关于渝万铁路隧道熔岩探测情况

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宜万铁路危岩落石监测预警系统

宜万铁路危岩落石监测预警系统——夏洪峰119宜万铁路危岩落石监测预警系统夏洪峰(武汉铁路局工务处武汉430071)摘要宜万铁路是铁路史上桥隧比例最高的铁路，沿线的大量隧道口危岩给铁路行车安全带来重大威胁，工程防护手段并不能完全解除危岩落石的威胁。

结合目前铁路危岩落石监测主流技术和宜万铁路的实际情况，提出了基于红外激光轨面扫描成像和非接触式振动波信号检测技术的融合检测技术体系，研制了宜万铁路危岩落石监测预警系统。

已建成的9套监测系统在宜万铁路近1年的运行情况表明，该系统监测能力完备可靠，与其他的危岩落石监测技术相比具有极低误报率，能够充分保障宜万铁路的行车安全。

关键词宜万铁路；危岩落石监测；红外激光扫描；振动波检测；卡尔曼滤波；最大似然估计中图分类号：U298．1+2文献标志码：A doi：10．3963／j．i ssn1674—4861．2013．02．0260引吾宜万铁路东起鸦宜铁路宜昌东站，西至达万铁路万州站，铁路沿途穿越地质条件极为复杂的喀斯特地貌山区，其中铁路隧道、桥梁占线路总长的74％，是世界铁路建设史上桥隧比例最高的铁路，其中隧道口危岩落石对铁路行车安全构成重大威胁。

考虑到铁路沿线的喀斯特地质地貌和隧道口危岩的山区线路现场因素，工程防治防护手段不能完全解除危岩落石的威胁，因此，轨面和行车界限内的落石监测防护成为保障行车安全的最后一道屏障。

根据宜万铁路现场的环境特点，采用高频红外激光扫描成像、振动波检测和目标类型智能分析的多种技术方法，提高工程设计的技术手段，提出适应宜万铁路现场环境的能够完备监测各种类型的落石险情的检测方法，为宜万铁路行车安全提供全天候自动监测和实时预警。

1检测技术1．1危岩落石监测系统的技术需求宜万铁路客运列车较多，车速较高，危岩落石监测预警系统需要在全天候、全气象条件下对各种类型的落石灾害迅速发出报警，并通过主动实时视频的方式向相关值班人员提供完整的报警信息，由值班员根据现场情况及时处置报警。

地质雷达在高速公路桥梁基底溶洞探测中的应用

地质雷达在高速公路桥梁基底溶洞探测中的应用摘要：结合地质雷达在南（川）万（盛）高速公路老房子1号桥基桩基底溶洞探测数据进行分析，并利用现场开挖方式验证了探测结果的有效性，避免基底坍塌给桥梁安全带来的威胁，其工程实例可供其它工程参考。

关键词：地质雷达; 溶洞;无损检测Abstract: Combined with the geological radar in the nanchuan to wansheng expreeway old house No. 1bridge pile base cave detection data analysis, and the use of the site excavation proved the validity of the detecting results, avoid the base collapse to bridge safety threat, the project can be used as reference for engineering.Key words: geological radar;cave; excavation1 工程概况老房子1号大桥位于重庆市万盛区丛林镇永胜村，东侧约80m处为南万铁路、约200m处为S303省道，三者走向基本一致，相互近于平行。

桥梁位于分离式路基路段，分设左右线桥，左线桥布置为20m（桥起LK8+061.92，桥止LK8+294.08，桥梁全长232.16m，中心桩号LK8+178）预应力混凝土T梁桥和右线桥布置为20m（桥起K8+061.92，桥止K8+294.08，桥梁全长232.16m，中心桩号K8+178）预应力混凝土T梁桥，全桥为两联，均采用先简支后结构连续体系。

大桥位于斜坡中下部，西侧坡脚为孝子河，为区内最低侵蚀基准面；桥位跨越岩溶槽谷，桥位区地貌总体属构造剥蚀丘陵地貌，地形变化连续，沟壑与丘陵相间。

《隧道复杂岩溶形态的分类与处治技术》

《隧道复杂岩溶形态的分类与处治技术》发布时间：2021-08-04T15:19:23.697Z 来源：《建筑实践》2021年第9期作者：刘春雨1，韩兆军2，于洋2-1，李忠阳3，李贺群4 ，宋战平[导读] 为了应对在喀斯特地区修建铁路隧道所面临的复杂岩溶形态的处治困难问题刘春雨1，韩兆军2，于洋2-1，李忠阳3，李贺群4 ，宋战平5 （1.中铁建大桥工程局集团第四工程有限公司哈尔滨 150000；2.西安建筑科技大学土木工程学院西安 710055）摘要：为了应对在喀斯特地区修建铁路隧道所面临的复杂岩溶形态的处治困难问题，通过调研岩溶隧道结构分析方法的发展现状，综述了当前岩溶隧道的主要处治技术方法。

以商合杭高铁工程太湖山隧道为工程实例，通过统计施工和勘察中遇到的各种形态的溶洞几何参数，以隧道与溶洞的相对位置关系对复杂形态溶洞进行分类，并对其中典型的三种类型溶洞，从围岩塑性区的分布和经济指标两个方面来说明岩溶处治方案的选择应遵循安全、经济的原则。

最后，针对当前岩溶隧道的建设趋势，总结了岩溶处治是一项复杂的技术，应因地制宜，综合处治；注浆加固技术是仍是目前处治岩溶最为有效的措施，应当作为首要的考虑方法。

关键词：岩溶；处治技术；综述；围岩塑性区；经济指标；注浆加固中图分类号：U451 文献标识码：A0 引言岩溶是地球上十分常见的地质现象，从高山到地壳几千米深的岩石均有发育。

