圆梁山隧道2号溶洞处理技术

文章主要介绍圆梁山隧道2号溶洞突水、涌砂、涌泥情况,以及注浆和开挖、支护方法.     

圆梁山隧道特殊岩溶段处理概述

渝怀铁路圆梁山隧道在进口毛坝向斜段内正洞和平导均遇到几处大型深埋充填溶洞,给施工带来了很大的困难.文章介绍了深埋充填溶洞的发育特点,阐述了溶洞段的处理原则、4.5 MPa抗水压衬砌结构设计以及施工方法,为今后处理类似问题提供参考.     

在圆梁山隧道高压富水区应用的地质超前预报技术

在隧道施工过程中,由于岩溶发育的不确定性,易造成突水、涌泥沙等突发事故,会给施工带来极大危害.为保证施工安全,在圆梁山隧道毛坝向斜高压富水区采用了超前地质预报技术,并确定了相应的施工方案.文章针对本隧道PDK354+256段处的岩溶地质情况,阐述了超前地质预报技术在施工中所起的重要作用.     

圆梁山隧道向斜地段岩溶水循环特征及隧道施工对策

在对圆梁山隧道上方毛坝向斜地区的岩溶地质进行充分调查的基础上,结合地质勘探资料,对隧道在通过向斜核部时有可能遇到岩溶水的里程进行了初步预测.通过向斜核部地表、隧道内涌水点的水质分析,对隧道上方向斜地面地下水的径流模式进行了初步探讨,明确了在向斜核部、隧道上方的地层中存在着一条地下暗河或岩溶系统.该地下暗河或岩溶水系统通过向斜地层层间接触带连通隧道,并对隧道施工有一定程度的影响.最后有针对性地提出了隧道通过向斜核部里程时的施工对策.     

刚性袖阀管束注浆新技术的研究与应用

在我国西北地区修建铁路、公路、水利等隧道及地下工程,大多要穿越第三系富水粉细砂层,施工掘进中经常遭遇突水、涌砂等灾害,致使工程进度缓慢,威胁施工安全,同时对区域水环境造成不良影响。基于此,文章结合兰渝铁路胡麻岭隧道富水粉细砂层段施工实例,提出了刚性袖阀管束注浆新技术,刚性袖阀管束在纵向可发挥地层锚固作用,提高开挖面稳定性;在径向可发挥预支护作用,有效约束松动圈形成,控制隧道变形。通过在胡麻岭隧道运用刚性袖阀管束注浆新技术,成功地解决了砂层成孔性差、浆液扩散困难以及可注性差等技术难题,注浆效果和注浆施工效率明显提高,保证了富水粉细砂层隧道施工安全。     

侧部高压富水溶腔与隧道间岩柱安全厚度的研究

岩溶区隧道周围不可避免地存在一些中小规模的隐伏溶洞,由于隧道的开挖、卸荷改变了隧道与溶洞间岩柱的应力状态,溶洞中的高压岩溶水进一步恶化了其稳定性,造成隧道突水、突泥等岩溶灾害的发生,带来了重大安全危害和经济损失.成为岩溶地区隧道施工中亟待解决的重要问题.除施工扰动、高水压作用外,隧道与溶洞间岩柱厚度不足是引起这一工程问题的主要因素,建立隧道与溶洞间岩柱安全厚度预测模型具有重要的理论意义和重大的工程实用价值.针对常见的中、小尺度的侧部高压富水溶腔,综合考虑安全厚度的影响因素,以隧道周围的塑性区和溶洞周围的高渗透带的贯通与否作为中间岩柱稳定的判断标准,建立了中间岩柱安全厚度力学预测模型,在此基础上分析了各因素对最小安全厚度的影响规律.以忠垫高速公路岩溶隧道为例,利用最小安全厚度预测公式判断中间岩柱的稳定性,其结果同基于现场量测判断的结果一致,从而说明上述方法具有一定的可行性.     

