隧道岩溶处理技术
隧道岩溶地层处理方案
隧道岩溶地层处理方案引言隧道的建设和维护常常面临岩溶地层带来的困扰。
岩溶地层由于地下水的侵蚀作用,形成了许多洞穴和溶蚀缝隙,这给隧道的稳定性和安全性带来了威胁。
因此,针对岩溶地层的处理方案至关重要。
本文将介绍一种针对隧道岩溶地层的处理方案,并详细阐述其设计原理和操作方法。
设计原理隧道岩溶地层的处理方案的设计原则如下:1.强化地基:通过加固地基,增强地下岩溶地层的承载力和稳定性。
2.封闭洞穴:通过填充洞穴和修复溶蚀缝隙,减少岩溶地层对隧道的侵蚀和破坏。
3.排水处理:合理排水,减少地下水对隧道的侵蚀,保证隧道的排水畅通。
4.监测预警:对隧道岩溶地层进行实时监测,并及时预警,以防止事故发生。
操作方法1. 强化地基强化地基是处理岩溶地层的关键步骤之一。
具体操作如下:1.清除表层土壤和杂物,确保地基面暴露。
2.采用事先设计好的加固材料,如格栅、格室、喷锚等,对地基进行加固。
3.加固材料的选择应根据地质情况、地下水位和工程需求进行合理设计,确保加固效果。
2. 封闭洞穴封闭洞穴是处理岩溶地层的另一个重要步骤。
具体操作如下:1.先对洞穴进行勘察,了解洞穴的大小、形状和分布情况。
2.对洞穴进行修复,采用填充材料填充洞穴,如混凝土、砂浆等。
3.对溶蚀缝隙进行修复,采用喷浆、喷砂等方法填充缝隙。
4.对大型洞穴或困难修复的洞穴,可以考虑采用地锚等特殊技术进行处理。
3. 排水处理排水处理是处理岩溶地层的必要措施。
具体操作如下:1.施工前进行地下水位的测量和分析,确定合理的排水方案。
2.采用井点和排水管道,将地下水引导至隧道外部。
3.定期检查排水设施的畅通情况,及时对堵塞、损坏等问题进行处理。
4. 监测预警监测预警是处理岩溶地层的重要手段。
具体操作如下:1.部署地下岩溶地层监测设备,如应力计、位移计、渗流计等。
2.实时监测地下岩溶地层的变化情况,及时预警可能发生的地质灾害。
3.根据监测数据制定相应的预防措施,以保证隧道的安全运营。
隧道岩溶处置方案
隧道岩溶处置方案摘要隧道岩溶是隧道建设中常见的一种地质现象,其具有高风险性和难度性,如果没有有效的治理措施,会严重威胁隧道的安全。
本文就隧道岩溶的特性及其治理措施进行了详细的探讨和分析,提出了具有实际可行性和经济性的处置方案,希望能够为隧道建设和岩溶治理提供参考。
隧道岩溶特性分析岩溶是一种由水的侵蚀和溶解作用形成的地质现象,其具有裂隙密集、孔洞发育、岩层脆弱、破碎易发等特点。
在隧道建设中,岩溶是常见的地质问题之一,其具有以下几个特性:1.高不稳定性。
由于岩溶岩体性质的不规则性和脆弱性,它易于产生裂缝并发生塌方、滑坡等情况,给隧道的安全带来严重威胁。
2.空洞和断层发展。
岩溶岩体中存在着许多空洞和断层,其易于演化并扩大规模,给隧道的建设和安全运营带来不利影响。
3.地下水问题。
岩溶中地下水流动迅速,这可能引起隧道地下水涌流和泥石流等地质灾害。
处置措施针对隧道岩溶的特性,必须选择合适的治理方案进行处理,以保证隧道的安全性和可靠性。
目前常用的治理方法包括:1.岩体修整。
即对岩溶岩体进行强大的支护和固结处理,降低开挖岩体的内外荷载,如桥墩式路基、锚杆、钢支撑等。
这种方法适用于岩层不稳定的高风险地区。
2.岩体加固。
即对岩溶岩体进行强度上提处理,如混凝土填充、灌浆封闭、地锚等。
这种方法适用于有空洞和裂隙形成的地区。
3.地下水治理。
即对隧道周边地下水的流动进行控制,如隔水帷幕、涵洞抽水、土工格栅等。
这种方法适用于岩溶水文条件较为复杂的地区。
4.地质灾害预防。
即对岩溶区域进行周密的预警和防范措施,如流量预测、降水预报等。
这种方法适用于更加复杂的地质条件下。
处置方案针对上述岩溶治理方法的特点和实际应用效果,结合实际情况,建议采用如下的处置方案:1.对岩体修整。
在深度较浅(海拔高度小于300米)的隧道中采用此方法进行治理。
2.对岩体加固。
在岩层高度较小,裂隙明显的隧道中采用此方法进行治理。
3.地下水治理。
在地下水流量较大,涌水问题突出时,采用此方法进行治理。
隧道岩溶处理措施
隧道岩溶处理措施我国石灰岩地层分布较广,岩溶地质非常普遍。
当隧道穿过岩溶地层时,有的溶洞位于隧道底部,充填物松软且深,隧道基底难于处理;有的溶洞岩质破碎,容易发生坍塌;有时遇到潜在的水囊或暗河,岩溶水或泥沙夹水大量涌入隧道;有时遇到填满饱含水份的充填物溶槽,当坑道掘进至其边缘时,含水充填物不断涌入坑道,难以遏止,甚至地表开裂下沉,山体压力剧增;有的溶洞、暗河迂回交错、分支错综复杂、范围宽广,处理十分困难。
正确处理溶洞对隧道施工具有重要意义。
1 地表处理措施岩溶隧道,在地表分布大大小小的溶槽、溶沟、漏斗时,首先对地表水的水流方向、消失位置详细了解,对有可能贯入隧道的岩溶漏斗,要对地表漏斗进行回填,回填土表面加混凝土盖,四周砌浆砌片石挡水墙,并另修水沟将原来进入漏斗的水流往别处引走。
