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.     

巷道式通风探讨

目前在我国隧道工程建设中,利用平行导坑做为长大隧道的辅助坑道的情况日益普遍,平行相邻隧道的修建亦不时出现.针对此类双洞条件,经济合理地设计与有效地实施施工通风方案,无疑可以提高隧道施工水平.而传统的及改良的巷道式通风仍有自身难以克服的缺点,如风机布置数量多、功率大,经常移拆风机,风流方向不易控制,存在污风循环,以及难以解决多工作面施工通风等问题.本章结合工程实例,对有平行导坑的长大隧道及平行相邻长隧道的施工通风技术的改进、完善进行了系统的总结和探讨.     

隧道特殊不良地质钻探法超前地质预报

对于一些重大、长大隧道的特殊不良地质地段(如岩溶、瓦斯等),应特别加强超前钻探预报工作.文章在对超前钻探技术特点分析基础上,主要对岩溶和瓦斯两种特殊不良地质隧道超前地质钻探技术进行深入探讨.对岩溶隧道,介绍了超前钻探施工工序、钻孔布置、钻机准备、施钻、钻探记录及描述、分析判断及成果报告等.对瓦斯隧道,从瓦斯隧道施工特点出发,提出"以地质法为基础,以物探为主要手段,结合超前钻探和瓦斯浓度监测的综合方法"的预报技术,并对钻孔布置、参数测定等进行了详细介绍.超前钻探预报技术具有更直接和更准确的特点,它必将在特殊不良地质隧道施工中发挥更重要的作用.     

综合超前地质预报法在岩溶隧道的应用

文章结合河池至百色高速公路平坎隧道工程实例,介绍了综合超前地质预报法的应用流程,提出采用TSP、地质雷达、多功能C6钻机、超前加深炮孔、地质分析等5种手段,由粗探到精探,特别是应用了C6XP多功能钻机进行超前地质钻孔,并综合地表地质调查、图纸资料核查,对隧道围岩进行超前地质预报及综合研判,判断隧道的岩溶发育情况,查明隧道施工风险,为岩溶隧道施工提供借鉴及参考。     

TSP超前预报技术在重庆双碑隧道的应用

隧道穿过富水岩溶地区时,超前地质预报工作尤为重要。文章基于岩溶的类型及岩溶隧道超前地质预报内容,介绍了TSP(Tunnel Seismic Prediction)超前预报技术的基本原理和实施方案,并结合TSP方法在重庆双碑隧道超前地质预报工程中的应用,验证了TSP超前预报技术在富水岩溶隧道中进行超前地质预报的可行性,为类似工程提供参考。     

综合超前地质预报在长乐山隧道施工中的应用

在岩溶地区修建隧道过程中,经常遇到突水、突泥等地质灾害。为了规避地质灾害的发生、减少其对隧道施工运营造成的损失,通常要投入大量的隧道超前地质预报工作。文章在进行水文、地质、地貌研究的基础上,提出了运用岩溶地质学原理对隧道岩溶发育情况进行定性预测,划分重点预报地段、选择合适的物探方法或物探组合模式、有的放矢地进行综合超前预报的观点;以长乐山隧道为工程背景,采用了岩溶地质定性预测+地震波法探测+地质雷达探测的超前预报模式,取得了良好的效果,验证了综合超前地质预报的有效性、经济性。     

岩溶富水隧道可控注浆施工技术研究

以重庆市轨道交通一号线中梁山隧道工程岩溶富水段注浆堵水工程为例,综合分析了帷幕注浆的理论数据和中梁山隧道岩溶富水段超前帷幕注浆堵水实践经验数据,以探索超前帷幕注浆可控施工技术;在实践中,通过注浆终孔可控、注浆终压可控、注浆量可控、注浆材料可控等方法来实现帷幕注浆可控,以达到快速、安全、文明、高效的注浆施工。     

模糊综合评判法在隧道施工岩溶预报中的应用

文章运用模糊综合评判法建立了隧道施工岩溶预报的应用模型。基于模糊数学理论,以"地质法+TRT+GPR+超前风钻孔"的综合施工地质预报体系为基础,采用勘察及地质调查资料、TRT成果图色谱特征、电磁波综合特征、超前风钻孔钻进综合特征、掌子面溶蚀情况和地下水发育情况等六个评价因素,建立了隧道施工岩溶预报模糊综合评判法应用模型,并在武神公路椿树垭隧道施工岩溶预报中得以应用。     