深长隧道突水致灾构造及其突水模式研究

突水灾害是深长隧道施工最严重的地质灾害之一,而突水灾害的发生与隧道施工开挖工作面接近前方存在的含水体或隧道开挖临空面外存在的含水体密切相关。文章在分析了国内外深长隧道突水灾害产生原因的基础之上,系统地提出了深长隧道五种突水致灾构造及其致灾模型,即未胶结的富水压性断层上盘强烈破碎带、未胶结的富水张性断层带、未胶结的富水顺层错动(节理密集发育)破碎带、充水岩溶、地下向斜储水构造含水体及其突水模式,剖析了五种突水致灾构造突水灾害。     

新大瑶山隧道砂岩区高压突水的注浆技术

新大瑶山隧道穿越砂岩段揭露一高压出水点,出水点压力为3～4 MPa,流量为430 m3/h左右,水头喷射距离达47m,在突水治理中采取了引排水、施作止水墙、顶水注浆和全断面帷幕注浆综合技术措施,成功地封堵了高压突水,取得了理想的技术经济效果.文章介绍了新大瑶山隧道的工程概况、工程地质及水文地质条件,以及涌突水情况和治理措施.     

多尺度综合探测技术在岩溶隧道突水成因判定中的应用

隧道穿越岩溶富水区时易发生突水事故,给施工安全带来威胁,如何准确、快速地分析突水成因,是治理突水事故的前提和关键。文章结合渝广高速华蓥山隧道突水实例,基于时空多尺度的概念,提出了"多尺度综合探测"岩溶隧道突水成因的判定方法,以时间尺度上突水前后的水文长观数据为依据,进行空间尺度上从点(掌子面)到面(区域)的综合分析。通过该方法,准确查明了突水成因为掌子面前方3.0~7.6 m处层间裂隙导通+180~+420 m标高范围的中深层水平循环岩溶水,且水源补给条件一般,此结论为后期采取开挖后径向注浆的治理措施提供了依据。     

综合地质预报技术在坛厂隧道施工中的应用

文章介绍了坛厂隧道施工中存在的主要工程地质问题(浅埋破碎、煤层瓦斯、断层破碎带、岩溶及涌水突泥等),以及地质超前预报的重点和难点;针对施工中采用的“以地质法为基础、以HSP声波反射法为主要手段、结合电磁波反射法的综合预报技术”,并结合隧道进口浅埋段和中部岩溶涌水突泥段的预报情况进行了研究分析.隧道施工开挖揭露的情况表明,预报结果与实际开挖揭示吻合率较好,对本隧道工程施工起到了积极的指导作用,为隧道安全施工提供了技术保障.     

武隆隧道暗河突水特点与整治技术分析

文章对渝怀铁路武隆隧道在施工中揭穿的几条特大暗河情况进行了介绍,对几次突水状况、特点进行了归纳总结,阐述了对岩溶地区暗河突水的一般认识.隧道暗河段的整治重点是隧道防排水系统的设计与施工,工程遵循"以排为主,截堵结合,防排水系统可维护"的原则进行综合处理,既对突发涌水进行了有效引排,又消除了建造后的各种水患.文章提出了隧道穿越暗河段的若干工程思路和建议,可供类似工程参考.     

富水流砂地层中下穿立交桥及燃气管线隧道围岩变形控制技术

深圳地铁四号线里程K9+125～K9+255段为富水流砂地层,该段隧道穿越立交桥群,与摩擦桩最小近接距离为5.46 m,且多条管线穿越隧道上方,隧道围岩变形控制要求极高,施工风险大.结合该隧道施工研究.总结了袖阀管联合钢管注浆加固桥桩技术、地面旋喷分仓止水帷幕结合洞内管棚和小导管注浆控制围岩变形技术、掌子面封堵技术、CRD法隧道开挖技术和排水技术等施工技术体系.其研究结果对国内同类施工条件下的工程施工具有一定的借鉴意义.     

宜万铁路隧道工程岩溶及岩溶水分析与应对

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,结合宜万铁路隧道工程对岩溶及岩溶水进行分类,根据不同类型的岩溶特征,制定相应的应对措施,从而实现岩溶治理标准化管理;同时对岩溶隧道安全施工防范突水突泥高风险进行了研究.治理方案有:针对无水洞穴和管道型岩溶宜采取回填方案,对充填型岩溶采取"注浆加固+大管棚"方案,对大型干溶洞根据不同情况采取板跨方案、钢管群桩方案、桩基+承台方案、路基填筑方案和梁跨方案;针对岩溶水,通过分析岩溶工程及水文特征,针对性地采取引排方案、注浆堵水方案、泄水洞方案、堆积体加固堵水方案和绕避方案.岩溶隧道施工防范突水突泥高风险主要措施包括:建立以超前深孔钻探和风钻加深5 m浅孔钻探为主的超前预测预报体系;保证3 m以上完整岩柱厚度,防止开挖面爆裂突水突泥;进行"降雨量-涌水量-水压力"水文专项设计、风险隧道突水突泥防灾报警系统专项设计、风险隧道施工安全逃生线路专项设计;采用专业注浆队伍进行注浆堵水加固;建立安全管理机制,进行安全等级管理、风险征兆辨识、设置专职安全员负责预警和组织逃生.     

