某高铁隧道岩溶水文地质特征及施工病害分析

研究目的:贵南高铁朝阳隧道穿过区域性的水利背斜构造,可溶岩分布于背斜两翼,洞身位于岩溶水水平循环带。隧道施工过程中,可溶岩段发生较大规模的涌水涌泥现象,并伴随出现泉水漏失、地面塌陷等环境地质问题。隧道掘进的风险评估、岩溶水及泥砂的引排工程设计、环境保护设计,都需要在分析涌水涌泥、泉水漏失及地面塌陷的相关性的基础上进行岩溶水文地质条件综合评价。研究结论:(1)隧道内的涌水涌泥均发生于岩溶水主通道附近,涌水涌泥规模与降雨量密切相关;(2)隧道施工排水完全截断了隧道进口端立新水库和出口端鱼胆水库的补给水源,造成水库干涸;(3)隧道施工排水部分截断了进口端鱼村大泉补给水源,造成泉水减流;(4)岩溶地面塌陷发生于隧道涌水水源补给区(洞丢村)岩溶谷地内,洞身开挖排水降低地下水位导致地面塌陷集中产生;(5)本研究成果对岩溶发育区隧道工程勘察具有指导意义。     

宜万铁路野三关隧道穿越4号暗河段整治措施研究

根据综合超前地质预测预报结果及开挖揭示情况,基本查明了野三关隧道4号暗河支管道规模、涌水量大小、工程水文地质条件,结合现场实际情况,从工程投资、长期运营安全、施工干扰等方面对增设导流洞、增设排水廊道+中心水沟、增设排水廊道+加深侧沟、封堵4个方案进行了对比分析,综合考虑Ⅰ、Ⅱ线隧道施工组织及长期运营安全,隧道穿越4号暗河段遵照"以排为主、加强结构、综合治理"的原则进行处理,即采用混凝土封闭原暗河下游管道、在暗河管道上游增设1座长285 m的导流洞、适当加强暗河影响段正洞衬砌结构的综合处理措施,该方案经济、合理、安全,处理效果良好。     

胡麻岭隧道第三系富水砂岩地表深井降水研究

胡麻岭隧道为兰渝线重点控制性工程,隧道中部通过长4 250 m的第三系弱胶结含水粉细砂岩,在地下水作用下,掌子面开挖扰动后工程性质迅速恶化,基本呈散砂、稀糊状,局部还伴有涌水涌砂现象,施工受阻。针对这种情况,洞内开展了集水井降水、井点降水、分步超前降水、边墙侧向深井降水、轻型井点(真空降水)、水平旋喷、注浆固结、冷冻固结等研究试验,确定采用洞内深井与轻型井点相结合施工降水方案。但受岩层地下水水头高、渗透系数小、洞内降水作业工序繁杂及降水后达到开挖条件的周期长等影响,施工进度滞缓,因此研究地表深井预降水。通过对工程场地水文地质条件、施工现状、工法等综合分析,进行现场水文地质试验,分析计算采用地表深井预降水的井间距离及设计深度。     

云桂线新莲隧道涌突水成因分析

研究目的:涌突水是隧道施工中比较常见的工程灾害,隧道涌突水不仅影响施工掘进,而且会对沿线生态环境产生影响。对涌突水成因进行分析既是隧道涌突水防治的重点难点,也是解决涌突水问题引起生态环境问题的关键所在。本文以云桂铁路新莲隧道为工程背景,通过区域水文地质条件分析和地下水水化学数值分析,研究该隧道的涌突水成因。研究结论:(1)新莲隧道出水段为松茂向斜玄武岩夹凝灰岩段,水源主要为深层裂隙水;由于向斜核部玄武岩节理裂隙发育,接受表层降雨入渗补给和岩溶水渗流补给后,在向斜核部区存储富集;(2)隧道各出水点水和区域泉水的径流路径相似,都位于松茂向斜玄武岩和凝灰岩地层内,隧道内长时间排水将破坏区域内原有的水循环系统;(3)本研究成果可用于指导隧道施工工法及堵、排等措施安排,并对类似玄武岩富水构造涌突水危险性分析具有一定的借鉴意义,也可进一步用于隧道周边区域生态环境评价,以及后期水环境恢复方案的确定。     