我国地域辽阔，东西地形、地貌差别大，区域地质情况非常复杂，岩溶地质是其中典型的复杂地质情况之一。

我国是世界上岩溶地质分布最广的国家之一，在全国万国土面积960万平方公里上，可溶岩层分布面积近350万平方公里，占国土面积的1/3。

岩溶地质分布遍及我国各省、市和自治区，尤其以我国西南的云、贵、桂地区为甚，另外山西、广东、台湾、湖南、浙江、鄂西、四川、陕南以及华北地区亦有大量分布[1]。

岩溶对隧道结构的稳定性主要体现在若溶发育导致的围岩应力场、位移场的非常规变化。

宜万铁路岩溶隧道风险管理研讨会专家意见

七、建议将宜万铁路建设的经验和成果在全国推广应用。专家组组长 ‘
二ｏｏ九年十二月八日
宜万铁路岩溶隧道风险管理研讨会专家意见
二Ｏ— ｏ年六月二十二至二十三日，由铁道部工管中心和宜万铁路建设指挥部组织，请十二位专家（单附后）考察了齐岳邀名，山、鳞宫隧道等工地，取了铁道部宜万铁路建设指挥部、龙听中铁四院关于宜万铁路高风险岩溶隧道风险管理及技术创新的汇报，
宜万铁路岩溶隧道科技攻关阶段总结专家意见
宜万铁路全长３７ｋ隧道１９座，中８座Ｉ级风险隧道建设中面临巨大的突水突泥施工安全风险，程处理属世界级难７ｍ，５其工题。建设、计、工、理和科研单位通过近６年的共同努力，心组织、靠科技、设施监精依自主创新、拼搏奉献，解了多道世界难题，破目
岩溶隧道预测预报模式。４根据深埋高压富水充填溶腔特征，新提出了释能降压法等风险控制技术，云雾山、岳山等五座隧道高压富水溶腔中得．创在齐
到成功应用，大程度地降低了安全施工风险，安全施工和运营提供了保障。最为５根据高压富水充填溶腔的工程地质特征，．系统拟定了不同水压力条件下合理的衬砌断面型式、护结构体系及施工方法，支全面攻克了隧道穿越高压富水充填溶洞的关键难题。６针对齐岳山隧道高压富水大型断层工程水文地质特征，传统注浆理论基础上，新提出了信息化注浆新理念，进行了工．在创并程应用，得了良好的效果，面提升了复杂地质条件下的注浆水平。取全

宜万铁路下村坝隧道大型溶洞处理

宜万铁路下村坝隧道大型溶洞处理陈双庆【摘要】宜万铁路下村坝隧道下穿灰岩,隧道处于垂直岩溶带内,隧道最大埋深320 m.隧道内溶洞极其发育,其中2号大型溶洞垂直发育深度大于50 m.沿线路纵向发育长21 m,是深纵比大于2.5的"深窄"型溶洞.传统施工方法风险较高,采用拱桥结构跨越该溶洞.可充分利用基岩的承栽能力.较好地规避施工风险.具体介绍采用拱桥跨越溶洞的设计措施和施工工序.【期刊名称】《铁道标准设计》【年(卷),期】2009(000)007【总页数】3页(P74-76)【关键词】宜万铁路;岩溶隧道;垂直岩溶带;拱桥【作者】陈双庆【作者单位】中铁第四勘察设计院集团有限公司,武汉,430063【正文语种】中文【中图分类】U455.491 工程概况宜万铁路下村坝隧道长1 978 m(DK236+085～DK238+063),为双线隧道,隧道为单向16.2‰的上坡,进口高程725.633 m,出口高程757.594 m,隧道最大埋深320 m。

隧道上部局部出露地层为奥陶系下统南津关组灰岩,底部夹页岩,其余地段地层绝大部分为寒武系上统耗子沱群地层,灰白色、深灰色中厚层白云质灰岩、灰岩局部夹灰质白云岩。

隧道出于垂直岩溶带内,溶洞极其发育,分布10余个大、中型溶洞。

隧道洞身以Ⅲ级围岩为主,局部断层破碎带及影响带为Ⅴ级围岩。

隧道范围地下水为岩溶裂隙水,受大气降水补给,地表水直接沿溶沟、溶槽从落水洞、岩溶漏斗、岩溶裂隙排入地下,隧道旱季施工无水,雨季可能沿垂直向岩溶通道产生突水、突泥。

2 溶洞规模及其地质情况下村坝隧道2号大型溶洞沿线路纵向由DK232+086发育至DK232+107,长21 m,横向向隧道左边墙外发育28 m,向右边墙外发育22 m,在隧道范围内发育至拱顶以上10～20 m,在隧道右边墙外向上发育最大高度约58 m,距地表高度为175 m；隧底以下发育10～20 m,斜向右边墙外侧发育一直径大于20 m的落水洞,落水洞深度大于200 m。

渝昆高铁某隧道洞口段穿越破碎带安全施工技术案例分析

交通与土木工程河南科技Henan Science and Technology总第803期第9期2023年5月收稿日期：2022-11-03作者简介：刘渺（1987—），男，本科，工程师，研究方向：工程项目管理。

渝昆高铁某隧道洞口段穿越破碎带安全施工技术案例分析刘渺（中铁十二局集团第二工程有限公司，山西太原030032）摘要：【目的】隧道施工在穿越破碎带过程中容易出现大变形，影响结构安全。

【方法】针对在建渝昆高铁华山松隧道项目的地质特征，通过现场监控测量及类似工程案例分析，采用“地质调查法+物探（TSP ）+超前钻探”等综合超前探测手段，确定“中管棚+小导管”双层超前加固，拱架型号提高、大直径锁脚及短进尺开挖等施工控制手段。