兰渝铁路熊洞湾隧道煤矿采空区施工安全控制技术

新建兰渝铁路熊洞湾隧道属极高风险隧道,隧道穿越软弱破碎煤系地层,围岩内富存采空区,主要存在煤窑采空区及瓦斯问题,属典型煤系地层隧道.文章首先针对该隧道穿越采空区施工过程中面临的各种风险(包括采空区施工风险、瓦斯突出风险、突泥与突水风险、围岩大变形风险及塌方风险等)进行了综合分析；进而从施工监理角度有针对性地提出了风险规避措施,包括重大危险源方案审查、综合超前地质预报技术、施工资源控制,以及对施工单位施工过程的管理、行为控制等.     

中铁科研院西南院一科研成果获评国际先进水平

正2020年5月8日,中铁科研院西南院参与的"穿越高速公路、居民聚居区及大型溶洞的隧道综合施工技术研究"科研成果获评国际先进水平。该项目以成贵铁路大方隧道为工程依托,针对隧道下穿高速公路、居民聚居区及大型溶洞等复杂地质条件,提出了在隧道开挖轮廓线外采用袖阀管+隧周注浆的环状加固拱结构和双层超长管棚支护下穿高速公路的方案,解决了大断面隧道下穿高     

山区隧道突泥处治施工技术

文章以某山区公路隧道施工为背景,针对隧道在开挖过程中出现的塌方、涌泥等现象,采用C6超前钻探技术全面探测前方溶洞溶腔规模、大小、形状以及围岩情况,在初支变形段增设护拱,采用大管棚及小导管对溶腔段进行注浆加固处理,并施作止浆墙,后续对溶腔泵送C25混凝土进行加固,在规定时间内安全有效地处治了突泥病害,无安全事故发生,效果显著,确保隧道顺利实现贯通。     

岩溶隧道施工中溶洞跨越技术方案研究

喀斯特地貌在我国西南地区较为常见。当隧址处于喀斯特地貌较发育地区时,隧道施工难度大,且安全性也难以得到保障。文章介绍了溶洞的基本知识和溶洞隧道处理的原则、方法和依据,并依托崇左至水口高速公路上金隧道(左幅)穿越溶洞施工项目,对比研究了不同的隧道穿越溶洞方案,得出隧道跨越溶洞的最佳选择,同时对方案进行分析和计算,验证了其安全性,可为类似工程提供参考和指导。     

隧道穿越断层段施工技术研究

文章以某山区隧道为研究背景,介绍了该隧道开挖支撑系统的设计方案,研究了该隧道穿越断层段的施工技术,并通过施工监测评估支撑效果。监测结果显示,开挖后仰拱喷射混凝土以及闭合隧道的支撑系统尽快施工,能有效地抑制隧道变形。     

HSP声波反射法充填溶洞边界探测

隧道开挖揭露的岩溶形态主要有溶管、溶槽、溶洞和暗河等,施工中需要对这些岩溶形态进行定量描述,以便根据不同形态的岩溶及其特性提出相应的开挖和支护措施.对于空溶洞,多采用一般测绘手段即可;但对于充填溶洞边界和暗河底部堆积物或深度的探测,是目前岩溶隧道施工过程中的一个棘手问题.作者采用HSP声波反射法对几个大型充填溶洞或暗河的探测实例表明,采用该方法探测充填型溶洞边界是可行的,值得在其它类似工程中参考应用.     

砂卵石地层浅埋暗挖法快速施工技术

北京地铁四号线三期区间隧道穿越砂卵石地层,存在围岩易塌落、隧道底部起鼓和涌砂、顶板上方土体沉降,影响道路和桥梁安全等施工风险,并且不易钻孔注浆,工效较低。针对以上问题,改进了小导管设计参数和注浆参数,提出了砂卵石地层浅埋暗挖法"早封面、管细短、少扰动、快凝固、固拱脚、中拉槽"施工原则,施工效果较好,月进度达60~70 m。文章介绍了砂卵石地层台阶法施工工艺,提出了下台阶反核心土开挖,以及小导管注浆和锁脚锚管施工要点。