关于岩溶水对隧道安全危害的探讨

文章以白龙山隧道地下岩溶水对隧道两侧边墙中间造成开裂、变形、凸出的典型实例,介绍了石灰岩地区岩溶水对隧道安全造成的危害,详细分析了它的形成原因及处理过程,探讨了怎么预防岩溶水对隧道安全的危害.     

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.     

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.     

贵州隧道施工中常见的岩溶病害形式

在贵州隧道工程施工中,很多隧道工程都是在岩溶病害发生比较多的地区建设,隧道岩溶病害给隧洞施工的安全带来了严重的影响。因此在贵州隧道施工中,必须加强对岩溶病害的研究,采取有效的预防措施,防止病害的产生,提高隧道工程的质量、安全和经济效益。鉴于此,介绍了贵州隧道施工中常见的岩溶病害形式,并结合工程实例,提出了岩溶病害的防治措施。     

地质雷达与TRT法在隧道涌水预报中的应用

富水岩溶地区隧道施工过程中,极易发生突水、突泥工程地质灾害,极大地危害了施工安全。因此,采用超前地质预报探测隧道掌子面前方围岩工程地质及水文地质情况显得尤为必要。文章以南充-大竹-梁平(川渝界)高速公路铜锣山隧道工程超前地质预报为例,提出综合利用地质雷达法与TRT法对隧道掌子面前方涌水情况进行预报,经实践验证该组合预报技术能为隧道施工提供有效的参考依据,一定程度上减小突水、突泥地质灾害的发生几率。     

岩溶隧道突水风险与保险机制探讨

岩溶隧道突水风险损失严重,在加强工程防范措施的同时还应通过保险转移风险.通过与国外发达国家的保险现状相比较,分析了我国工程保险存在的问题;论述了我国岩溶隧道突水风险保险的必要性、可保性,分析了隧道突水风险的影响因素:并从工程保险实施的角度,对一定显著性水平下的区间估计的保险费率计算方法进行了探讨.     

复杂岩溶隧道突水突泥防灾报警系统设计

2006年1月21日,宜万铁路马鹿箐隧道突发大规模突水突泥,造成了重大经济损失和人员伤亡,从而引起了部各级领导的高度重视。宜万铁路是在建的地质条件最为复杂的线路之一,隧道工程多发育岩溶,具有突发性突水突泥的可能,修建风险大。为了进一步规避施工风险,减少施工过程发生突水突泥造成经济损失和人员伤亡,设计中根据隧道工程地质、水文地质,以及隧道工程特征,对岩溶隧道进行了风险等级划分,并针对Ⅰ级风险隧道进行突水突泥防灾报警系统设计(系统包括预测预报、注浆堵水、安全逃生三个方面),该设计在国内外尚属首次,设计成果在宜万铁路进行了应用,并取得了一定的成效。     

武隆隧道岩溶整治设计构思

武隆隧道通过地段岩溶发育、岩溶水量大,对施工造成了很大影响.结合对岩溶整治方案的研究,从施工安全防护、岩溶水处理、岩溶地段隧道结构、基础处理等方面介绍了岩溶地段隧道设计构思和经验教训,阐述了岩溶对隧道工程的影响,并对隧道内岩溶暗河的整治设计思路进行探讨.     

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.     

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.     

深埋富水大型溶腔隧道施工技术——宜万铁路野三关隧道“602溶腔”释能降压及安全施工技术

文章以宜万线野三关隧道"602"溶腔为例,对深埋大型富水溶腔隧道的综合施工技术进行了系统的论述,主要包括查找溶腔、判释溶腔、锁定溶腔、打开溶腔、处治溶腔等释能降压技术,以及泄水洞、信息化注浆、开挖支护、长期监测、结构安全评价等过溶腔安全施工关键技术。     

高频地震反射法在大坪隧道施工中的应用

随着西部大开发战略的实施,我国西部地区公路隧道工程的数量越来越多,工程等级也不断提高。然而在隧道施工中难免会遇到诸如岩溶突水、岩爆、围岩大变形、塌方等地质灾害问题,为了将地质灾害影响程度降到最低,在隧道施工前进行地质超前预报是十分必要的。文章以大坪隧道为例,介绍了TGP12(高频地震反射法)探测系统的原理、数据处理、解译技术,通过对比分析验证了预报结果的准确性,并总结了应用TGP12进行地质超前预报的体会,展示了TGP12探测系统在隧道施工地质超前预报中的广阔应用前景。     