【结果】结果表明：隧道拱顶最大变形量仅为20mm ，有效地控制了大变形风险。

【结论】本研究可为类似工程安全施工提供借鉴与参考。

关键词：隧道；穿越；断层破碎带；安全施工中图分类号：U452.28文献标志码：A文章编号：1003-5168（2023）09-0084-04DOI ：10.19968/ki.hnkj.1003-5168.2023.09.018Case Analysis of Safety Construction Technology for a Tunnel Entrance Section of Chongqing-Kunming High-Speed Railway Crossing theFractured ZoneLIU Miao（China Railway 12th Bureau Group Second Engineering Co.,Ltd.,Taiyuan 030032,China ）Abstract:[Purposes ]The tunnel is prone to large deformation in the process of crossing the fracture zone,which affects the safety of the structure.[Methods ]According to the geological characteristics ofHuashansong tunnel project of Chongqing-Kunming high-speed railway under construction,through on-site monitoring and measurement and analysis of similar engineering cases,comprehensive advanced de⁃tection methods such as "geological survey method+geophysical prospecting (TSP)+advanced drilling"are adopted,and construction control measures such as "middle pipe shed+small pipe"double-layer ad⁃vanced reinforcement,arch model improvement,large-diameter locking foot and short footage excava⁃tion are determined.[Findings ]The results show that the maximum deformation of tunnel vault is only20mm,which effectively controls the risk of large deformation.[Conclusions ]This study can provide ref⁃erence for the safe construction of similar projects.Keywords:tunnel;crossing;fault fracture zone;safety construction0引言随着我国交通事业的快速发展，隧道工程作为交通线中最重要的组成部分，也呈现跨越式增长。

宜万铁路岩溶隧道地质综合超前预报技术

宜万铁路岩溶隧道地质综合超前预报技术薛斌;韩小敏【摘要】全面介绍宜万铁路岩溶隧道施工阶段综合超前预报的实施情况.通过对国内外隧道工程施工地质预报技术发展现状的调研,结合宜万铁路工程地质特点,确定宜万铁路岩溶隧道采用"地质-物探-钻探"的综合预报原则,选定地质素描、地震波法、地质雷达、深孔水平钻探、加深炮孔5种超前预报方法.首次系统构建了一套基于岩溶隧道风险分级和施工地质分级基础上的岩溶隧道地质超前预报模式,并把地质超前预报首次纳入工序管理,对宜万铁路岩溶风险隧道的顺利建成起到了关键性的作用,对今后岩溶隧道工程超前预报技术有较大的借鉴价值和指导意义.同时时5种预报方法在现场的实施情况及技术提高方面的问题进行了探讨.【期刊名称】《铁道标准设计》【年(卷),期】2010(000)008【总页数】6页(P72-77)【关键词】宜万铁路;岩溶隧道;超前预报【作者】薛斌;韩小敏【作者单位】中铁第四勘察设计院集团有限公司,武汉,430063;铁道部宜万铁路建设指挥部,湖北恩施,445000;铁道部宜万铁路建设指挥部,湖北恩施,445000【正文语种】中文【中图分类】U452.21 工程概况宜万铁路东起宜昌东站,西至万州站,全长约 377 km,是沪汉蓉快速通道的重要组成部分,是连接中国东中部地区的重要交通纽带(图1)。

宜万铁路是中国目前在建的地质条件最为复杂的工程,岩溶隧道分布主要集中在土城、长阳至齐岳山,该段由于碳酸盐岩广泛分布,岩溶地貌发育。

全线共设计隧道159座,总长约 338 km,岩溶隧道(隧道洞身穿越可溶岩地段)有 91座,占全线 159座隧道比例为57%,总长度 239.349 km,占全线隧道总长度的 69%,其中隧道洞身位于可溶岩地层长度 195.741 km,占全线隧道总长度的 58%。

长度 3 km以上的岩溶隧道27座[1]。

图1 宜万铁路线路平面宜万铁路隧道工程岩溶强烈发育,岩溶及岩溶水极其复杂,是制约工程建设的突出问题。

宜万铁路岩溶隧道综合超前地质预测预报技术

宜万铁路岩溶隧道综合超前地质预测预报技术谢衔光(中铁西南科学研究院有限公司　成都　610031)摘　要　本文通过目前在建的宜(昌)万(州)铁路复杂岩溶隧道综合超前地质预测预报工作实践,对综合超前地质预测预报的各种手段、耗时及准确度进行了分析,对各种预报手段的适应性进行了比较,论述了各种预报手段的优缺点。

关键词　隧道　岩溶　超前地质预报　分析　比较1　主要地质问题及施工风险简介宜万铁路隧道工程穿越典型的鄂西碳酸盐岩地层,也是我国岩溶最发育的地区之一,碳酸盐岩地层总长度占整个隧道全长的70%以上。

在22座长、特长隧道中,碳酸盐岩隧道(部分或全部)达19座。

多座长大岩溶隧道穿越暗河,在暗河的下部通过,如白云山、五爪关、八字岭、野三关、大支坪、马鹿箐、齐岳山、别岩槽隧道等;多座隧道穿越区域大断裂,如白云山、五爪关、八字岭、野三关、大支坪、云雾山、齐岳山、别岩槽等隧道。

归结起来,主要存在下列地质问题:(1)极发育的岩溶、岩溶水隧道在穿越岩溶地区时,可能遭遇大型岩溶洞穴、暗河或管道流,发生大型突水突泥,并可能引起地面岩溶塌陷,地表水源枯竭等环境地质灾害,危害极其严重。

(2)断层破碎带宜万线多座长大隧道穿越规模宏大的区域性大断裂,可能发生大型塌方,将直接给隧道施工带来艰巨工程。

(3)煤层瓦斯及天然气本线多座长大隧道穿越上述煤系地层,可能遭遇有害气体,造成安全事故。

(4)高地应力宜万线多座长大隧道的埋深大于500m,最大埋深达800余米,且构造复杂,存在高地应力而引发硬质岩岩爆和软质岩变形等地质问题。

因此,宜万铁路是铁路系统公认目前在建的有极高施工风险的铁路项目之一。

在开工之初,业主就明文规定将“隧道综合超前地质预测预报工作”视为必备工序,严加控管,亦即超前地质预报工作不到位,禁止开挖,以有效规避施工风险。

但限于目前预报手段的制约和判释能力上的限制,依然存在预报失准现象,尤其在开工后的3年内较为突出。

该项目于2004年6月正式大面开工建设,此后2005年1月21日马鹿青隧道发生特大型突水突泥,鲜活的11名作业工人瞬间化为乌有;2007年8月5日,全线第一长隧(长度13.833km)-野三关隧道发生特大型突水突泥(图1),一举夺取10人生命,直接经济损失为1300余万元;2007年11月20日,高阳寨隧道进口高陡边坡发生大型塌方(图2),造成35人死亡,1人受伤,直接经济损失近1500万元。