2 超前地质预报当地质图上标明前方有断裂破碎带、不同岩层变化带时,在离掌子面后方20m 处安设TSP202 地质超前预报系统,用地震反射波法对掌子面前方地质情况进行预测。
洞内地质情况发生变化、岩溶裂隙水有增大趋势时,及时改全断面法为正台阶法,当岩层进一步变化,破碎严重时,暂停掘进,在上台阶拱部、拱腰、拱脚处,用XY—2B 型地质钻机进行水平超前地质钻探取芯,钻探深度40m 以上,结合TSP202 地质预报资料,进行详细分析,制定相应方案。
3 隧道洞内溶洞处理技术措施隧道在溶洞地段施工时,应根据设计文件有关资料及现场实际,查明溶洞分布范围、类型情况(大小、有无水,溶洞是否在发育中,以及其充填物) 、岩层的稳定程度和地下水流情况(有无长期补给来源、雨季水量有无增长) 等,分别以引、堵、越、绕等措施。
3. 1 引排水(1) 当暗河和溶洞有水流时,宜排不宜堵。
在查明水源流向及其与隧道位置的关系后,用暗管、涵洞、小桥等设施,渲泄水流(图1) 或开凿泄水洞,将水排出洞外(图2) 。
(2) 当水流的位置在隧道上部或高于隧道时,应在适当距离外,开凿引水斜洞(或引水槽) 将水位降低到隧道底部位置以下,再行引排(图3) 。
岩溶地区城市地铁暗挖隧道施工遇溶洞处理技术
岩溶地区城市地铁暗挖隧道施工遇溶洞处理技术岩溶地区是地球上独特的地质形态之一,其地下的溶洞和地下水系统复杂而奇特。
由于地下岩层脆、易溶,而且地下水流动性强,导致岩溶地区在城市地铁建设中面临诸多挑战。
尤其是在地铁暗挖隧道施工过程中,遇到溶洞时如何处理成为工程的重中之重。
本文将针对岩溶地区城市地铁暗挖隧道施工遇溶洞处理技术进行探讨,为相关工程技术人员提供参考和借鉴。
岩溶地区的城市地铁建设在遇到溶洞时,往往会受到严重影响。
地下的溶洞可能会导致地层不稳定,给隧道施工带来极大的安全隐患。
地下水系统复杂,在挖掘隧道时容易遇到地下水,给排水施工带来一定的困难。
由于岩溶地区地质情况的复杂性,处理溶洞问题需要充分考虑地质和水文条件,科学制定施工方案,采用合理的技术手段,才能有效地应对挑战。
在岩溶地区城市地铁暗挖隧道施工遇溶洞处理中,首先要对该地区的地质和水文情况进行全面的调查和研究。
通过对地下岩溶地质构造、溶洞分布、地下水系统等方面的调查,了解地下情况,为后续的施工提供准确的地质信息。
根据调查研究结果,制定合理的隧道施工方案。
在设计隧道线路时,要尽量避开已知的溶洞区域,减少对地下地质构造的干扰。
要充分考虑地下水情况,合理设置排水系统,以减少地下水对施工的影响。
在具体的施工过程中,岩溶地区城市地铁暗挖隧道遇溶洞处理技术主要包括以下几个方面:地质预报、溶洞处理、地下水控制和支护加固。
地质预报是通过前期的地质勘探和预测,对可能遇到的溶洞地带进行事先的预警和预测,为后续施工提供参考。
一旦遇到溶洞,要根据溶洞的大小、位置和稳定性,采取合理的处理措施,如填充、加固等,保隧道施工的安全和顺利进行。
对于地下水的控制,可以采用降水井、隔离帷幕等技术手段,控制地下水位,减少对隧道施工的干扰。
针对溶洞附近的地层进行加固支护,采取合适的支护措施,保隧道施工的稳定和安全。
在岩溶地区城市地铁暗挖隧道施工遇溶洞处理技术中,为了确保工程安全和质量,一方面需要加强现场监测和检测工作,对隧道施工过程中的地质变化、地下水位、地下水质等进行实时监测,及时发现问题并采取相应的应对措施。
隧道岩溶处治关键技术
1.4 地下岩溶类型
地下岩溶的地质类型总体分为洞穴式和充填式两大类型。 (1)洞穴式地下岩溶 ① 溶洞
溶洞属于其中一种只有进口,没有明显出口的一种洞穴式地下岩溶。 绝大多数溶洞,或多或少都应有部分地下水充填。真正无水的 “溶 洞”,绝大部分应属于以“干洞”形式出现的暗河通道。
② 暗河
暗河,属于其中另一种既有进口,又有出口的一种洞穴式地下岩溶。 暗河是在地下、通过岩溶洞穴流经的河流。有终年流水的暗河,也有 季节性有水的暗河;还有经常以“干洞”形式出现,偶尔有水流动的 暗河,或称暗河通道。即,暗河通道可以在旱季里是“干洞”,在雨 季里则以有水流动的暗河的形式出现;甚至可以是晴天为“干洞”, 雨天是有水流动的暗河。
1.3 岩溶发育演化的三个阶段
岩溶的发育演化一般可划分为如下三个阶段: ●形成阶段:只要满足前述洞穴发育的四个基本 条件,即可开始形成洞穴。在这个洞穴形成的初期 阶段,洞穴空间规模一般较小,多呈孔隙状,主要 表现为溶蚀现象。 ●发展阶段:随着参与洞穴发育的水流流量流速 的增加,洞穴空间逐渐扩大,发 展成为人能进入具 有一定规模的通道系统,主要表现为溶洞和地下暗 河。 ●衰亡阶段:由于地壳抬升,洞穴逐渐脱离地下 水位进入包气带[注:地面以下潜水面以上的地带 ], 失去了进一步发展的动力条件,主要表现为崩塌现 象显著,钟乳石类次生化学沉积大量发育,洞穴空 间逐步壅塞减小。
1.1 岩溶的概念
岩溶(国际通用术语Karst,译名喀斯特)是在以碳酸盐类为主的 可溶性岩石分布区,由于水特别是地下水,对岩石以溶蚀为主 的作用所形成的沟槽、裂缝、洞穴,以及由于溶洞顶板塌落使 地表产生陷穴、洼地等现象。
