湘桂铁路莲藕塘隧道施工安全风险控制研究

结合湘桂铁路莲藕塘隧道施工,以安全风险控制为出发点,对塌方、有害气体、突水突泥、边坡失稳等典型风险进行相应评估,得出隧道的边坡失稳和塌方属于高度安全风险因素,突水突泥和有害气体属于中度的安全风险因素.通过对安全风险源的监测,提出了修改完善施工工艺和施工参数建议,使湘桂铁路莲藕塘隧道施工安全风险得到有效的控制.     

化解复杂岩溶隧道突水突泥风险应用技术研究

研究目的:宜万铁路穿越我国典型的鄂西碳酸盐岩地区,岩溶隧道总长约占线路长度的75%.当隧道穿越石灰岩、白云岩等可溶性岩层时,岩层地质成因常常非常复杂,极可能发生大型～特大型突水突泥,将对隧道施工带来巨大危害,施工应对稍有不慎,就可能酿成重大甚至特别重大的事故.而目前相关隧道施工规范、铁路工程监理规范并未列出具有操作性的风险控制措施,且无可供参考的实例,依然处于摸索阶段.因此,研究化解复杂岩溶隧道突水突泥风险的实用技术,对于保障施工安全、构建和谐铁路建设局面极其必要.研究结论:通过目前在建的宜万铁路风险隧道风险管理实践,总结出了化解岩溶隧道突水突泥风险的关键实用技术,并经实践应用,证实其行之有效,对加强未来类似隧道的施工风险控制有较大的借鉴价值.     

兰新二线大梁隧道突水突泥原因分析与治理

研究目的:兰新二线大梁隧道施工至向斜翼部灰岩与板岩接触带时,多次发生突水突泥灾害,最大涌水量10 000 m3/h,共涌出泥砂及块石约20 000 m3,淤积隧道长度236 m。通过对突水突泥灾害原因分析,采取有效的处理方案,取得良好的处理效果。研究结论:(1)深埋铁路隧道向斜翼部软、硬岩接触带,由于导水性良好,围岩软弱破碎,易发生突水突泥(石),因此,施工中应加强超前地质预测预报,防止灾害发生;(2)隧道突水突泥发生后,应对清淤风险进行必要的评估,清淤到合理位置时应及时施作封堵墙,防止次生灾害发生;(3)针对隧道突水突泥,采取"正面封堵、侧面迂回、高位截排"措施可以形成处理工作面,并开辟新的工作面,形成两端夹击处理局面,同时高位截水可以降低溃口的处理难度,经该工程实践证明,"两端夹击、注浆加固、管棚支护"措施是处理突水突泥的有效方法;(4)本研究成果可以在类似隧道突水突泥处理中推广应用。     

岩溶风险隧道监理工作控制要点分析

可溶岩地区隧道施工存在突泥突水、围岩变形、塌方、沉陷等诸多风险因素。通过贵广铁路岩溶风险隧道施工现场监理工作实践,介绍了在可溶岩地区铁路隧道施工监理工作中,应重点注意的综合超前地质预报、风险评估、专项施工方案及专项应急救援预案等关键事项;对岩溶风险隧道开挖、初期支护、施工防排水、衬砌、围岩监控量测等各工序的监理工作控制要点进行了详细阐述;同时介绍了在实施现场监理的过程中,为了保证岩溶风险隧道施工安全及质量,监理单位应该采取的监控手段、监理工作方法及措施。     

长大隧道岩溶段综合处理技术研究

长大隧道修建过程中,经常遇到突水突泥等大型地质灾害,轻则冲毁机具、贻误工期,重则造成人员伤亡和重大财产损失。文章根据岩溶洞穴的大小及洞穴与隧道部位的关系,研究制定了岩溶隧道溶洞处治措施以及突水突泥风险控制技术措施,有效治理岩溶隧道施工中的突水突泥病害,以期对同类工程有所借鉴。     

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。     

突泥涌砂造成隧道冒顶塌方的处理

梁府台隧道塌方冒顶段为下第三系砂岩夹泥岩与白垩系泥灰岩夹页岩的接触带,围岩总体上成岩作用差,开挖过程中因突泥涌砂造成塌方冒顶。本文从地质情况的突变性和施工的规范性等方面分析了事故发生的原因,根据实际施工条件及工期要求,制定以超前大管棚配合帷幕注浆的处理方案。大管棚对于塌方冒顶段加固效果良好,提高了塌方段围岩的整体性,改善了隧道结构的受力。帷幕注浆加固可以很好地处理本隧道出现的突泥涌砂,防止了开挖过程中出现围岩失稳,降低了隧道塌方段施工的风险。     