渝怀线K169隧道出口高陡危岩落石综合整治研究

渝怀线 K169隧道出口高陡危岩落石综合整治研究摘要：渝怀铁路白涛至土坎段自然条件恶劣，地质环境复杂，构造活动强烈，悬崖峭壁、高陡斜坡分布众多危岩体，极易发生崩塌落石灾害，严重威胁渝怀铁路安全；针对渝怀线K169羊角碛隧道出口高位危岩落石的情况，通过地质调绘、倾斜摄影+激光雷达解译、无人机航拍处理获取边坡三维模型等手段查明分布特征，采用Rockfall软件选择代表性断面模拟研究危岩落石的运动轨迹，得到落石的弹跳高度、冲击能量包络图以及落石运动速度、落点统计等参数，为确定高陡危岩落石整治措施提供依据，并提出针对性处理措施，为类似地质条件高陡峡谷山区危岩落石的防治提供了参考。

关键词：渝怀线；高陡危岩落石；三维模型图；Rockfall软件；综合整治1、前言渝怀铁路白涛至土坎（K144～K169）段位于重庆市涪陵至武隆区间，线路总体沿乌江河谷展布，河谷狭窄，系中山峡谷地貌，自然斜坡陡峻，地形高差大，悬崖峭壁凸显；岩性以灰岩、白云岩、砂岩硬岩为主，局部分布泥岩、页岩软岩；构造作用强烈，穿越弹子山背斜、桐麻湾背斜、白马向斜、羊角背斜；年降雨量大。

自然条件恶劣，地质环境复杂，悬崖峭壁、高陡斜坡分布众多危岩体，极易发生崩塌落石灾害，严重威胁渝怀铁路安全。

本文以渝怀线K169羊角碛隧道出口高位危岩落石为例，在地质调绘、倾斜摄影+激光雷达解译、无人机航拍处理获取边坡三维模型的基础上，采用Rockfall软件选择代表性断面模拟研究危岩落石的运动轨迹，得到落石的弹跳高度、冲击能量包络图以及落石运动速度、落点统计等参数，为确定高陡危岩落石整治措施提供依据，并提出针对性处理措施，为类似地质条件高陡峡谷山区危岩落石的防治提供了参考。

2、工程地质条件该段属低山地貌区，地貌呈下部陡坡上部陡崖状，陡崖与下部陡坡交界处有多级陡坎。

坡体山高240m，坡向为152°，下部陡坡高约100m，坡度20°～40°，上部陡壁近直立，高约140m，坡表发育少量灌木与杂草，陡坎基岩裸露为志留系下统小河坝组（S1x）及龙马溪组（S1l）砂岩夹页岩，龙马溪组地层位于下部，岩质较软，形成缓坡，小河坝组地层位于上部，岩质较硬，形成陡坎，薄~中厚层状，局部巨厚层状，产状18°E/25°N，节理产状为N65°W/90°、S－N/90°，坡顶分布四层砂岩，在节理和层理的切割下形成危岩，局部加上砂泥岩差异性风化，岩块已经悬空，下部为一面坡，无缓冲平台，危岩一旦脱离母岩，对隧道出口及桥带来直接危害。

安全穿越——兰渝铁路图山寺高风险瓦斯隧道施工管理纪实

安全穿越——兰渝铁路图山寺高风险瓦斯隧道施工管理纪实2011-8-10 17:21:34 《铁路建设报》记者史飞龙通讯员黄帅阅读198次工程简介：兰渝铁路项目部一分部（五公司）承建的图山寺隧道位于四川省南充市万家乡及老君镇境内，隧道设计为单线隧道，全长3216米，最大埋深160米。

隧道位于西山向斜北西翼，穿过两套地层，分别为第四系土层和侏罗系泥岩夹砂岩，围岩基本分级为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级。

图山寺隧道是兰渝铁路37座高风险隧道之一，更是兰渝铁路全线三大瓦斯隧道之一，该隧道位于产油产气带上，隧道单孔天然气最高浓度达9500ppm。

6月30日，备受各方关注的兰渝铁路全线三大瓦斯隧道之一——图山寺隧道率先安全、提前贯通。

图山寺高风险瓦斯隧道的安全顺利贯通，为中铁一局在瓦斯隧道施工工艺方面积累了宝贵经验，也进一步树立了五公司隧道施工品牌。

今年5月20日，铁道部工管中心技术顾问施德良检查图山寺高瓦斯隧道时说：“图山寺高风险瓦斯隧道不仅安全工作管理严格，而且其它各项管理工作都比较规范，这种管理经验今后将在其它瓦斯隧道施工中逐步推广”。

2010年5月13日，兰渝铁路铁公司组织的“兰渝铁路广重段瓦斯隧道施工管理现场会”在图山寺隧道进口举行。

兰渝铁路公司、施工、监理共14家单位102人参会，在现场观摩会上，兰渝铁路南充建设指挥部副指挥长王维高在现场观摩结束后说：“图山寺高瓦斯隧道标准化施工管理给广重段瓦斯隧道施工提供了一个样板，全管段施工、监理单位要学先进，赶先进，控制隧道施工风险，确保隧道施工安全有序进行。

”那么，图山寺高风险瓦斯隧道安全质量管理取得的成功经验有哪些？带着这样的疑问，让我们一起走进图山寺隧道的管理之道。

健全的机构、严格的管理是瓦斯隧道安全施工的重要保障兰渝铁路项目部成立了瓦斯隧道安全生产管理小组并明确各项管理职责，这从制度上为高风险瓦斯隧道的施工提供了安全保障。

在兰渝铁路项目经理部项目经理于艳辉的统一领导下，图山寺高风险瓦斯隧道成立了以一分部项目经理赵梦晨为组长的图山寺高瓦斯隧道施工安全生产管理小组,管理组下设超前预报小组，瓦斯监测管理小组，专业通风班，专业电器设备管理小组，机械设备管理小组。