可溶性岩层的成分可分为碳酸岩类岩层(石灰岩、白云岩、泥灰 岩)、硫酸岩类岩层(石膏、芒硝)、卤盐类岩层(岩盐)等三类。
【专业知识】在隧道施工中遇到溶洞的处理措施是什么
【专业知识】在隧道施工中遇到溶洞的处理措施是什么问:在隧道施工中遇到溶洞的处理措施是什么?答案:当隧道施工遇到岩溶危害时,可按岩溶对隧道的不同影响情况及施工条件,采取引流、跨越、加固、清除、注浆等不同措施或综合治理。
(1)隧道通过岩溶区,应查明溶洞分布范围和类型,岩层的完整稳定程度、填充物和地下水情况,据以确定施工方法。
(2)隧道穿过岩溶区,如岩层比较完整、稳定,溶洞已停止发育,有比较坚实的填充,且地下水量小,可采用探孔或物探等方法,探明地质情况。
如有变化便于采取相应的措施。
如溶洞尚在发育或穿越暗河水囊等岩溶区时,则必须探明地下水量大小、水流方向等,先要解决施工中的排水问题,一般可采用平行导坑的施工方案,以超前钻探方法,向前掘进。
当出现大量涌水、流石流泥、崩坍落石等情况时,平导可作为泄水通道,正洞堵塞时也可利用平导在前方开辟掘进工作面,不致正洞停工。
(3)岩溶地段隧道常用处理溶洞的方法,有引、堵、越、绕四种。
①引排水:遇到暗河或溶洞有水流时,宜排不宜堵。
应在查明水源流向及其与隧道位置的关系后,用暗管、涵洞、小桥等设施渲泄水流或开凿泄水洞将水排除洞外,或开凿泄水洞,将水排出洞外。
当岩溶水流的位置在隧道顶部或高于隧道顶部时,应在适当距离外,开凿引水斜洞(或引水槽)将水位降低到隧底标高以下,再行引排。
当隧道设有平行导坑时,可将水引入平行导坑排出。
②堵填:对已停止发育、跨径较小,无水的溶洞,可根据其与隧道相交的位置及其充填情况,采用混凝土、浆砌片石或干砌片石予以回填封闭;根据地质情况决定是否需要加深边墙基础。
当隧道拱顶部有空溶洞时,可视溶洞的岩石破碎程度在溶洞顶部采用锚杆或锚喷网加固,必要时可考虑注浆加固并加设隧道护拱及拱顶回填进行处理。
③跨越:当隧道一侧遇到狭长而较深的溶洞,可加深该侧的边墙基础通过。
隧道底部遇有较大溶洞并有流水时,可在隧道底部以下砌筑圬工支墙,支承隧道结构,并在支墙内套设涵管引排溶洞水。
岩溶隧道塌腔体处理施工工法(2)
岩溶隧道塌腔体处理施工工法岩溶隧道塌腔体处理施工工法一、前言岩溶隧道是一种在地质条件复杂、地下水丰富的地区常见的隧道类型。
然而,由于岩溶地质条件的特殊性,常常会出现塌腔现象,给隧道施工和运营带来很大的风险。
因此,研究和探索岩溶隧道塌腔体处理施工工法具有重要的意义。
二、工法特点岩溶隧道塌腔体处理施工工法主要有以下几个特点:1. 针对岩溶地质条件特殊,地下水丰富的情况,工法采用了有针对性的技术措施,能够有效地应对岩溶隧道塌腔体处理的问题。
2. 工法采用了多种处理方法的组合,根据不同的岩溶地质条件和塌腔体类型,选择合适的处理方法进行施工。
3. 工法具有灵活性和适应性强。
根据不同的施工环境和工况,可以对工法进行调整和优化,以确保施工的可行性和安全性。
三、适应范围岩溶隧道塌腔体处理施工工法适用于各类型岩溶地质条件下的隧道施工,特别是那些地下水丰富、塌腔体多发的地区。
无论是公路隧道、铁路隧道还是水利隧道,工法都能够有效地处理塌腔体问题,提高隧道的安全性和稳定性。
四、工艺原理岩溶隧道塌腔体处理施工工法的工艺原理是基于对隧道岩溶地质条件的深入研究和分析,采用适当的技术手段和处理方法,对塌腔体进行修复和加固,恢复隧道的稳定性和安全性。
施工工法与实际工程之间的联系主要表现在以下几个方面:1. 通过对隧道周围地质的全面调查与分析,科学判断出塌腔体的形成原因和空间分布,从而有针对性地选择合适的塌腔体处理方法。
2. 通过现场勘探以及地质雷达等高精度仪器的使用,准确探测塌腔体的位置及大小,为后续的施工工艺提供准确的数据支持。
3. 根据不同类型的塌腔体,采取适当的施工措施,包括注浆、喷射混凝土、锚杆加固等方法,恢复隧道的完整性和稳定性。
五、施工工艺岩溶隧道塌腔体处理施工工法的施工工艺包括以下几个阶段:1. 评估和设计阶段:通过现场勘探和数据分析,评估塌腔体的规模和类型,并制定相应的治理方案和设计方案。
2. 准备工作阶段:包括设备和材料的准备,工地搭建,以及施工团队的组织和培训等。
隧道岩溶高压涌水、突泥施工措施
隧道岩溶高压涌水、突泥施工措施暗河主管道在隧道以上发育,是引导产生大型地下水突出的最不利地段。
因此对岩溶水及暗河的妥善处理是防止岩溶高压涌水、突泥问题出现之关键。
施工中将根据设计地质资料、结合超前预报资料和现场实际,查明暗河溶洞分布范围、类型、规模、发育程度、地下的情况等。
对暗河地段,采用注浆堵水、限量排放,分部开挖,及时封闭,衬砌紧跟,加强量测,确保安全。
对隧道穿越暗河地段分别以引、堵、越、绕等措施进行处理。
超前探测:采用超前钻孔探测等多种手段进行地质预报,并预测开挖工作面前方一定范围内水情况,以采取相应的施工措施及支护手段。
