杉阳隧道破碎泥页岩段高压囊状水腔处理措施

随着公路、铁路隧道建设向长、大、深方向发展，隧道施工中遇到的水害工况更加复杂难测，国内外学者在富水溶洞、大型溶腔的超前预报和处治技术方面已取得很多施工经验和研究成果，但针对小型的高压囊状水腔，目前仍存在因超前地质预报不够精准、防突层预留厚度不足而引发的失稳破坏等问题。针对上述问题，以大瑞铁路杉阳隧道为例，开展囊状水腔防突层计算和处理措施研究，通过地质雷达法、瞬变电磁法结合超前探孔，综合对照获知隧道线路上的囊状水腔大小和分布，进行防突层安全厚度计算，并采用钻孔泄水、注浆填充、边泄边注等处理措施，有效防止了突水、溜塌等地质灾害发生，保证了隧道施工安全可控。     

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。     

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。     

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。     

宜万线别岩槽隧道出口DK 406+422特大突水分析

研究目的:宜万线别岩槽隧道出口DK406 422大突水引起地质灾害,本文分析形成突水溶腔的条件和原因,以便采取有效的整治措施.研究结论:通过对这一特大突水进行分析,得出:与暗河相通储水溶腔,宜排(水量较大宜采用泄水洞泄水)不宜堵;建议在隧道外部打泄水洞(约400 m),替代庙坪暗河的等效作用,不致造成环境影响,又可降低水位,确保隧道施工安全,消除可能存在的隐患;跨越隧道溶腔建议采用桩基承台跨越,因揭示的溶腔周边岩体完好、整体稳定、宽度不大(11 m),采用板拱形式跨越亦是有可能的.     

龙麟宫隧道溶腔处理施工技术

宜万铁路龙麟宫隧道地质条件复杂,岩溶发育成熟,隧道施工中揭示了大量溶腔,其中有多个工程界罕见的巨型溶腔。总结了龙鳞宫隧道典型溶腔的施工方法及规避相关施工风险的技术措施,为类似工程提供参考。     

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。     

宜万铁路下村坝隧道2号溶腔拱跨结构施工技术

介绍宜万铁路下村坝隧道2号大型溶腔,为了确保隧道施工、结构和营运安全,尽量减少对溶腔坚固岩体的第二次扰动,在隧道边墙外侧完整基岩上布置双侧纵向拱梁基础,拱梁上采用3 m厚型钢、钢筋混凝土拱罩防护,再施作二次衬砌;隧底采用纵向单跨实腹式钢筋混凝土拱桥结构,纵向跨越溶腔的施工技术。在宜万铁路隧道施工罕见的复杂地质结构中,该溶腔在处理方案确定上,充分体现了隧中有桥,桥上有隧,是隧道和桥梁有效结合的特殊案例。     

龙麟宫隧道岩溶处理施工技术

宜万铁路龙麟宫隧道是典型的岩溶隧道,施工中采取TSP203、地质雷达、超前水平钻孔、地质素描等综合措施对隧道地质进行超前预测预报,及时采取恰当的施工措施,保证施工安全及进度,对揭示的各种形态的溶腔采取不同的处理措施,对其进行分类汇总,进行系统的分析及阐述。     

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。     

南广铁路白云隧道断层突泥灾害治理技术

研究目的:南广铁路白云隧道施工中遇到断层发生小型突泥,清淤时发生大规模突泥突水,造成人员伤亡,形成灾害。研究结论:(1)超前地质预报是防范突泥突水的有效手段,施工中必须严格实施,当施工中发生突泥时,必须进行清淤安全评估,贸然清淤将十分危险。(2)采用注浆法成功地处理了突泥突水溃口并完成断层破碎带的安全施工。(3)通过采取堆渣挡护、迂回施工、正洞处理等技术措施,完成该隧道断层破碎带的处理,可供类似工程参考。     

地铁特殊地质黄土隧道施工技术

研究目的:通过对西安地铁黄土隧道施工采取的施工方法和措施及通过F3地裂缝穿越施工竖井出现涌水的处治,总结出一套合理、安全可行的施工处理方法,确保竖井和地铁隧道施工安全,为类似工程积累经验。研究结论:通过采用竖井外施做旋喷桩技术,使地下水和地裂缝涌水绕旋喷桩隔水帷幕外通过,同时采用竖井内注浆加固堵水、井内降水、分部开挖、向下外插花管注浆、竖井底混凝土封底,超前引排地下水及隧道内降水等措施,有效克服了黄土地区富水夹砂地层竖井和隧道施工涌水的难题。     

黄沙岭特长隧道涌水处理方案探讨

黄沙岭特长隧道在掘进中出现大量涌水,致使掌子面一度停止施工;同时涌水对围岩和初期支护冲刷和侵蚀较为严重,加上该段围岩稳定性较差,给施工生产带来极大的安全隐患。通过对涌水状况分析,采取了上下断面短台阶开挖,增加超前管棚加固和注水泥浆提前堵水等措施,并在拱脚增设注浆小导管,防排水相结合,从而顺利地完成涌水段施工。     

