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。     

马鹿箐隧道高压富水大体量充填性溶腔处治技术

宜万铁路马鹿箐隧道DK255+978处通过一高压富水隐伏溶腔,先后发生多达19次的突涌水(泥)灾害.在对该高压富水隐伏岩溶的处治中,系统地运用了释能降压原理,释放了溶腔所存储的能量,降低了水土压力对隧道的稳定性影响.释能降压技术主要采取了综合地质预报手段探明溶腔边界、内部充填物特性和分布特征等,并根据溶腔的水压、水量测试结果进行排水系统规划、钻孔泄水,采用控爆措施揭开溶腔,并进行实时预警预报监控.结果表明,运用释能降压技术处治马鹿箐+978溶腔,规避了岩溶溃水的风险,取得了良好的效果.     

砂浆回填帷幕注浆在高压富水溶腔处治中的应用

宜万铁路云雾山隧道DK245+260高压富水溶腔,纵向长约13.28m,宽约31.2 m,腔体内充填粘沙土,施工中观测到最大水压为0.56 MPa,最大出水量为1 100 m3/h,腔体内存在大型空腔,施工中多次突泥突水.现场先采用M10砂浆回填溶腔空腔,后采用全断面帷幕注浆构筑截水帷幕,成功完成该溶腔的处理,减少了工程损失,保证了隧道的施工安全.     

宜万铁路齐岳山隧道629高压充水溶腔处理技术

在齐岳山隧道正洞DK363+629掌子面进行超前水平钻探时,揭示出前方存在一个大型腔体,随后实施超前探测,初步判断了腔体形状,对腔体进行了处理。首先对溶腔进行注浆试验,总计注浆1 613 m3,注浆效果不明显,掌子面停止注浆试验;注浆试验失败后,对DK363+629溶腔进行放水试验,放水量为3 000 m3/h,持续放水共计144 h,水量约43万m3,水压持续在0.2 MPa左右,由于受到外界降雨的影响水压持续上扬,证明腔体具有良好的地表联通性和水量补给持续性,为了保证施工安全停止了放水试验。平导贯通后可采用自然流出法排水,并对腔体采取"释能降压"施工。本次泄水总量约63万m3,水压自0.4 MPa降至0.0 MPa,水量稳定在约1 000 m3/h;随后对腔体实施爆破施工,爆破后采用管道引排的方法在不改变原有水流方向和不影响整体地下水系的情况下顺利通过。     

三叉岭隧道穿越溶腔处理技术

文章以三叉岭隧道遭遇大型溶腔为例，根据其溶腔病害具体情况，从靠近溶腔未坍塌段、受坍塌破坏段的加固处理及穿越溶腔的支护处理等方面介绍了大型溶腔的处理技术，并提出了相应的注意事项。实践证明，采用该溶腔处理技术可获得良好的工程实效。     

宜万铁路马鹿箐隧道+978溶腔预测预报

马鹿箐隧道先后发生了"1.21"、"4.11"等多次突涌水事故,为探用Ⅱ DK255+978 溶腔岩溶水规模,前期采用出口平导探测,后期进行了补勘与强化预测、预报.施工中通过运用 TSP203、红外探测、地质雷达、超前地质钻孔等多种探测技术,准确锁定了溶腔含水体区域和溶腔边界,准确掌握了溶腔充填物性质,成功地保障了其后...     

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.     

公路隧道陡坡长距离通风斜井抽排水施工技术

雅泸高速公路大相岭隧道斜井斜距长、坡度陡,地质复杂,井身正常涌水量为3 010 m3/d,局部日最大涌水量达27 000 m3.根据工程特点,泵站抽水设备由2台55 kW卧式离心泵和1台30 kW污水潜水电泵组成,每隔160 m建立一个泵站:并架设供电专线,当隧道掘进到450 m时,采用高压进洞技术,确保洞内抽水用电.陡坡富水斜井抽水问题的解决,加快了隧道施工进度,由每月40m达到每月90m,大大减少了工程投资.文章从设备选型、泵站建设及供电系统三个方面,详细地介绍了陡坡富水斜井抽排水施工技术.     