施工对策及主要技术措施:穿越高水压段的施工处理主要由围岩注浆固结圈、喷锚支护、排水系统、抗水压衬砌结构四部分组成。
围岩注浆固结圈:通过注浆封闭,加固、提高岩体完整性,使其成为具有止水和承载能力的结构体,形成围岩注浆固结圈,以限制排水量,实现限量排放,并与喷锚支护一起共同保证施工期间洞室稳定及安全。
注浆方式采用超前帷幕预注浆、径向注浆、局部注浆、补注浆四种形式。
超前帷幕预注浆:每一循环长度30m,注浆加固的固结范围为衬砌轮廓线外3m。
开挖后径向注浆:固结范围正洞为衬砌轮廓线外5m。
局部注浆分为局部超前注浆、开挖后局部注浆等几种。
根据超前地质预报探明的局部岩溶实际分布(定位、定量)或开挖后地下水渗流状态分别采用。
补注浆为按上述三种注浆方式实施后,仍未达到设计要求时,根据实际情况选择上述注浆手段一种或多种进行补充注浆。
喷锚支护:喷锚支护由20cm厚C20钢钎维喷射混凝土,拱墙系统锚杆组成,Ⅴ级围岩辅以格栅钢架,使其与注浆加固结圈共同组成限流体系,同时具有维护注浆固结圈结构性能的作用。
保证施工期间洞室稳定。
防排水网络系统:在喷锚支护与模筑混凝土衬砌之间全环铺设复合式防水板,设置纵、环向排水盲沟将水引入侧沟排出,施工缝嵌钢片或橡胶止水带,形成完善的防排水网络系统。
抗水压衬砌:采用C30钢筋混凝土,其净空预留20cm补强或衬砌结构调整空间。
隧道岩溶施工处理技术探讨
隧道岩溶施工处理技术探讨摘要:我国岩溶广泛分布,近期面临大量长大岩溶隧道修建问题的现状,对岩溶隧道施工关键技术及方法的进一步探讨,以最大程度地避免地质灾害的发生,提高岩溶隧道施工技术水平。
提出了隧道不同位置出现溶洞条件下的隧道施工方法和初期支护构造措施,该项技术将为岩溶地区高速公路建设提供安全保障,产生巨大的技术经济效益和社会效益。
关键词:公路隧道;岩溶;施工技术;支护构造Abstract: China karst widely distributed, recently faced grew up a lot of the present situation of karst tunnel construction problems, karst tunnel construction is the key technology and further study method, with the maximum degree to avoid the happening of the geological disasters, improve the karst tunnel construction technology level. Put forward the tunnel karst cave appear under the condition of different positions of the tunnel construction method and primary support structural measures, the technology will for karst area highway construction to provide security and produce the huge technical and economic benefits and social benefit.Keywords: highway tunnel; Karst; Construction technology; Supporting structure岩溶亦称喀斯特(karst),是在以碳酸盐为主的可溶性岩石分布区,由于水,特别是地下水,对岩石以溶蚀为主的作用所形成的诸现象的综合。
隧道岩溶专项施工方案..
隧道岩溶专项施工方案一、前言隧道岩溶工程在复杂地质条件下施工,面临着一系列技术难题和安全风险。
因此,为保障工程施工的顺利进行,制定科学合理的施工方案至关重要。
二、地质勘察与风险评估在开展隧道岩溶施工前,必须进行详细的地质勘察和风险评估工作。
主要包括岩溶岩层性质、地下水情况、断层分布等方面的调查,以及岩溶塌陷、滑坡等地质灾害的评估。
三、隧道岩溶支护设计根据地质勘察和风险评估结果,制定隧道岩溶工程支护设计方案。
包括采用的支护形式、支护结构、材料选用等内容,保证隧道在施工和后期使用中的稳定性和安全性。
四、施工工艺与方法1.预处理工作:清理地表植被、拆除旧建筑物,清除岩屑等杂物,为后续施工创造条件。
2.切割爆破:根据岩层性质和地质条件,采用合适的爆破方法进行切割。
3.岩体处理:对岩溶洞室进行整体清理、处理,防止塌方和滑坡等地质灾害。
4.支护施工:根据设计要求,采用钢构支护、喷锚混凝土支护等方式进行支护工程。
5.整体检测:在施工过程中,定期对隧道岩溶进行全面检测,确保施工质量和安全性。
五、安全管理与应急预案1.安全管理制度:建立健全隧道岩溶施工安全管理制度,明确责任分工,加强现场安全监管。
2.应急预案:制定隧道岩溶施工应急预案,明确各类突发事件的处理流程,确保施工过程中的安全。