大梁隧道突水突石机理分析及处理措施研究

研究目的:大梁隧道施工中通过向斜翼部奥陶系灰岩与板岩接触带时出现突涌水,水量达2 300 m3/h,在处理突涌水过程中又出现了3次较大规模的突水突石,严重地影响隧道施工安全。因此,必须查明隧道突涌水带的水文地质条件,分析突水突石产生的原因,以采取科学合理的处理措施,确保施工安全。研究结论:(1)突涌水带岩体破碎,裂隙充填有粉末状物质,堵塞了地下水径流通道,使地下水位升高、水量聚集,在水动力平衡条件破坏后,产成突水突石;(2)迂回平导宜设置在地下水补给径流方向的下游侧,以降低施工风险;(3)高位泄水洞宜设置在地下水补给径流方向的上游侧,终点底面高程宜高于正洞拱顶6~10 m;(4)本研究成果对高压富水隧道水文地质条件分析及突涌水处理具有一定的实用意义。     

长距离大坡度强涌水斜井反坡排水技术

以在建怀化—邵阳—衡阳铁路苍稼岭特长大断面强涌水隧道施工为背景,依据工程水文地质条件,结合施工方案及其涌水量预测结果,提出了长距离反坡排水总体方案,计算得到了排水高差、泵站级数、抽水机数量、集水井容量等排水参数,确定了设备型号及排水管配置。实践表明,按照提出的排水方案、排水参数及选定的设备施工可以达到较好的排水效果。     

隧道施工涌水处理方案及技术经济分析

铁路隧道工程涌水是施工中常见且容易造成严重后果的灾害之一,不仅影响隧道工程建设的正常施工,还会波及到隧道建成后的安全运营。此文以某特长隧道工程施工涌水为例,针对工程特点和施工组织设计。论述涌水处理方案及具体排水工作方式。并依据涌水处理方案进行技术经济分析,即抽水设备台班单价分析、抽水台班数量分析、某一段抽水总台班及费用分析,可为今后类似工程提供借鉴。     

隧道施工对周围水环境影响研究

某铁路隧道施工排水后,附近泉水断流,影响居民生产生活.通过地质调查,结合隧道涌水量监测和隧道渗漏水流量分段测量结果,并参考隧道施工过程中的地质情况描述,查清天然水文地质条件和生态环境条件,分析隧道施工对周围水环境的影响,并确定了隧道施工的影响范围.所采用的方法可供类似工程参考.     

某铁路隧道涌水量预测分析与防护措施研究

结合某铁路隧道工程实例,在对隧址区的地形地貌、岩性、构造及水文地质特征综合分析的基础上,通过现场抽水、压水试验获得各段落围岩体的渗透系数,运用地下水动力学、经验公式等方法,对隧道的正常涌水量和最大涌水量进行计算预测,提出了设置排水通道,加强监控量测等防护措施。     

水下隧道涌水量分析与合理安全覆岩厚度的确定

针对某市某水下隧道施工场地的水文地质、工程地质特点,采用FLAC3D数值方法对该隧道进行数值模拟,得到隧道涌水量随时间变化的趋势；分析涌水量大小与隧道顶板厚度的关系,并预测了隧道开挖后不支护情况下的失稳时间.研究表明,综合考虑水下隧道顶板安全厚度与开挖支护间隔时间是水下隧道安全施工的关键,为水下隧道施工组织设计与防排水设计提供参考依据.     

新建引水隧洞下穿既有铁路隧道爆破施工影响研究

根据左权县西安村水电站1号引水隧洞下穿既有阳涉铁路半坡2号隧道工程实例,结合经验公式法和三维数值模拟计算方法,对引水隧洞下穿既有铁路隧道的爆破施工影响进行研究,分别得出引水隧洞控制爆破范围和既有铁路隧道受影响区段及变形规律,提出引水隧洞爆破施工时既有铁路隧道的处理措施,以确保既有铁路隧道衬砌结构和列车运行的安全。     

京张高铁正盘台隧道强涌水段单次开挖瞬时涌水量预测

当前,隧道涌水量计算的研究方向多为总体涌水量或分段涌水量的预测,在顺坡排水段或涌水量不大的隧道中,不会遇到太大的问题。在强富水的反坡排水段,瞬时涌水量可能很大,有时远超隧道施工时的剩余抽排水能力,容易导致淹井,严重影响隧道施工安全,造成工期延误。因此,对于采用反坡排水的强涌水段,必须进行单次开挖瞬时涌水量的计算和淹井评估,以确保施工安全。结合崇礼铁路正盘台隧道工程实践,采用多种方法对隧道强涌水段的单次开挖瞬时涌水量进行预测,并根据预测结果确定采用带水作业的开挖长度,节省了工期,确保了奥运隧道工程按时顺利开通。     