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。     

凤凰山隧道平导特长距离独头掘进通风设计

文章针对新建线黄织铁路工程凤凰山隧道出口作业区平行导坑独头掘进4 200 m通风施工难点,介绍了凤凰山长大隧道出口线路左侧设置平行导坑采用巷道式射流通风的设计方案,解决了超长距离施工通风难题,创造了小断面(3.5 m×3.6 m)隧道有轨运输独头掘进4 200 m的记录,为类似工程施工提供借鉴。     

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。     

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。     

长凼子隧道岩溶突水、突泥特征及控制因素分析

长凼子隧道横穿长江支流大溪河分水岭--齐耀山复式背斜,为非单一碳酸盐岩溶区.区内岩溶及岩溶水受自然地理、地形地貌、地文期、地层岩性、构造地质控制,岩溶发育,岩溶地下水丰富,给隧道施工带来很大危害.文章对长凼子隧道岩溶突水、突泥特征及控制因素进行了分析,其分析结果对类似岩溶隧道的勘察、设计、施工,以及综合超前地质预报具有重要的指导作用和参考价值.     

平导设置对富水山岭隧道排水效应影响研究

地质情况复杂且富水的部分长大山岭隧道,通常会采用平行导坑作为隧道施工运输通道或运营期间的安全疏散通道,但就平导设置对隧道正洞地下水分布情况的影响尚无深入研究。文章在对现有平行导坑设计分析的基础上,分别针对不同水头高度、围岩级别、平导与正洞水平净距及竖向高差等因素,计算和分析了设置平行导坑对正洞水压力的影响。结果表明:初始水头越高的隧道,设平导后水压力降低幅度越大;对于不同围岩级别,正洞水头降低幅度随着围岩渗透系数降低而增大,围岩条件越好,平导排水效应越明显;平导与正洞的水平净距选取可优先考虑施工组织及安全的因素,一般可取20 m左右;竖向位置的变化对水压力分布影响不大,竖向高差不必过大。     

水平旋喷桩在隧道施工中的应用

为提高水平旋喷桩在隧道施工中的应用水平,根据现场地质情况,结合国内同类隧道工程相关施工经验,在田塬隧道开展工艺性试验,在试验取得成功的基础上,将双侧壁导坑法剩余段落施工优化为超前水平旋喷桩加固后,三台阶法开挖。在降低施工风险的同时提高了工效,证明黏质黄土与中砂交界地层采用水平旋喷桩是可行的,对同类隧道工程施工具有一定的借鉴意义。     

岩溶隧道施工全过程风险管控措施

岩溶隧道是高速公路建设工程中的难点.岩溶地质灾害严重影响隧道施工工期、施工质量,并极大地增加了施工安全风险.文章提出了岩溶隧道施工全过程风险管控的理念,并针对当前隧道施工安全管理存在的一些问题与不足,结合实际工程案例,从施工前、施工中、施工后三个阶段对岩溶隧道风险管控措施进行了探讨,以期为同类工程提供参考.     

RPD-150C多功能钻机在齐岳山隧道中的应用

齐岳山特长隧道为宜万铁路的控制性工程,在溶岩地段施工中,最大的危险就是岩溶高压突水、突泥,为了保证施工安全必须严格地进行超前地质预报。超前地质钻探作为一种简便、直观的物探方法有着其它物探手段无法比拟的优越性。由中铁十二局首家引进的RPD-150C多功能钻机是目前世界上比较先进的钻孔设备,在齐岳山隧道工程中的应用实践表明,这种钻机能有效地克服目前国内超前地质钻探中数据记录自动化程度低、钻探深度浅和钻孔速度慢等不利因素。     

平行导坑下特长隧道快速施工工作模式选择

文章以圆梁山特长隧道出口的施工为例,总结了平行导坑下特长隧道独头快速施工中工作面模式选择,以合理的工作模式保持快速稳定的施工,希望对类似工程施工有一定的借鉴.     

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.     

地质雷达GPR技术在公路隧道超前地质预报中的应用分析

在隧道施工中经常遇到复杂多变的不良地质体,会给施工安全带来艰巨的挑战和巨大的经济损失。为提高隧道超前地质预报技术的准确性,给施工方案的优化提供可靠的信息,文章从岩溶地质工况、水文地质环境发生发展规律进行分析,通过比选从目前隧道地质预报短距离探水的主要手段之一探地雷达GPR入手,结合岩溶地质分析探地雷达信号的数据处理和解译方法,并通过具体的工程实例应用分析,验证了基于地质规律认识的地质雷达信号分析方法对岩溶裂隙水不良地质体预报方法的有效性。