六、质量监督与验收标准1.质量监督:设置专门监理单位进行隧道岩溶施工质量监督,保证施工质量达标。
2.验收标准:依据相关标准和规范对隧道岩溶工程进行验收,确保工程达到设计要求。
七、总结隧道岩溶专项施工方案是保障工程施工安全、质量的重要保证。
在实施过程中,要充分考虑地质条件、支护设计、施工工艺等方面因素,切实加强安全管理与质量监督,确保施工顺利进行,工程质量可控。
以上为隧道岩溶专项施工方案的摘要内容,详细的实施方案将根据具体工程地质条件和要求进行进一步细化与完善。
宜万铁路隧道复杂岩溶及断层处理技术
图 2 马 鹿 箐 隧 道 9 8溶腔 横 断面 ( 7 单位 : m)
岩溶 地 质 最 复 杂 的 隧 道 为 野 三关 、 支 坪 、 雾 大 云 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 。
水 最发 育 、 复 杂 的 工程 , 中 , 三 关等 5座 隧 道 岩 溶 及 断层 最 其 野 处 理 又 最 为 复杂 。野 三 关 6 2溶 腔 、 支 坪 9 0溶 腔 、 雾 山 0 大 9 云 6 7组 合 溶 腔 、 鹿 箐 9 8溶 腔 、 1 马 7 齐岳 山 F 1断层 等 工 程 难 点 的 1 处 理措 施 主要 有 : 立 水 文观 测 来分 析 降 雨 、 量 、 压 之 间 的 建 水 水 关 系 ; 前 地 质 预报 特 别 是 钻 探 判 断 溶 腔 规 模 ; 立 避 险 预 警 超 建
文 章 编 号 :0 4— 9 4 2 l ) 8 0 2 6 1 0 2 5 ( 0 O 0 —0 6 —0
1 工 程 概 况 及 难 点
宜 昌
宜万 铁 路 东 起 宜 昌 , 至 万 州 , 长 3 7 k 西 全 7 m, 20 0 4年元 月开工 ,0 9年 1 20 2月 1 日全 部 隧 道 贯 通 , 0 21 0 0年 1 1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 , 占 约
2 马 鹿 箐 隧 道 9 8溶 腔 7 2 1 溶 腔 情 况 及 规 模 .
收 稿 日期 :0 0— 5—2 ;修 回 日期 :0 0— 6—0 21 0 6 21 0 7 作 者 简介 : 申志 军 ( 9 1 ) 男 , 级 工 程 师 ,9 6年 毕 业 于 西 南 交 通 17 一 , 高 19 大 学地 下 工 程 与 隧 道工 程 专 业 , 程 硕 士 。 工
隧道岩溶处理技术
1 概述 岩溶是地表水和地下水对可溶性岩层( 碳酸岩类、 硫酸岩类、 卤盐类等 ) 进行化学侵蚀、 崩解作用和机械 破坏、 搬运、 沉积作用所形成的各种地表和地下溶蚀现 象的总称。岩溶产生主要有 3 个条件 : 第一, 可溶性岩 石是岩溶产生的物质基础。例如, 隧道穿越石灰岩、 白 云岩、 泥灰岩、 石膏、 芒硝、 岩盐等地层时 , 受地下水作 用而产生的溶蚀现象。第二 , 地质构造与地层结构的 千差万别确定了岩溶类型的多样性。一般情况下, 向 斜构造比背斜构造岩溶发育强烈 , 向斜构造的核部岩
铁道标准设计 RAI L WAY STANDARD DESI GN 2003( 增刊 )
( 2) 安设注浆管并设置止浆墙 注浆管采用 32 mm 钢管, 根据钻孔出水部位, 在 钢管前端 2. 0 ~ 3. 0 m 的范围内钻花孔 , 花孔直径应不 小于 8 mm, 间距为 10 ~ 15 cm 。 如注浆管安设比较困 难, 用钻机顶入 ; 如果出水部位距离孔口较近, 可安设 2. 0 m 左右的孔口管进行注浆。 管外壁或孔壁之间的 空隙用快凝水泥或树脂等锚固剂进行封堵。 注浆管安 设完毕后 , 应保证大部分水从注浆管中流出。 止浆墙采用网喷混凝土, 首先对岩壁上的凹凸不 平部位进行处理 , 然后在注浆管周围挂钢筋网 , 网格尺 寸为 15 cm & 15 cm , 网格外侧应用 20 mm 左右的钢筋 将注浆管焊成整体, 然后喷射 15 cm 厚的 C20 混凝土。 ( 3) 注浆材料和配合比 为了保证注浆材料在 地层中达到设 计的扩散距 离, 并且固结体具有较高的后期强度和耐久性 , 注浆材 料应选用超细水泥浆和普通水泥浆 , TGRM 水泥基灌 浆料或其他特种注浆材料。如水量较大 , 水泥浆在地 层中凝固困难, 可在浆液中加入外加剂 , 缩短其凝胶时 间; 或者使用少量水泥 水玻璃浆液及化学浆液。注浆 材料配合比 : 超细水泥浆为 1∋1~ 2∋1, 普通水泥浆为 0. 6∋1~ 1. 5∋1, TGRM 水泥 基特种灌浆料的配合比为 ( 0. 35~ 0. 45) ∋1, 水 泥浆 和水 玻璃的 配合 比一 般为 1∋0. 6~ 1∋1, 可以依靠注浆泵的压力或排量阀进行调 整, 化学浆液一般需根据各组分用量, 进行现场配置。 ( 4) 机械设备和注浆参数 注浆机械可选用中低压力的双液泵、 单液泵、 砂浆 泵和化学注浆泵, 其泵压应大于 2. 