渝怀线歌乐山隧道岩溶富水区施工技术

渝怀线歌乐山隧道岩溶富水区施工技术
佚名
【期刊名称】《铁路技术创新》
【年(卷),期】2004(000)003
【摘要】中铁十一局集团公司承建的渝怀铁路歌乐山隧道，全长4050m，工程水文地质异常复杂，是全线的控制工程之一。

该隧道位于重庆近郊，隧道通过地区山上居住有6万余居民，200多家企事业单位，是重庆市长期以来严重缺水地区。

为此，也被列为重庆市的重要生态环境保护区，因此水资源保护和地表环境保护是本隧道施工重中之重的首要任务。

【总页数】2页(P46-47)
【正文语种】中文
【中图分类】U2
【相关文献】
1.渝怀线歌乐山隧道局部涌水治理 [J], 汪玉华
2.歌乐山隧道岩溶富水区帷幕注浆设计 [J], 刘益勇;李文俊
3.渝怀线武隆隧道岩溶涌水量计算新方法 [J], 李苍松;何发亮;陈成宗
4.渝怀铁路歌乐山隧道岩溶富水区施工技术通过部级鉴定 [J], 蔡金火
5.渝怀铁路歌乐山隧道岩溶富水区施工技术通过了部级鉴定 [J], 蔡金火
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公路隧道通过岩溶发育区的综合地质超前预报体系探讨

文章编号：2095－6835（2015）07－0004－02公路隧道通过岩溶发育区的综合地质超前预报体系探讨钟鸣（招商局重庆交通科研设计院有限公司，重庆 400067）摘要：目前，国内越来越多的隧道会穿过灰岩溶蚀区，这些区域会对隧道的安全掘进造成一定的影响。

对此类隧道施工常用的物探手段进行了探讨，对一些工程实例进行了深入分析，总结了隧道通过灰岩溶蚀区有效的地质预报手段，并对各预报手段形成的隧道地质预报综合体系进行了初步探讨。

关键词：隧道；溶蚀区；采空区；地质超前预报中图分类号：U452.1+1 文献标识码：A DOI：10.15913/ki.kjycx.2015.07.004我国是世界上碳酸盐出露面积最大的国家，可达9.1×105～1.3×106 km2，而碳酸盐区是形成岩溶发育的主要岩性区，尤其以广西、贵州、云南、四川和青海东部所占的面积最大，西藏和北方一些地区也有分布。

在此区域施工的隧道需要穿越岩溶发育区域，隧道通过岩溶发育区时存在的安全风险很大，一般岩溶发育时伴有涌水、突泥和溶蚀区围岩变形等较严重的不良地质灾害。

因此，本文针对这一现象进行了调查、研究，并通过具体的工程实例分析，为隧道地质超前预报通过岩溶区的有效预报体系提供参考。

1 岩溶发育的形成机制地下岩溶的发育主要受岩性、地质构造、地下水动力条件和气候等因素控制，本文主要探讨前3个因素，它们是岩溶发育的3个必要条件。

1.1 岩性可溶性岩是岩溶发育的前提条件，碳酸盐岩是工程中最常见的可溶性岩类，其他可溶性岩包括硫酸盐岩（石膏、硬石膏等）、卤化物盐岩（岩盐）等，按岩石具有的可溶解性排列依次为：卤化物盐岩＞硫酸盐岩＞碳酸盐岩。

碳酸盐岩中按岩溶的发育程度排列依次为：岩质较纯的厚层石灰岩＞白云质灰岩和白云岩＞大理岩＞泥质灰岩、泥灰岩、泥质白云质角砾岩＞蚀变灰岩和矽卡岩。

值得注意的是，在碳酸盐岩中，不溶于酸的物质（黏土、二氧化硅等）含量越多，岩石的可溶性则越低，岩溶也越不易发育。

宜万铁路隧道复杂岩溶及断层处理技术

宜万铁路隧道复杂岩溶及断层处理技术申志军【摘要】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,其中,野三关等5座隧道岩溶及断层处理又最为复杂.野三关602溶腔、大支坪990溶腔、云雾山617组合溶腔、马鹿箐978溶腔、齐岳山F11断层等工程难点的处理措施主要有:建立水文观测来分析降雨、水量、水压之间的关系;超前地质预报特别是钻探判断溶腔规模;建立避险预警系统和视频监控,对相邻洞室进行封堵,规划泄水线路,将潜在的工程风险转化成工程措施;针对不同溶腔特点采用释能降压与加固注浆、管棚等措施相互组合,对高压富水断层采用排堵结合,采取信息化跟踪注浆工艺,效果较好;结构处理中对开挖线以外一定范围内的空腔回填混凝土,加强初期支护和二次衬砌,对结构进行长期观测以判断其安全性.【期刊名称】《铁道标准设计》【年(卷),期】2010(000)008【总页数】7页(P62-67,77)【关键词】宜万铁路;铁路隧道;复杂岩溶;释能降压;高压富水;施工【作者】申志军【作者单位】铁道部宜万铁路建设指挥部,湖北恩施,445000【正文语种】中文【中图分类】U455.49宜万铁路东起宜昌,西至万州,全长377km, 2004年元月开工,2009年12月10日全部隧道贯通, 2010年11月底将建成开通运营。