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。     

野三关隧道DK 124+602突水相关水文地质分析

研究目的:野三关隧道出口突发性大涌水,造成灾害。研究与分析施工资料、既有水文地质资料及现场观测资料,探究其原因,总结其规律,有效地确定其设计、施工整治方案,规避施工风险。研究结论:志留系碎屑岩组成的山地分水岭与栖霞组、茅口组灰岩组成的山地斜坡之间的地貌交界处和岩性界面处是汇水富集的地方;P1q+m富水地层中发育3#暗河,存在3个不同类型的充水层,它们都与3#暗河有不同程度的联系,隧道突水将暗河导入隧道;改道后的暗河继承、保留了原3#暗河的管道流特征、径流流量动态变化特征、降雨-流量关系特征等;暗河改道将对环境产生一定影响、大流量水流突出的泥石和随带的泥沙对施工和营运养护将造成困难。     

基于云模型的隧道突水突泥风险评估

突水突泥灾害是隧道施工最常见的事故类型之一,构建基于云模型的突水突泥风险评估模型,以指导隧道施工组织中的灾害预防工作。从水文条件、地质条件和气候条件三个方面展开研究,建立风险评估指标体系。针对评价指标模糊性与随机性的特点,应用逆向云发生器生成风险云特征数字,应用正向云发生器生成风险云与标准云对比图,表征突水突泥和各级评价指标的风险状态。以某隧道为工程背景进行计算,该隧道突水突泥综合风险等级为高,风险不可接受,需进行管理决策,规避转移风险;夏季雨水集中,极易引起大气降雨向地下运移,造成大规模的突水突泥灾害;评估结果与工程实际基本一致,可为灾害预防工作提供理论依据。     

浙江苍岭隧道左线凝灰岩突水现象工程地质特征研究

研究目的：对发生在浙江苍岭隧道施工中发生在凝灰岩中的突水事故的成因、特点和主要控制因素进行研究，以便更好地对其进行预测和防治。研究方法：根据发生突水事故的浙江苍岭隧道的现场地质观测资料，具体分析其形成的规模、位置、诱发因素以及地质条件，从地质工程的角度，对突水发生地段隧道的岩石组成、地质构造、现代构造应力场以及地下水等工程地质特征进行探讨，进而发现其规律和防治预测的特点。研究结果：苍岭隧道施工中发生的突水事故受到地质构造和地下水活动特点的强烈控制，虽然凝灰岩本身不溶于水，但在现代构造应力场的作用下形成的特殊的构造，为地下水的运移和赋存提供了通道和场所，是造成突水的主要原因。并在此基础上，借助TSP-203^＋地质超前预报预报系统，建立了苍岭隧道突水灾害的超前预报识别标志，提出了“先疏导排水、后注浆封闭”的突水防治措施。研究结论：对于隧道出现的土水灾害，首先要进行其工程地质的研究，在此基础上再进行准确的预测和合理的防治是有效防治隧道灾害的正确方法和步骤。     

重载铁路隧道穿越富水砂层综合施工技术研究

重载铁路隧道长段落穿越第三系富水砂层,隧道开挖后,在地下水渗流作用下,富水砂层颗粒随水流失、粉质黏土含水率增大,诱发掌子面砂层、粉质黏土等变形失稳,局部甚至发生涌砂、突泥、突水现象,严重影响施工进度。为此,根据地层性质及成因分析,采用理论与现场试验相结合的动态设计,确保施工安全。设计中采用了对围岩超前预注浆加固封堵地下水、掌子面玻纤锚杆注浆提高核心土的整体稳定性,拱部超前大管棚预支护控制围岩变形,长导管泄水降压降低周边砂层的含水量,施工过程"快挖、快支、快封闭"的原则,从而实现安全开挖,快速通过的处理方案,可为类似工程提供借鉴。     

五爪观隧道穿越暗河设计处理措施

研究目的:宜万铁路工程地质和水文地质极其复杂,岩溶、岩溶水、暗河极其发育,施工中容易出现突水突泥、坍塌等灾难性事故,严重威胁隧道施工安全,通过对五爪观暗河的处理,探索出一套经济合理、安全可行的措施,确保隧道施工及运营安全,为类似的工程问题积累经验。研究方法:通过工程类比及现场试验。研究结果:在暗河处理过程中,对处理暗河的横洞、底板的施做顺序、导流、注浆工艺、注浆材料及注浆参数、隧道的支护结构、防排水等提出可行的处理措施。研究结论:通过采取一系列的工程措施,五爪观隧道上台阶成功穿越暗河段,实践验证了处理措施是合理可行的。