0 MPa 。在一般的灰 岩地层中注浆 , 由于节理、 裂隙宽度和延伸的方向很不 规则, 因此虽然地层的孔隙率很小, 但局部吸浆量有时 却很大, 所以, 注浆量也只能根据实际情况确定。为了 防止破坏止浆墙和浆液从距离注浆孔较远处的围岩中 冲出, 注浆压力一般应控制在 0. 5~ 1. 5 MPa 。由于注浆 压力较低, 止浆装置可选用机械式或水压、 气囊止式浆 塞。浆液扩散半径, 一般情况下为 0. 3~ 1. 0 m 。 ( 5) 注浆结束标准 ∃ 单孔注浆结束标准 以注浆量和注浆压力作为控制标准 , 根据经验 , 注 浆终压应控制在 1. 0 MPa 左右; 单孔进浆量应小于 10 L/ min。 % 检查孔控制标准 检查孔涌水量一般地段 应小于 0. 2 L/ ( m! min) , 严重破碎地段应小于 0. 4 L/ ( m !min) , 涌水压力应小 于 0. 2 MPa。如进行压水试验 , 在 1. 0 MPa 下 , 进水量 应小于 0. 02 L / ( min!m2 ) 。 37
187-教学案例-隧道岩溶处置技术案例
14. 隧道岩溶处置技术案例龙麟宫隧道揭示的岩溶危害主要是干溶腔,部分受地面补给水的影响成过水通道,表现形式主要是垂直发育的溶管、溶槽,水平发育的古暗河通道等大型空腔,充填性溶腔等。
施工中根据溶腔的不同形态以及与隧道位置的相互关系,分别采取对应的处理措施。
一、溶管溶槽的处理溶管溶槽的发育规模一般较小,多数为空管,部分受地面补给水的影响,,雨天有少量水通过。
掘进施工时采用短进尺、弱爆破、初支紧跟,并且用工字钢架加强支护。
对其处理措施主要是封堵及填充,对水的处理主要是引、排。
此类典型如龙麟宫隧道出口DK231 +326处溶腔,处理措施如图27所示。
图27 DK231 +326溶腔立面二、水平发育横贯隧道的溶腔此类溶腔在隧道掘进前应先详细勘测,对其影响范围及稳定性进行分析,采取先加固后掘进的方法施工。
加固措施一般采取在边墙外砌挡墙进行支顶并封堵,然后再从工作面开始掘进。
掘进时采用短进尺、弱爆破、初支紧跟,并用工字钢加强支护,如果围岩稳定性差,应超前支护。
溶腔的处理措施除支顶封堵外,还应预留泄水通道。
龙麟宫隧道出口DK231+ 627~487处的溶腔为此类典型,其处理措施如图28所示。
三、充填性溶腔的处理位于拱部及边墙的充填性溶腔,掘进时要超前支护、预加固,同时短进尺、弱爆破、初支紧跟、钢架加强支护。
如果充填物较少,可清除后按空溶腔处理。
位于隧底的充填性溶腔要先探测其范围及充填物的类型,根据探测结果可分别选择用硬质岩渣换填,或者用钢管桩并注浆加固提高承载力,然后再做钢筋混凝土板梁跨越通过。
龙麟宫隧道出口DK232 + 075~DK232+140段充填性溶腔的处理如图29所示。
图28 DK231+ 627~487处横断面图29 隧道底部填充性溶腔的处理措施四、巨大型空溶腔的处理龙麟宫隧道出口揭示了2处巨大型干溶腔,这2处溶腔形态复杂,围岩稳定性差,从揭示到处理都是非常困难的。
1号大溶腔位于DK232+467处,该溶腔支洞发育,构造复杂,,整体呈倒漏斗型,顶部已漏天。
岩溶隧道施工工艺工法
岩溶隧道施工工艺工法1 前言1.1工艺工法概况岩溶隧道施工过程中,突水、突泥频繁,常诱发工程灾害和人员伤亡,施工风险极高。
传统高压富水岩溶处治工法,坚持“以堵为主,限量排放,排堵结合,因地制宜,综合治理”的原则,采取帷幕注浆配套超前管棚方案穿越高压富水岩溶段。
但帷幕注浆配套超前管棚方案处理高压富水溶腔,处治历时长,成本高、难度大。
在溶腔处理过程中,常常发生突水涌泥等重、特大人身伤亡事故;帷幕注浆成孔难,可注性差,注浆范围控制难、注浆达到预期效果非常难,从而导致帷幕注浆方案失败,在开挖过程中再次引发工程灾害。
2005年1月,中铁一局以“云雾山岩溶隧道”为依托,针对高压富水岩溶隧道施工难题进行了技术攻关,按“以排为主,排堵结合,因地制宜,综合治理”的原则,创出了“岩溶特征分析、临近界面锁定、相邻洞室分隔、洞外排水规划、专项精确爆破、预警预报监控、配套措施实施”等内容的释能降压工法。
2008年12月,该工法运用在高压富水岩溶隧道施工中取得了成功,后在铁路岩溶隧道施工中被推广应用。
1.2工艺原理采用工程地质法和物探法预测预报出岩溶的存在范围,使用超前深孔钻探法探测验证物探法的预报结果;发现并逐步逼近溶腔,临近溶腔界面后,根据超前深孔探测的结果加密超前钻孔,辅以短距离的超前炮孔,精确探测到溶洞的边界和范围,判明水质及充填介质等参数;在溶腔处设置水文观测站,运用地表自动与互联网相链接的降雨量观测站,观测分析溶腔涌水量、水压与地表降雨量的关系,采用示踪剂分析溶腔与地表或地下暗河的连通性,评估确定溶腔内岩溶水的静储量小于100000m3,恒定补给量小于500m3/h。