突水突泥隧道段落围岩压力及整治措施

深埋隧道在施工过程中经常会遇到突水突泥段落,具有突发性、软弱性等特点,围岩压力对采取的加固措施、衬砌参数、预留清淤长度等有较大影响,但对其荷载大小的研究较少。通过资料调研分析确定了突水突泥段落围岩参数范围,并按跨度对我国不同时速单双线断面大小进行划分;通过普氏理论、太沙基理论以及谢家烋理论对突水突泥段落围岩压力进行计算,确定了不同跨度隧道对应的围岩压力,为隧道突水突泥整治提供参考,具有一定的指导意义。     

长庆坡隧道岩溶高风险段预控制措施

全隧道穿越可溶岩,部分地段属地下水垂直渗流带和季节变动带,隧道施工时局部地段可能揭示岩溶腔或水囊,突水突泥风险高。对岩溶发育段、富水及破碎带等突水突泥高风险地段,采取超前周边预注浆堵水,固结围岩,尽量减小地下水涌出,以确保施工安全。     

焦龙峪隧道塌方原因及处理

隧道工程由于地层条件的多变性与不确定性,很难在前期勘探过程中完全明确隧道的围岩条件,因此在隧道施工过程中,经常出现实际围岩条件与设计不符的情况,从而造成围岩剥落、掉块,突水、突泥,甚至塌方等风险情况的发生.对于塌方的处理是隧道施工中经常遇到且极为重要的一个环节,处理不当可能造成围岩失稳甚至二次塌方,造成人员伤亡及经济损失.在此结合遵小铁路焦龙峪隧道出口施工的塌方情况,对塌方处理措施进行研究.     

大断面软弱围岩隧道防塌方实时监测预警标准研究

研究目的:隧道事故统计分析表明,塌方发生数量和导致的人员伤亡远高于其他隧道灾害事故。在隧道施工中实现塌方前预警,可大大减少隧道塌方危害。而合理确定隧道塌方预警标准是实现软弱围岩隧道防塌方预警的关键,目前国内外未见成功的报道。因此,需要对隧道防塌方预警标准进行研究,以指导隧道安全施工。研究结论:(1)隧道变形量与水文地质条件、施工工法、施工进度等因素有关,目前规范中的标准值不适合直接应用于隧道塌方预警;(2)软弱围岩隧道防塌方实时监测不同于常规监测,关注的重点是拱顶相对于隧道底部或边墙的相对变形,因此采用相对变形量进行防塌方预警是可行的;(3)隧道防塌方实时监测预警基准值要根据目前规范位移限值、类似工程实测位移最大值和所在隧道工程实测数据综合确定;(4)现场试验表明,本文确定的隧道塌方预警基准值能满足隧道防塌方监测预警的需要,研究成果可应用于大断面软弱围岩隧道施工中。     

棋盘石特长隧道施工阶段风险管理

棋盘石隧道地处岩溶及断层强烈发育区,工程地质和水文地质极为复杂,存在暗河、断层、软岩大变形、岩爆等多种不良地质,隧道在掘进中随时都可能遭遇突水、突泥等多种高风险,被定为向莆铁路I级风险隧道,因此施工阶段风险管理工作已经成为不可或缺的手段之一,对棋盘石隧道施工阶段的风险管理进行阐述。     

岩溶隧道突水突泥影响因素及对策

研究目的:突水突泥是隧道施工过程中常遇的现象,给工程施工造成的危害性极大.马鹿箐隧道是宜万铁路八座一级风险隧道之一,地下暗河、岩溶、高压、富水、溶腔等不良地质广布,施工中多次遭遇特大型突泥突水.本文通过对该隧道突水突泥现象研究,分析各种岩溶隧道突水突泥影响因素,探讨隧道突涌水整治问题.研究结论:通过分析得出:(1)岩溶隧道突涌水与其穿越地层的岩溶空腔(溶腔、溶隙等)的静水储量大小密切相关,与溶腔内的水压高低有关,与地表及地下水系的连通性有关;(2)隧道穿越高压、富水、岩溶地层时,应重视超前地质预测预报工作,特别推荐超前水平钻孔和周边钻孔相结合的方法,探明开挖前方的工程地质、水文地质特征、溶腔的边界情况,提前采取可靠的工程措施,以达到“保证施工安全、确保结构稳定、保障安全运营”的目的.     