宜万铁路所经区域广泛出露碳酸盐岩地层,约占全线的75.3%,是我国岩溶最发育、最典型的地区之一。

长期以来,该地区一直被视为工程建设的禁区,被路内外专家誉为世界级难题。

全线共有隧道159座,338km,其中91座为岩溶隧道,岩溶发育区段总长度239km。

25座隧道施工中揭示大型溶腔,15座隧道施工中遭遇过水岩溶管道、暗河,产生突水、突泥。

在岩溶隧道施工中,突泥量为1000m3到1万m3的发生过100余次;突泥量为1万m3到10万m3的发生过10余次。

瞬间突水突泥总量超过10万m3的发生过7次。

岩溶地质最复杂的隧道为野三关、大支坪、云雾山、马鹿箐、齐岳山隧道等5座,在施工过程中,遭遇了罕见的地质灾害。

宜万铁路复杂岩溶隧道结构安全性监测技术

宜万铁路复杂岩溶隧道结构安全性监测技术尚海松;申志军;薛斌;汪涛【摘要】结合新建宜昌-万州铁路工程地质情况、实际施工状况和齐岳山隧道、马鹿箐隧道、云雾山隧道、大支坪隧道、野三关隧道、龙麟宫隧道、石院子隧道等高风险隧道8个工点的结构安全性监测设计及现场实施情况,介绍宜万铁路复杂岩溶隧道结构安全性的监测技术,采用BGK-MICRO分布式网络测量系统及配套的BGKLogger软件系统进行用户管理、测量管理、数据管理和通讯管理,实施自动监控和数据分析处理,及时提供安全监测信息,有效地指导了施工,保障了结构的安全性,在工程应用中取得了良好的效果.【期刊名称】《铁道标准设计》【年(卷),期】2010(000)008【总页数】4页(P78-81)【关键词】宜万铁路;岩溶隧道;结构安全;监测【作者】尚海松;申志军;薛斌;汪涛【作者单位】中铁西南科学研究院有限公司,成都,610031;铁道部宜万铁路建设指挥部,湖北恩施,445000;铁道部宜万铁路建设指挥部,湖北恩施,445000;中铁西南科学研究院有限公司,成都,610031【正文语种】中文【中图分类】U456.31 项目概况宜(昌)万(州)铁路全线约 70%的隧道位于灰岩地区,岩溶地层分布广、地质条件复杂,岩溶强烈发育,补给水源丰富,其主要表现为:连通暗河地段的构造、大型富水溶腔、高压裂隙水、大规模的空溶腔等,属世界罕见。

有关岩溶条件下的隧道修建技术研究成果,特别是在岩溶、富水、高压条件下隧道修建技术的研究成果不多,可供借鉴的成熟经验也较少,同时在隧道修建过程中岩溶突水突泥风险程度、规模和工程处理难度也相当大,特别是在有高压涌突水危险地段隧道进行了特殊工程处理措施,并采用了新型结构形式,这些成果应用的可靠性还将经受实际运营的考验。

我国目前对长大岩溶富水区修建的隧道施工后运营阶段的围岩及支护结构受力的监测极少,并对现有防排水情况下的水压对衬砌结构的长期影响研究也较少,针对岩溶这种特殊复杂地质情况下采取的防排水系统在隧道运营中的状态也是我们相当关注的问题。

隧道隐伏岩溶探测实施细则

隧道隐伏岩溶探测实施细则隧道隐伏岩溶探测实施细则⽬录第⼀章总则 (1)第⼆章管理机构及职责 (2)第三章隧道隐伏岩溶探测⽅法 (4)第四章设备及⼈员组成 (7)第五章探测成果整理 (9)第六章质量检验 (9)第七章质量安全要求 (10)第⼋章附则 (11)隧道隐伏岩溶探测实施细则第⼀章总则第⼀条本细则依据《关于开展在建铁路隧道、路基基底岩溶探测⼯作的通知》（⼯管质安电〔2013〕198号），《关于XX⾼铁XX段隧道隐伏岩溶探测有关事宜的通知》（XX⼯调〔2018〕72号)、XXX院隧道隐伏岩溶探测风枪探孔实施⽅案》、铁路隧道设计规范、施⼯规范、施⼯指南和验收标准，隧道设计图纸结合本标段经建设单位审批的《隧道超前地质预报实施细则》和隧道地质等现场实际情况制定。

第⼆条针对可溶岩隧道，隧道隐伏岩溶探测是超前地质预报的⼀项重要⼯作内容，是铁路隧道设计⽂件的重要组成部分，也是铁路可溶岩隧道施⼯作业中关键的重要作业环节，是施⼯中不可缺少的关键⼯序，项⽬经理部各分部、各架⼦队必须将隧道隐伏岩溶探测纳⼊施⼯⼯序管理。

第三条隧道隐伏岩溶探测的⽬的在于：保证岩溶隧道基底质量，有效防⽌岩溶地区勘察漏探或病害整治不到位危及⾏车安全，需进⼀步加强对隧道周边及隧底岩溶各类病害进⾏探测，彻底消除安全隐患，保证铁路运营安全。

第四条隧道隐伏岩溶探测是保证隧道施⼯安全、优化⼯程设计、实现施⼯信息化的重要基础。

通过超前地质预报⼯作，可以进⼀步查清隐伏的重⼤地质问题，及时掌握和反馈隧道地质条件信息，调整隧道设计参数、防护措施，为优化隧道施⼯组织、制定施⼯安全应急预案、控制⼯程变更设计提供依据。

第五条岩溶隧道施⼯前,项⽬经理部组织各分部及架⼦队对隧道地表及⼀定范围内的岩溶形态发育情况进⾏排查,并做好记录,发现溶洞、漏⽃、暗河等与线路有关且可能影响铁路施⼯、运营安全的情况,需及时向建设、设计等单位报告。