然后将悬于洞顶上方,或隐伏于隧道周边或隧底的具有高位能、高动能的岩溶水或充填物,实施精确的爆破设计将溶腔爆破揭示,主动将岩溶水或充填物释放,使其通过事先规划好的导流渠进行疏导,辅以消能、减速、沉淀措施,达到消能减压环保目的后排放入天然河道。
然后在视频监控、声光报警和应急逃生系统的保护下,对释放水和充填介质后的溶腔空腔进行处理,从而安全的穿越溶腔。
公路隧道工程岩溶施工技术分析
公路隧道工程岩溶施工技术分析公路隧道工程在建设过程中会遇到各种复杂地质条件,其中岩溶地质是一种常见的地质问题。
岩溶地质以其特殊的岩层形态和溶洞特征给隧道工程带来了较大的挑战,因此在岩溶地质区进行隧道工程施工时,需要采用特殊的施工技术来应对。
本文将对公路隧道工程岩溶施工技术进行分析。
首先,对于岩溶地质区的隧道工程,必须进行详细的地质勘探和勘测工作。
通过地质勘探和勘测,可以了解到地下岩层的分布情况、岩石的力学性质和溶洞的分布情况等,为隧道工程施工提供必要的基础数据。
同时,通过地质勘探和勘测结果,可以了解到岩溶地质的特点,从而针对性地选择岩溶隧道的设计和施工方案。
其次,在岩溶地质区的隧道工程施工中,需要采用适当的支护措施。
岩溶地质的岩层一般较薄,岩石的稳定性较差,且易溶解和开裂,因此需要加强对岩层的支护。
常用的岩溶隧道支护措施包括预应力锚杆支护、喷射混凝土衬砌、钢带网喷锚等。
这些支护措施可以增强岩层的稳定性,减少岩层的变形和破坏,确保隧道的施工安全性。
另外,在岩溶地质区的隧道工程施工中,需要进行岩爆预防和处理。
由于岩溶地质地层较薄且岩石的稳定性差,容易发生岩爆现象。
岩爆是指在岩石受到水力冲击、矿产的释放作用、构造应力的放松作用等因素的影响下,岩石发生爆炸性破裂的现象。
岩爆不仅会导致施工工人的伤亡,还会造成隧道工程的延误和增加施工成本。
因此,在岩溶地质区的隧道工程施工中,需要采取一系列的预防措施,如对岩层进行合理的炮孔布置、选择适当的爆破参数、采用足够的排隧距离等。
同时,在施工过程中需要根据岩石的变化情况及时调整爆破参数,保障施工的安全性。
最后,在岩溶地质区的隧道工程施工中,需要进行合理的渗水处理。
岩溶地质地层中存在大量的溶洞和裂隙,易导致地下水的积聚和渗水量的增加。
如果不加以处理,地下水将会对隧道工程的施工和使用造成一定的影响。
因此,在隧道工程施工中,需要采用有效的渗水处理措施,如注浆、防渗薄壁的喷射混凝土衬砌等,以减少地下水对隧道工程的影响。
隧道岩溶过水溶腔(管道)处理技术
隧道岩溶过水溶腔(管道)处理技术发表时间:2020-05-09T01:36:07.360Z 来源:《防护工程》2019年25期作者:陈明照[导读] 通过强化支护,并保留过水通道泄水减压,保障隧道安全施工。
中铁十四局集团第二工程有限公司山东泰安 271000摘要:本文以利万高速公路齐岳山隧道YK19+174过水管道溶腔为例,讲述了高风险岩溶隧道岩溶过水溶腔的处治措施,通过强化支护,并保留过水通道泄水减压,保障隧道安全施工。
关键词:岩溶过水溶腔强化支护泄水减压1.引言岩溶发育是灰岩地质条件下常见的风险灾害,尤其是高风险的富水岩溶隧道必须高度重视岩溶水汇集无法引排所产生的危害,在施工中如何采取有效的施工手段保留过水通道,泄水减压,保障隧道安全施工,具有重大意义。
2.工程概况利川至万州高速公路齐岳山隧道设计为双线四车道分离式特长隧道,高速公路设计时速80km/h。
隧道走向313°。
左幅全长3375m,最大埋深约567m;右幅全长3386m,最大埋深约543m。
隧址区表层覆盖有第四系残坡积粉质粘土,下伏基岩为二叠系灰岩、硅质灰岩(夹煤层及页岩)和三叠系灰岩(局部夹薄层页岩)。
本隧道影响最大不良地质为岩溶,YK19+174过水溶腔是其中具有代表性的一类溶腔,溶腔受岩溶水的冲刷消蚀,形成光滑的侧壁,并向外不断发育,岩溶水补给主要为地表裂隙水,水量受季节降雨影响,溶腔内无明显的填充物。
3.过水溶腔处理技术3.1溶洞发育情况齐岳山隧道YK19+174溶洞发育情况:溶腔位于掌子面左侧,围岩破碎,溶腔侧壁出现少量涌泥,且侧壁光滑,有明显的岩溶水冲刷迹象,溶腔内有少量岩溶裂隙水,局部滴水成线,溶腔发育范围超过左侧开挖轮廓线,且拱脚处为软泥。
经激光测距仪测量溶洞尺寸:拱顶向右偏1m向左平行掌子面方向宽度约22m,沿隧道前进方向纵深约7m,溶洞拱部以上最大高差约4~10m。
图1 溶洞发育图3.2溶洞处理方案3.2.1初期支护加强方案在溶洞范围内(YK19+174-YK19+184)采用加强支护形式,初期支护采用I18工字钢钢架,间距为0.6m,铺挂Φ8钢筋网片,网格尺寸为20*20cm,环向布置Φ22的砂浆锚杆,环向间距1m,喷射C20混凝土24cm。
隧道岩溶段处理措施分析及其效果评价
1.2 地下径流模数法计算结果
根据资料,地下径流模数法计算如公式(2)所示。
Q=86.4×M×A
(2)
式中 :M 为地下径流模数 ;A 为地下集水面积。 经计算,隧道平常期涌水量 Q1=86.4×15.5×21.1=28257m3/d;