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。     

宜万铁路齐岳山隧道F_(11)高压富水断层注浆法与冷冻法方案比选与实施

随着铁路跨越式发展需要,大量高等级的铁路即将投入建设,由于受到设计时速和地形的限制,大量的铁路地下工程需要穿越原来被认定为"施工禁区"的地段,建设者将面临更多的施工难题.宜万铁路齐岳山隧道F11断层横穿隧道长度253 m,规模极其宏大,断层带由构造角砾岩、碎裂岩和断层泥组成,胶结松散、岩体破碎,稳定性极差.现场超前深孔钻探实测单孔最大涌水量为1 800 m3/h,最大水压力2.6 MPa,高压富水的存在使断层施工难度更大.针对F11高压富水断层,将注浆法与冷冻法在安全可靠性、工法适应性、计划工期和经济性四个方面进行了比选,最终决定采取注浆法.通过现场试验与实施,顺利地完成了F11高压富水断层的注浆堵水加固,保证了隧道的安全施工.     

基于非线性渗流模型的管道型岩溶隧道突水机理研究北大核心CSCD

管道型岩溶突水是一个复杂的多场耦合的非线性渗流问题,致灾具有突发性。为揭示管道型岩溶突水灾害的发生机理,文章基于多物理场耦合作用机理,开展了不同溶腔水压、岩溶管道内不同填充介质、不同岩溶管道宽度及岩溶管道长度条件下的多场耦合分析。得到以下结论:(1)管道型岩溶破坏模式下发生的突水灾害,根据填充介质透水性能的异同而表现不同;(2)流体从富水溶腔中流出时流速较小,流经岩溶管道后流速逐渐增加,进入隧道后达到最大值;(3)影响突水过程的因素主要有:富水溶腔水压、岩溶管道或断层裂隙带内填充介质的种类、岩溶管道的宽度、隧道与水源的距离,其中,岩溶管道宽度及岩溶管道内填充介质类型对突水影响大于其他因素。     

基于Bayes判别分析方法的叙岭关隧道溶洞水源识别

基于Bayes判别方法,选取水化学常量组分作为判别指标,利用叙岭关隧道地区9个动态监测点的53个水样样本建立了该地区的水源判别模型.模型检验结果表明,其回判准确率为96.23％,具有较高的识别精度和工程推广能力.利用建立的判别模型,对叙岭关隧道1号溶洞内两个出水点RQ1和RQ2的水源进行了识别,并结合其流量动态变化特征、同位素分析结果,以及1号溶洞发育位置,推断1号溶洞内两个出水点的水源为P1m+q含水层中的岩溶地下水.根据判别结果,建议1号溶洞采取“以排为主”的原则加以处治,并尽量保留溶洞水的过水通道.     

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。     

宜万铁路马鹿箐隧道进口泄水洞揭通溶腔施工技术

在宜万铁路马鹿箐隧道施工中,出口平导PDK255 978处发生了溶腔突水、突泥的情况,造成了重大突发性工程地质事故。鉴于溶腔规模大、水压高、储水量和动态补给量大等地质条件,采取了地表钻孔封堵平导、在平导进口左侧20 m处增加泄水洞的优化施工方案;结合现场实际情况,尽早揭通溶洞,并采取了直墙平底断面型式、锚喷初期支护以及取消二次衬砌、取消围幕注浆和管棚、采用光面爆破、加强超前地质预报等措施,施工中取得了较好的效果。     

Construction Technology for the Dazhushan Tunnel in a High-Pressure Fault with Abundant Water北大核心CSCD

The Dazhushan tunnel of Dali-Ruili railway is located in an area with complex geological structures,dense faults, various lithologies, fractured soft rock, developed karst and an underground water pressure of up to 3 MPa. Serious mud bursts and water inflow occured during the construction of the parallel adit passing through the Yanziwo fault. The water-stopping technique of grouting reinforcement is studied in light of this high-pressure fault with abundant water; sectional water drainage for moving water and polymerized grouting with super high pressure are presented; and the key points of the grouting reinforcement scheme, construction equipment configuration, criti-cal technology parameters and construction organization are described in detail. © 2018, Editorial Office of "Modern Tunnelling Technology". All right reserved.     

公路隧道穿越大型溶洞处理方案的确定

文章通过贵州省崇(溪河)遵(义)高速公路凉风垭隧道施工中所遇大型溶洞(季节性暗河的一段)处理方案的比选,介绍在该类溶洞处理过程中的一些方法,可供类似隧道处理溶洞过程中参考。     

来马路隧道超前地质预报典型不良地质体雷达数据解析

文章根据广西来宾至马山高速公路隧道超前地质预报成果,介绍了地质雷达数据采集、处理的要点,并结合探测实例分析了项目区常见的不良地质体(溶洞、断层带、裂隙密集带)的雷达反射波特征。