第六条隧道隐伏岩溶探测风枪探孔内容即采⽤适当间距的风枪探孔⼿段，基本查明隧道洞周及隧底⼀定深度范围内的岩溶发育情况。

宜万铁路金子山隧道岩溶段施工技术

１工程概况
宜万铁路金子山隧道岩溶处理工程位于湖北省利川Ｉ市西约１０ｋｍ，隧道起讫里程ＤＫ２６４＋８７９ＤＫ２７１＋７１４，全长６８３５ｍ，是宜万铁路十三座复杂隧道之一。该隧道２００６年１０月２７Ｅｔ，施工单位通过１＃横通道从大里程向小里程方向掘进，掘进至ＩＩＤＫ２６５＋３１８．５掌子面，发生突泥，溶腔充填物填充正洞１８．７ｍ，填充横通道８．５ｍ，突泥约９００ｍｓ。造成１ＩＤＫ２６５＋３１０～３２１里程对应地表塌陷，陷坑平面尺寸为１ｌｍ长，７ｍ宽，１ｌｍ深。２工程地质根据超前地质预报及现场施工情况综合分析１／ＤＫ２６５＋２９２掌子面超前钻孔探测结果及突泥情况，ⅡＤＫ２６５＋３０４～＋３４０隧道上方发育岩溶漏斗，岩溶漏斗内充填碎石土，松散一中密状。该岩溶漏斗发育在洞身范围为ＤＫ２６５＋３０４＋３２０，其余地段为灰岩，较破碎夹泥。
工程科技
・２１７・
宜万铁路金子山隧道岩溶段施工技术
张岩李志刚崔雪玉张艳宁王向阳
（中国水利水电第一工程局有限公司，吉林长春１３００００）
摘要：宜万铁路金子山隧道２００６年１０月２７日，施工单位通过１＃横通道从大里程向小里程方向掘进，掘进至 ⅡＤＫ２６５＋３１８．５掌子面，发生突泥，溶腔充填物填充正洞１８．７ｍ，填充横通道８．５米，突泥约９００ｍ３ｏ造成ＩＩＤＫ２６５＋３１０～３２１里程对应地表塌陷，陷坑平面尺寸为ｌｌｍ长，７ｍ宽，ｌ１ｍ深。本文对该岩溶段的处理技术作了详细的阐述。关键词：宜万铁路；金子山隧道；岩溶段；施工技前加固处理效果

浅谈岩溶隧道的灾害及防治对策

（一）岩溶洼地、落水洞组合构成的补给区，沿岩层走向发育的岩溶
河
15
流
15
岩溶管道区域河流岩层产状岩溶洼地落水洞
（二）岩溶槽谷、落水洞组合构成的补给区，沿断层发育的岩溶
河
30
岩溶槽谷
流
落水洞
岩溶管道
30
岩层产状
区域河流
（三）岩溶洼地、槽谷、落水洞组合构成的补给区，沿走向、节理发育的岩溶
涌突水分级表
说
明
突水型：地下水水量大，瞬间以大于0.5MPa 的水压射出，短时间淹没施工掌子面、破坏施工设施、危及施工人员生命安全，突水时间长达数小时、甚至数十小时后水量逐渐减小至稳定。
涌、突水型：突水与涌水间的过渡类型，可能突水，也可能涌水，涌水时水压小于0.5MPa。由于水量较大，在短时间内地下水流量达到稳定，可能致使施工停止，对人员安全有一定影响。
涌水型：水压力小，只靠动水压力流动，基本不影响施工，需加强排水。
地下水缓慢流动，顺坡施工时，水沟即能满足排水要求，不影响施工。
（二）岩溶灾害类型
2、按岩溶管道涌、突水中物质成分划分 1）清水：在枯水期或雨季无降雨时，从揭露的溶洞口
中涌、突出的地下水，水清澈透明，不含任何碎屑物质。
裂隙水
（二）岩溶灾害类型
2）混浊水：在连续降雨时，从岩溶洼地或槽谷中汇集的暂时性洪水，携带大量颗粒和岩屑，通过落水洞加入到原有岩溶管道中的地下水流。
混浊水
（二）岩溶灾害类型
3）泥、水混合型（地下泥石流）：混有砂、砾石、岩屑等的地下水，在水压力作用下沿管道倾泄或喷射，来势凶猛，危害性极大。
平导
隧道突水现场
正洞
（二）岩溶灾害类型

疏导为主、堵排结合的隧道过溶洞施工技术研究

疏导为主、堵排结合的隧道过溶洞施工技术研究原丽军【摘要】结合渝怀铁路金洞隧道的溶洞产生原因,具体阐述隧道施工遇各类溶洞的施工技术,总结隧道遇溶洞的施工经验.【期刊名称】《铁道标准设计》【年(卷),期】2006(000)002【总页数】3页(P86-88)【关键词】铁路隧道;溶洞;处理【作者】原丽军【作者单位】中铁第十六局集团第二工程有限公司,天津,300162【正文语种】中文【中图分类】U456.31 概述金洞隧道全长9 108 m，我处所承担的4 435 m为三迭系，二迭系地层，岩性以中厚层状灰岩，白云岩为主，夹有泥岩、铝土质黏土岩和两层薄煤，溶洞十分发育。

本区通过溶蚀洼地，落水洞、漏斗等补给地下水为富水段。

由于泥岩和断层的阻水作用，在可溶性和非可溶性接触带、断层的上下盘部位出露有大小不等的溶洞，并伴有突水、涌泥现象。

2 溶洞成因分析(1)岩溶的形成必须具备以下4个条件：①可溶性岩石；②岩石的透水性；③具有溶解能力的水；④水的运动。

(2)本区原岩主要为可溶性的碳酸盐岩和白云岩，受构造和原岩产状以及夹有透水碎屑岩的影响，受地表落水洞、漏斗等补给水的运动，而本区段的水质明显对灰岩有溶蚀能力，由于地壳表层裂隙发育，水的交替条件好，能始终保持地下水旺盛的溶蚀力，岩溶就不断发育。

因此，在浅埋区域隧道通过时，出露溶洞已成可能；而深埋区域相对较好一些。

(3)就溶洞的出露情况分析，溶洞分死、活、干、湿、大、小几种。

死、干、小的溶洞处理较易，而活、湿、大的溶洞应根据溶洞的性质、位置以及水文地质情况决定处理方法。

3 隧道遇溶洞施工技术3.1 干小溶洞的施工技术(1)在金洞隧道进口DK335+828.6右边墙起拱线下5 m处，出露长2.0 m，高1.0 m，深不可测，愈深愈窄无水，有部分填充物的干小溶洞。