雨季涌水量也按平常期涌水量的 2.5 倍考虑,即 Q2=2.5×28257= 70642.5m3/d。
隧址区具溶蚀峰和槽谷地貌,高程最低点约 153m,最 高点约 524m,高差约 371m。在坡度方面,区内斜坡坡度为 20° ~60°,局部较陡,存在陡坎或陡崖,地表植被较为发育。 在地层岩性方面,第四系地层主要为残坡积膨胀土和崩坡积 块石土,下覆基岩主要为三叠系马脚岭组灰岩、白云岩。
根据区域地质资料,在 DK70+950m 处穿越香子南 1 号 逆断层,其与线路交角约 39°,两翼均为灰岩、白云质灰岩 及白云岩 ;在 DK71+408m 附近穿越香子南 2 号断层,其性 质不明,与线路交角约 42°,断层两翼均为灰岩。
土与锚杆融为一体。DK67+730m 断面溶洞在底板采取“混 凝土回填”措施,拱腰采取“混凝土回填 + 锚杆”措施,其 施工流程与前一溶洞相近。结合上述处理措施,两溶洞的处 理如图 2 所示。
3 岩溶段处理效果评价
根据工程实际情况,变形是隧道施工过程中的必要步 骤,也是支护结构稳定状态的直观体现,因此,提出根据溶 洞段处理后的变形分析及预测来评价溶洞处理效果。
公式(8)所示。
p
q
∑ ∑ zt = ϕm zt−m − θ jat− j + at
=m 1=j 1
(8)
式中 :zt 为误差预测值 ;φm 为自回归参数 ;p、q 为回归阶 次 ;at 为白噪声 ;θj 为滑动参数。
隧道岩溶处理方案
隧道岩溶处理方案简介隧道岩溶是指在岩溶地区开挖隧道时,遇到的岩溶地质问题。
岩溶地质是指在含有溶蚀性岩石(如石灰岩、石膏等)的地区,通过溶蚀作用形成的地下溶洞、孔隙以及与之相关的地表沉陷、地面塌陷等地质现象。
在隧道工程中,由于岩溶地质条件复杂,可能会遇到地层塌陷、溶水涌出、洞室塌陷等岩溶灾害问题。
为了保证隧道的施工安全和使用寿命,需要采取一系列的岩溶处理方案。
本文将介绍常见的隧道岩溶处理方案。
岩溶勘探与预测在隧道工程的设计阶段,需要进行岩溶勘探与预测,以了解地下岩溶地质的分布特征和岩溶地质条件,为后续的岩溶处理方案提供依据。
岩溶勘探主要包括地表地质调查、地下勘探、水文地质勘查等,通过对地下岩溶地质进行详细调查与分析,可以预测可能遇到的岩溶问题。
隧道支护方案隧道开挖过程中,为了防止地层塌陷和洞室塌陷,需要采取相应的支护措施。
对于岩溶地质条件复杂的隧道,常见的支护方式包括钢支撑、喷射混凝土支护、岩体加固等。
根据岩层的情况和隧道的要求,选择合适的支护方案,确保隧道的稳定性和安全性。
溶洞处理方案在岩溶地区的隧道中,可能会遇到溶洞的问题。
溶洞的存在对隧道的稳定性和安全性构成威胁,需要进行相应的处理。
常见的溶洞处理方案包括填塞法、支护加固法、封堵法等。
根据溶洞的特征和隧道的要求,采取适当的处理措施,确保隧道的安全运行。
溶水涌出处理方案岩溶地区普遍存在地下水溶蚀,隧道开挖过程中可能会遇到溶水涌出的问题。
溶水涌出会导致洞室变形、支护材料流失等问题,对隧道的稳定性造成威胁。
针对溶水涌出问题,可以采取排水处理、注浆封堵等方法进行处理,以保证隧道的正常施工和使用。
地表塌陷处理方案岩溶地质条件下,地表塌陷是常见的岩溶灾害之一。
地表塌陷会导致地表沉陷,对周围环境和道路交通造成影响,需要进行相应的处理。
常见的地表塌陷处理方案包括填充加固、地表加固、排水处理等。
通过采取合适的措施,可以减少地表塌陷的发生,保证隧道的施工和使用安全。
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隧道岩溶处理技术
摘要]在地下工程中,尤其是隧道工程,不可避免会遇到许许多多复杂的不良地质,从而引发了许多工程事故。
其中,不良地质中,岩溶地质是地下工程中最常见,也是最难处理的地质之一。
因为它具有很强的隐蔽性,一般需要借助仪器才能确定大体位置以及溶岩类型和规模;并且,由于其极易发生突泥和涌水,给在岩溶地质中的施工带来了极大的影响,不仅仅会破坏施工设施,影响工程进度,严重时,还有可能危及到施工人员的安全。
本文从岩溶的分布,岩溶的形成条件以及隧道溶洞的处理做出介绍。
[关键词]隧道岩溶超前预报
前言:地球上约有15%的地形是喀斯特岩溶地貌,并且我国是世界上岩溶分布最广的国家,随着,我国社会经济实力的逐步增强,我国在基础建设上的投资力度也是逐年在增加。
可以说是我国正处在一个大兴土木的时期,港口的建立,大桥的架立,高速路的新建和扩建,隧道的一座座通车,都显示着我国的经济实力和综合国力的增强。
尤其在道路隧道的修建,可以说是主力军,近十多年,随着西部大开发的实行,我国西部的土木建设更是占很大的比重。
但是,众所周知,我国西部的地质条件较为复杂,多为山区和丘陵地带,所以在西部地遇到岩溶等复杂难以处理的工程困难也是不可避免的。
岩溶地质本来就是活着的,本身受到水文条件和地质条件的影响,再加上人为外部施工对岩体的多次扰动,故这内因和外因的综合因素使得在隧道开挖时遇到岩溶性质的工程难题是必然的,岩溶主要表现为突然突泥,涌水,使掌子面破坏,地板。