基于工期目标的单跨四车道市政隧道施工优化研究

贵阳南垭路三号隧道为两座分离式的单跨四车道市政隧道,最大开挖跨度21.878 m,最大开挖面积为245.7 m^2,处于喀斯特地貌区,地下岩溶和岩石节理裂隙发育,围岩破碎且施工工期紧。基于以上施工背景,文章开展基于工期目标的软弱破碎围岩单跨四车道市政隧道施工优化研究。首先利用强度折减法对裸洞围岩稳定性进行定量评价,发现Ⅳ级围岩裸洞具有自稳条件,Ⅴ级围岩裸洞则不满足安全系数要求;在此基础上结合不同工法的施工模拟和工期推演,对施工方案进行优化,最终确定了南垭路三号隧道在Ⅳ级围岩地段采用三台阶五步法施工,Ⅴ级围岩地段采用双侧壁导坑法施工的方案;最后对洞身Ⅳ级、Ⅴ级围岩地段工法转换进行优化,将施工工期提前了9个月,创造了显著的经济和社会效益,研究成果可为今后类似工程的修建提供借鉴。     

High- Speed railway lines in Germany:Experience in Tunnelling in Karstic Geology and Discussion Of Tunnel Driving Methods

In the course of Deutsche Bahn's new high - speed railway line between Nuremberg and Ingolstadt, a number of tunnels are being constructed, with a total length of about 15 km. One of the longest tunnel is the 7,250 m long Irlahüll tunnel.The tunnel was driven in karst geology. It was not expected that karst phenomena would be so widespread. This forced client, designer and contractor to take a new approach to the project. Different tools were developed to handle the problems on site. Additional site investigations had to be performed to identify karst phenomena in the vicinity of the tunnel. For validating the stability and serviceability of the tunnel, a new way of defining the probability of failure of the construction had to be found. Based on the experience of the tunnel driving at the high - speed railway line in Germany between Nuremberg and Ingolstadt, two different methods of tunnelling are discussed: Drill and blast ( New Austrian Tunnelling Method: NATM) and the use of tunnel boring machines (TBM).     

宁武高速公路隧道线形设计探讨

线形设计是隧道工程建设和行车安全的基本保障。文章结合宁武高速公路隧道设计实例,介绍隧道洞口及洞内的线形设计方法及注意事项,为隧道线设计提供参考。     

岩溶地区公路双连拱隧道超前地质预报探究

文章针对岩溶区公路隧道施工实际,提出地质雷达与超前水平钻孔相结合的综合超前地质预报方法,并将该方法应用于广西某岩溶区公路双连拱隧道的施工中,验证了在岩溶区双连拱隧道施工中应用该综合超前地质预报方法的预报效果,对其他形式隧道的综合超前地质预报有一定的参考作用。     

隧道掌子面与溶洞安全距离分析

岩溶地区隧道开挖掌子面前方存在的大型溶洞对施工的威胁非常大,如何确定开挖掌子面前方合理的岩盘安全厚度,并及时进行超前支护或对溶洞进行处理,是岩溶隧道施工中必须解决的一个关键技术问题。文章通过数值模拟和理论计算,对隧道掌子面与溶洞安全距离的影响因素进行了分析研究,建立了预测隧道掌子面前方岩盘安全厚度的计算方法(经验类比法、理论计算法、数值分析法)及计算图式,给出了安全距离计算公式并进行了工程实例分析。     

超大跨隧洞工程施工经验介绍

某洞库工程开挖跨度达44.4 m,同时具有矢跨比甚小、断面扁平的特点,如何优化开挖方案、确保工程安全、优质施工,是值得深入探讨和研究的问题。文章分析了影响超大跨形成的因素,介绍了该工程开挖方案的确定、实施及有关体会,对后续类似工程施工有一定借鉴作用。     

顶上隧道涌泥成因分析及整治

针对顶上隧道施工过程中的涌泥事故,通过地质调查、地质雷达探测、钻探等手段,详细研究了事故发生地段的工程地质情况、水文地质情况;分析了该隧道岩溶的发育、赋存、分布规律及规模;指出顶上隧道涌泥的主要原因是岩溶洼地及落水洞中的地表积水和残坡积水以及基岩裂隙水,经岩溶管道不断地渗透于花岗岩体与钙质砂页岩及灰岩接触部位的薄弱地带,从而形成了以垂直发育为主封闭性较好的管道溶洞。实践中结合地质补勘结果,采用跟管管棚、溶洞回填、加强溶洞段初期支护等治理措施,对顶上隧道的涌泥进行了有效处治。