隧道深埋富水滑动型软弱带突水突泥处理技术

研究目的:厦深铁路梁山隧道DK 96+.505~DK 96+530里程段发育有富水全~强风化花岗岩软弱带,长度25 m。该段隧道埋深270 m。软弱带呈陡倾状,倾角为75°~85°,两端为完整的花岗岩。软弱带沿隧道横向延伸长度约2.3 km。2009年3月14日,隧道开挖至软弱带时发生突水突泥,涌泥总量约3万m~3,淤积隧道长度230 m,致使地表塌陷200 m~2,陷坑深度20 m。随后在隧道左侧设置迂回导坑,施工中再次发生突水突泥,使地表陷坑加剧,施工受阻。因此,必须研究施工技术方案处理该深埋富水滑动型软弱带。研究结论:(1)针对深埋富水滑动型软弱带突水突泥,采用"排水降压、旋喷加固、超前管棚"综合处理方案是可行的;(2)针对大跨度复杂地质隧道,采用"高扬工法",施工期间总变形量约2 mm,该工法安全可靠,施工相对简单;(3)该研究成果可用于隧道深埋富水滑动型软弱带的处理。     

包神铁路转龙湾隧道施工风险评估

隧道两端洞口和洞身均处在风积沙地层中,且隧道覆盖层薄,施工存在塌方、流沙、大变形等风险.根据隧道设计资料、以往风积沙隧道工程实例和<铁路隧道风险评估与管理暂行规定>,对该隧道进行了施工风险评估,目的是控制风险因素,采取对应技术措施,降低风险等级.     

浅埋偏压软弱围岩双连拱隧道施工技术

研究目的:针对某市政浅埋偏压软弱围岩双连拱隧道地质软弱、围岩无自稳能力、初期支护变形大、严重偏压、易塌方的情况,总结有效性的控制变形、偏压、塌方处理的隧道施工技术,研究结果对今后类似地质条件的隧道施工有一定的借鉴作用。研究结论:(1)浅埋偏压软弱围岩双连拱隧道施工必须根据现场地质情况制定制定合理的支护参数;(2)市政地质条件差的隧道必须进行高频率的监控量测、根据数据指导施工;(3)合理地改变施工工序可以确保隧道安全顺利的贯通;(4)抗滑桩和反压回填可以有效解决软弱围岩隧道偏压问题。     

宜万铁路复杂隧道风险管理与控制

宜万铁路规模大,水文地质环境极其复杂。在复杂隧道修建过程中,防止突水突泥高风险是一项极其重要的任务。针对复杂隧道进行风险管理,这在铁路系统尚属首次。宜万铁路在风险理论的基础上,从识别评估、决策管理、技术应对和安全措施四个体系入手创建了复杂隧道风险管理体系。通过风险管理的研究与实践,取得了较好的效果。     

太中银铁路岗城隧道突泥塌方处理

研究目的:岗城隧道位于陕西省横山县,为一单洞双线隧道,全长4 575 m.施工中发生突泥塌方,涌泥约1 000 m3,塌方处隧道埋深94 m,地表最大沉降5.137 m,针对突泥塌方段的特点,对于岩层加固进行了"大管棚+上半断面超前预注浆"法、夯管法和冻结法的比选,推荐采用"大管棚+上半断面超前预注浆"法施工.研究结论:(1) 岗城隧道突泥塌方处理方案选定合理;(2) 岗城隧道涌泥涌砂塌方地段的超前支护注浆加固是治理塌方涌泥有效的方法.(3) 岗城隧道突泥塌方处理证明了做好地质超前预报是安全施工的必要手段.     

软弱围岩隧道帷幕注浆施工技术

泉南高速公路江西省吉莲段B5标永莲隧道左线进口ZK91+316处发生突水突泥地质灾害,突泥量累计达17100m3。根据6次专家咨询意见和现场实际,制定了水平旋喷桩加固法、帷幕注浆加固法、冷冻法、长管棚注浆加固法处治方案。最终经过方案比选,经济对照分析,选定帷幕注浆加固法治理突水突泥地质灾害。经过6个月,先后3个循环的帷幕注浆施工,顺利通过F2断层。开挖过程中,围岩稳定,初支变形满足规范要求。     

钟鸣二号隧道施工阶段风险评估

结合宁安铁路钟鸣二号隧道工程,分析总结了隧道施工阶段存在的塌方、山体开裂变形、边坡坍塌等风险,并根据《铁路隧道风险评估与管理暂行规定》,采用“R=P×C”法对隧道各段综合风险进行评估,给出评估结果与施工技术措施,评估成果已应用于该隧道施工中.