工点之一的宜万铁路齐岳山隧道,是高压富水断层及岩溶隧道的典型代表。隧道施工过程中遭遇10条断层,3条暗河,大小溶洞187个,其中22个规模较大。施工中穿越宽达253 m的F11高压富水断层,现场实测水压高达2.6 MPa,单孔涌水量达790 m3/h。参建各方以标准化管理为保障,以科研攻关为突破口,齐心协力,奋勇拼搏,成功攻克了这一世界级隧道修建难题。本文根据标准化管理的要求和现场施工实践,对齐岳山隧道标准化管理经验进行了初步总结,以期对今后类似工程特别是复杂岩溶地区高风险隧道施工管理提供借鉴。     

十大关键词论宜万铁路建设

宜万铁路全长377 km,自1903年清王朝拟定修建川汉铁路以来,历经百年,伴随宜万铁路最后一座隧道——齐岳山隧道的贯通,百年梦想正逐步变成现实。宜万铁路全线共设计隧道159座,其中70%通过岩溶地段,突水突泥灾害是制约宜万铁路安全建设的关键难题。针对高风险岩溶隧道,从识别评估、决策管理、技术应对和安全措施4个体系入手,建立了风险管理体系。在高风险隧道施工过程中,首次将施工地质超前预测预报纳入施工工序管理,明确了"有疑必探、不探不挖"的理念,为保证现场进洞施工人员的生命安全,制定了"不超前预报,工人有权拒绝进洞"的制度。针对施工中遭遇的高压富水充填溶腔,发明了释能降压技术。针对齐岳山隧道F11断层,发明了信息化注浆技术。为确保工程施工安全,对Ⅰ级风险隧道进行水文监测,建立防灾预警系统,并根据水文监测数据信息分析,制定安全进洞条件。     

风积粉细砂地层注浆加固的试验研究和应用

通过杏树峁隧道采用超前小导管化学注浆加固的试验研究,解决了隧道通过风积粉砂层中的难题。     

齐岳山隧道F11断层注浆截水帷幕施工技术

研究目的:山岭隧道在穿越断层破碎带时,经常会遇到高压水,如处理不当,往往会引起突水突泥、坍方甚至泥石流的严重威胁,给施工安全造成极大的威胁,施工进度也无法保证,严重时,还会使周围生态环境发生恶化。因此在隧道穿越该区域时,必须采取一种有效措施来确保施工安全及周边生态环境免遭破坏。研究结论:齐岳山隧道在穿越F11断层高压富水带时,在该段钻孔过程中,单孔最大涌水量达到1 800 m3/h,水压高达3.2 MPa,给施工带来巨大风险。在施工过程中,按照"以堵为主,限量排放"的原则,采用硫铝酸盐水泥单液浆、普通水泥单液浆、普通水泥-水玻璃双液浆,通过合理匹配注浆参数,精心组织施工,对掌子面前方的高压富水地段进行了注浆封堵,形成一道截水帷幕,同时对前方破碎围岩进行了有效加固,为施工创造了条件,确保了隧道施工安全及周边生态环境不被破坏,对今后类似工程具有重要的指导意义。     

齐岳山隧道穿越高压富水宽张裂隙注浆堵水施工技术

齐岳山隧道是我国在建的宜昌至万州铁路线的关键性控制工程之一,隧道的主要工程地质问题有暗河、断层、宽张裂隙及伴随的高压涌(突)水、岩溶涌(突)水、高应力及煤层瓦斯等,所以隧道在修建过程中需采用多种辅助工法穿越众多的不良地质段。主要介绍和探讨该隧道穿越富含高压水的宽张裂隙时所采用的超前帷幕注浆堵水施工技术,为今后在类似工程中施工提供借鉴。     

齐岳山隧道出口二次衬砌施工技术

介绍了齐岳山隧道出口工区衬砌的施工工艺和方法,着重阐述施工过程(工序)控制项目和要点,原材料控制项目和主要技术指标,分析了质量通病产生的原因和控制方法。     

齐岳山隧道溶洞处理施工技术

主要就齐岳山隧道在施工中所遭遇的几个涌水、突泥溶洞及施工中采取的对策、措施进行了介绍,并对齐岳山隧道的溶洞处理施工经验进行了总结。     

齐岳山隧道德胜场槽谷暗河岩溶水文地质问题

齐岳山隧道是宜万线控制性工程。位于隧道中部的德胜场暗河对其造成极大威胁。本文分析了齐岳山隧道德胜场槽谷、暗河、岩溶水等相关的水文地质问题以及它们对隧道的影响,并提出了预防加固措施的建议。     

隧道穿越水库下断层破碎带帷幕注浆施工技术

通过燕居岭隧道穿越水库下断层破碎带施工实例,系统地介绍了采用帷幕注浆加固围岩的原理、设计、施工方法、施工工艺、浆液调制等,对隧道穿越水库下断层破碎带提出了一种行之有效的施工方法,该方法对同类工程具有借鉴作用。     

大瑶山1#隧道高压富水岩溶破碎带施工技术

研究目的:武广客运专线大瑶山1~#隧道平导施工进入F6断层时,掌子面发生大规模涌水涌泥,通过超前钻孔验证前方为一11.5 m长的高压富水岩溶断层破碎带横切平导,无法绕行。为此需要研究、探索适宜施工技术解决这一难题。研究结果:施工中严格按照“先探水、预注浆、后管棚、管棚补注浆、后开挖、径向补注浆、快衬砌“的总体施工原则组织施工,采取“排堵结合“的方法,安全快速的通过此断层破碎带。     

齐岳山隧道＋626溶腔综合施工技术研究

通过介绍齐岳山隧道＂＋629＂溶腔综合治理手段,通过从开挖施工期间准确探测溶腔,前期放水试验,后期补充勘探,平导贯通后＂释能降压＂施工,到爆破泄水和结构物施工等方面的详细介绍,为类似的岩溶隧道施工积累了一点经验。尤其在进行＂释能降压＂施工时,避免了类似宜万铁路其他隧道在泄水施工时对隧道内各种设施、设备的影响,真正做到＂完全释能＂后在进行开挖施工时,泄水未对隧道其他施工造成任何影响。     

高铁隧道穿越断层破碎带施工方法及稳定性分析

针对新建福州—厦门高速(350 km/h)铁路碧峰寺隧道穿越F7断层破碎带施工潜在的地质灾害,提出隧道采用三台阶临时仰拱、超前帷幕注浆、弱爆破、早封闭、勤量测的联合施工方法穿越断层破碎带,利用有限差分程序建立了三维数值计算模型,研究了施作和未施作超前注浆预加固作用下隧道施工破碎带围岩的稳定性。研究表明:预注浆加固措施作用下,断层破碎带隧道施工围岩最大变形量降低了137.8 mm,达到了设计的预留变形量,拱顶和拱脚附近应力集中明显减弱,改善了围岩的稳定性,提出的施工方法对破碎带围岩扰动小;结合现场施工监测数据,验证了这种断层破碎带联合施工方法的可行性和适用性;最终隧道施工成功穿越了断层破碎带,保障了工期和施工安全,能为类似工程提供借鉴意义。     

反坡富水岩溶隧道抽排水系统的设置和应用

反坡富水岩溶隧道施工的主要难题是反坡抽排水,而快速有效地排除反坡施工地段的积水,对隧道的施工组织和现场管理影响重大。通过对宜万铁路齐岳山隧道进口段抽排水系统设置的论述,进一步说明快速有效的排水系统和良好的排水管理可以为富水岩溶反坡隧道施工提供相对安全的施工环境,进而为溶腔探测试验提供可能。     

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。