采用以堵为主的办法，即用浆砌片石将溶洞填塞，再用加强衬砌将洞口封死，施工技术具体如下：①封闭时先在距墙背3.0 m处用浆砌片石自里向外填，直至距墙背0.5 m处；②在溶洞周围布设锚杆，长2.5 m，间距0.5 m，形成环向锚杆封闭面，锚杆外露50～80 cm；③立模，用衬砌同级C20混凝土将溶洞堵至墙背，并将锚杆外露部分浇筑到混凝土体内。

地质雷达在宜万铁路隧底岩溶探测中的应用

式中－ｌ！ｓ，为两种不同介质的相对介电常￡数。内上述原理町知，两种介质的相对介电常数差异越大，反射系数越大，反射信号
３Ｔ程实例３．１数据采集方案本次Ｔ作使用美国产的ＳＲ２型地质雷Ｉ－０图４宜万铁路某隧道＋１叶２１２４３段达，选用１０Ｍｚ０Ｈ屏蔽天线，采样点数５２，１点隧底右线测线雷达图像窗口间５０ｓ时０ｎ，采集方式为连续自由采集，探４结论测沿隧道线路中心及左右共布置了３条测线。地质雷达与常规的钻探工作相比，地质雷３．２数据处理流程达在探测岩溶方面有其他物探方法无法比的拟采集得到的原始数据一般要进行信号处理优势，它是一种高效、观、无破坏性、直连续分辨以达到提高信噪比的目的，具体流程如图２所率高的物探方法，提供的资料网件为连续的平面和剖面形态，对溶洞的分布范围、埋深、小大３探测结果分析．３及连通情况一目了然，为实现勘察手段的现代岩溶与其周围的介质存在着较明显的物性化提供ｒ之有效的科学途径，对于在岩溶区行差异，尤其是溶洞内的充填物与可溶性岩层之隧道的探测领域具有强大的生命力和广阔的应间存在的物性差异更明湿。这些充填物一般是用前景。存地质雷达探测前，首先应进行常规的碎土、水和空气等，这些介质与可溶性岩层本工程地质调查，了解场地的地形地貌、地质构身由于介电常数不同形成电性界面。无疑探测造、岩溶发育情况等，有条件时可适当布置少量｝这个界面的情况，Ｊ；也就知道了岩溶的位置、范控制性的钻孔，最好事先能了解各种目标体的围、深度等内容。当有岩溶发育时，反射波波幅地质雷达图像特征，使其后的地质雷达探测成和反射波组将随溶洞形态的变化横向上呈现出果的解释更为确可靠。定的变化。一般溶洞的反射波为低幅、高频、参考文献细密波型，但当溶洞中充填风化碎石或有水时， …李大心，地雷达方法及应用『，质出版探Ｍ１地局部雷达反射波可变强。溶蚀程度弱的石灰岩社．９４１９．的雷达反射波组为高频、幅细密波；低素填土的曾昭发，刘四新，王者江，地雷达方法原理探雷达反射波特征为低幅高频短波长，同相轴较及应用，学出版社，０科２６０连续；杂填土中的雷达反射波具有强幅低频，同『李越兴，明，震反射渡法在宜万铁路岩３１曹哲地相轴不连续的特点。电磁波在地下介质中传播，溶探查中的应用，工程地球物理学报册，０７２０．４其能量将冈介质的吸收而损耗，特别是在高电【储冬冬，东健，磊，地雷达在震后水利４】郑张探工程病险探测中的应用，人民黄河『，Ｊ１

郑万铁路荣家湾隧道溶洞三维建模

三维激光在渝万铁路各隧道中的应用案例时间：2016年案例地点：重庆使用仪器：FARO Focus S70使用软件：智隧三维激光点云处理分析系统（TK-PCAS）检测目的：对隧道衬砌净空、表观缺陷（裂缝及渗水等）健康技术状态进行检测一、项目概况渝万铁路，是重庆主城到万州区的一条城际铁路，也是郑州至重庆客运专线即郑渝高铁的重要组成。

渝万城际铁路全长约245公里，设计时速250公里，初期运营顶棚时速210公里。

包括大石坝隧道、燕窝隧道、排花洞隧道在内的数座隧道，都处于地质复杂、修建艰险的状态，也伴随隧道遇到溶洞、地下水丰富、相对高差大等问题，各种问题造成隧道不可避免的存在缺陷段，所以在完成之际，都需要对存在缺陷段进行复检，详细了解其缺陷性质其状况，为隧道安全检算以及整治提供依据。

二、设备及处理软件使用仪器：FARO Focus S70使用软件：智隧三维激光点云处理分析系统（TK-PCAS）三、隧道净空、表观缺陷检测：隧道净空通过激光扫描仪采集隧道衬砌内表面数据后进行分析得到检测结果。

1）检测原理三维激光扫描仪的工作原理是将红外线激光束射到旋转光学镜的中心。

该光学镜将使激光在围绕扫描环境垂直旋转的方向上产生偏差；之后，将周围对象的该点处的数据并对该点进行定位，散射光反射回扫描仪。

图3-1工作原理图激光扫描仪使用相位偏移技术测量距离，即使用不同长度的等幅波对激光束进行调制，通过测量红外线光波的相位偏移，即可准确判断扫描仪到对象的距离，借助特殊的调制技术，可大幅提高调制信号的信噪比。

之后，通过使用角度编码器测量的镜像旋转和水平旋转，计算各点的X、Y、Z 坐标，最终形成三维激光点云。

2）测站布置①在离待测隧道段落的中线起点10米处架设三维激光扫描仪，并将该点作为测站1，将2个参考球A、B沿隧道纵向放在离仪器10m处，参考球A、B的摆放要能够良好识别并使两球有一定高差（见图3-2）。

图3-2 测站1扫描示意图附图5.1-1 里程D1K24+780横断面与净空对比图附图附图5.1-2 里程D1K24+785横断面与净空对比图附图2、隧道三维图和展示图附图5.2-2 D1K24+800~ D1K24+820段衬砌表面三维图附图5.2-4 D1K24+780~ D1K24+810段衬砌表面展开图附图5.2-5 D1K24+810~ D1K24+840段衬砌表面展开图附图5.2-6 D1K24+840~ D1K24+850段衬砌表面展开图。