京张高铁正盘台隧道立体式多径路排水方案研究

长大富水隧道施工过程中涌水风险高,工期紧张,对排水能力要求高,辅助坑道设置方案及排水方案对隧道施工及运营有着重要影响。根据正盘台隧道的工程特点及涌水涌渣情况,结合排水需求,合理地选择辅助坑道设置方案,采用辅助坑道为正洞,增开工作面,实现"长隧短打",同时充分利用辅助坑道进行可控式排水、洞内储水仓、中心排水管分流等创新设计。多辅助坑道与正洞排水系统一起形成了立体式多径路的排水系统,有效降低了涌水淹井风险,保障了隧道工期,减轻了正洞防排水压力,可为类似工程的排水设计提供参考。     

隧道施工排水技术经济分析

在铁建设[2004]47号文《铁路隧道工程预算定额》中，洞内排水定额仅适用于采取治水措施后涌水量≤20m^3／h的情况，当采取治水措施后涌水量仍超过20m^3／h时，定额没有提供洞内排水费用的计算方法。此文针对隧道施工过程中出现大量涌水后施工排水费用的计算问题提出了处理方法。     

铁路隧道钻爆法施工废水治理关键技术研究

为进一步提高隧道施工废水处理技术水平,围绕其水质、设计水量以及处理工艺等关键技术开展了研究。对西南、华南及西北地区典型铁路隧道开展了广泛调研和水质检测,结果显示:施工废水中悬浮物是主要污染物,且pH值7呈碱性,COD、石油类则为非主要污染物。据此将废水处理工艺优化为沉砂、调节pH、混凝、沉淀、过滤,不再保留气浮处理流程,经现场试验验证,经该工艺处理后的隧道施工废水出水水质能够符合《污水综合排放标准》(GB8978—1996)规定的一级排放标准。明确了隧道施工废水由施工作业废水和隧道施工涌水组成、且以后者为主的观点,较为系统地阐述了隧道衬砌、注浆等对涌水量的影响,推荐以水文地质预测正常涌水量为基准,并根据隧道防排水设计、隧道正洞施工分段划分、辅助坑道设置和工期等条件,提出隧道施工废水水量计算方法。     

高海拔寒区铁路隧道保温排水技术研究

针对处于高海拔寒区的川藏铁路隧道的保温排水问题,本文总结了国内多行业的寒区分类以及国内外寒区隧道保温排水技术现状,通过调研高纬度寒区铁路隧道的冻害情况,分析了高纬度寒区铁路隧道按最冷月平均气温和年平均气温的设计分区方法。结合川藏铁路工程特点,提出了川藏铁路高海拔寒区隧道设计分区和保温排水设施的设防标准建议,同时分析了各类保温排水设施的适用条件。结果表明:(1)川藏铁路高海拔寒区隧道按年平均气温和最冷月平均气温可划分为3个设计分区;(2)高海拔寒区隧道洞口段的排水沟槽设计,可结合工点特点,按设计分区采用不同的保温长度和不同的结构形式;(3)保温排水沟的检查井及出水口宜采取保温措施。     

软弱围岩隧道斜井转正洞设计与施工技术

分析目前隧道施工斜井转正洞存在的问题,并结合山西中南部铁路通道西铁车2号隧道工程实际,介绍斜井转正洞采用喇叭口过渡、相交处门架、门式小导洞进正洞的设计方案以及相关施工要点,且说明施工注意事项。斜井进正洞过渡段喇叭口形式可显著提高施工工效,减少施工过程中交叉作业的安全隐患,同时,利用断面特点可有效地抵消交叉口处正洞初期支护对斜井的纵向推力作用。     

海底隧道全断面注浆渗流场分析

围岩的注浆效果直接影响到海底隧道的施工安全。采用数值计算方法对固定水头的海底隧道在不同注浆圈厚度、注浆圈渗透系数以及排水方式下,隧道的涌水量和衬砌外水压力进行计算与分析。并将数值模拟的结果与轴对称解析解结果进行对比,结果表明:(1)不同的隧道防排水方式对衬砌外压有着明显的影响;(2)注浆圈的径向加固范围对隧道涌水量和衬砌外水压力产生一定的影响,但其效果并不明显;(3)注浆圈的渗透系数对隧道的涌水量和衬砌的外水压力有较大影响。     

铁路客运专线黄土不良地质隧道施工技术

黄土广泛分布于我国西部地区,其工程性质具有特殊性,随着西部地区大规模铁路建设,遇到的湿陷性黄土工程地质问题也越来越多,这些问题处理不当常会给施工和通车后的安全运营造成影响。结合郑西客运专线大断面铁路黄土隧道施工,介绍了黄土地区修建大跨度铁路隧道的开挖、支护、防排水等施工技术。