宜万铁路岩溶隧道施工技术
宜万铁路复杂岩溶隧道动态设计
成： 信息 采集 与分析 系统 、 案形 成 与 评价 系统 、 案 方 方
决 策与 实施 系统及 安全监测 与验 证系 统 。 ２ ２ １ 信 息 采 集 与 分 析 系 统 ． ．
要组 成 部 分 ， 线 共 分 布 １９座 隧 道 ， 长 ３ ８ ７ １ 全 ５ 总 ３ ． ７
高风 险 的 控 制 ， 少 突发 性 地 质 灾 害 ， 本 达 到 预期 目的 。 减 基
关 键 词 ： 万 铁 路 ；隧 道 工 程 ；风 险 控 制 ； 动 态 设 计 ； 系 统 宜
构 成
中图 分 类 号 ： ４ ２ ２ Ｕ ５ ．
文献 标 识 码 ： Ａ
文 章 编 号 ：０ ４—２ ５ （ ０ ０ ０ —０ ５ ０ ｌ０ ９ ４ ２ １ ） ８ ０ ２— ４
传统 隧道工程 动态设 计 是通过 现场观 测和监 控量 测获得 关于 围岩稳 定性 和支 护系统 工作状 态的各类 信 息 ， 后对 监控量测 数据 进行 回归分 析 ， 照一定 的围 然 按 岩稳定 判别 准则 ， 评 价 围 岩稳 定 性 和支 护 系统 的工 来
方法 及 组 织 管 理机 构 ， 出以 控 制 高 风 险 为 纲 ， 证 施 工 、 营 提 保 运
溶 隧道 高风 险的有 效控制 ， 障施 工及 运营安 全 。 保
１ 概 述
２ ２ 动态设 计 的系统构 成 ． 复 杂岩溶 隧 道 动 态 设 计 主 要 由 以下 ４个 系 统 构
Hale Waihona Puke 宜万铁 路东起 既 有鸦 宜 铁 路 花艳 站 ， 止 既有 达 西 万铁路 万州 站 ， 路 全 长 ３ ７ｋ 是 铁路 进 出川 渝 地 线 ７ ｍ，
最新宜万铁路不良地质隧道施工技术措施
宜万铁路不良地质隧道施工管理技术措施宜万铁路不良地质隧道施工管理措施宜万铁路工程地质、水文地质复杂，全线共有隧道113座，总长223km，约占线路总长度近60%，其中长度在3～10km以内的隧道18座，长度大于10km的隧道3座。
隧道穿越地段，岩溶、岩溶水、暗河、岩堆、高地应力、煤系地层和瓦斯、天然气等不良地质普遍，为安全、优质、按期完成宜万铁路建设，现制定不良地质隧道施工管理措施，望各单位遵照执行。
第一章超前地质预测预报1.1超前地质预测预报的作用与意义超前地质预测预报是保证隧道施工安全，以及隧道施工完成后运营安全的一项重要措施，同时，它又是隧道动态设计的主要决策依据，因此，超前地质预测预报工作必须纳入到施工工序管理中。
1.2超前地质预测预报的主要工程宜万铁路白云山隧道、五爪观隧道、王家岭隧道、堡镇隧道、八字岭隧道、野三关隧道、大支坪隧道、云雾山隧道、马鹿箐隧道、齐岳山隧道和别岩槽隧道共11座被列为超前地质预测预报重点隧道。
1.3超前地质预测预报的实施原则1.3.1超前地质预测预报和隧道掘进开挖之间的关系原则是“有疑必探、先探后挖”；超前地质预测预报和隧道基底处理之间的关系原则是“加强探测、强化治理”。
1.3.2根据宜万铁路工程地质与水文地质复杂的特点，为提高超前预报的准确性，超前地质预测预报方案采取五结合原则，即：地表和洞内相结合原则，长距离和近距离相结合原则，宏观控制和微观探测相结合原则，构造探测和水探测相结合原则，地质法、物探与钻探相结合原则。
1.3.3超前地质预测预报必须严格按照预报程序和设计图纸所确定的预报内容采取综合的预测预报技术。
1.4超前地质预测预报的程序和责任分工1.4.1超前地质预测预报基础程序为：设计阶段地质勘察分析→施工阶段超前地质预测预报→确定施工方案→重大不良地质构造的补充勘察分析。
1.4.2设计阶段的地质勘察分析结果是施工阶段超前地质预测预报的依据和基础。
设计单位应根据地表勘察结果提供“隧道工程地质勘察报告”，宏观分析隧道工程的工程地质及水文地质条件，确定洞内施工阶段超前地质预测预报的范围和预报方法。
宜万铁路云雾山隧道溶洞施工技术_汶文钊
·隧道/地下工程·收稿日期:20100120作者简介:汶文钊(1970—),男,高级工程师,1995年毕业于西安矿业学院水文地质与工程地质专业。
宜万铁路云雾山隧道溶洞施工技术汶文钊(中铁一局集团有限公司技术研发中心,西安 710054)摘 要:宜万铁路是铁路岩溶隧道施工的宝库,云雾山隧道是宜万铁路的八大风险隧道之一,施工中采用多方位立体式的岩溶溶洞探测手段,在探明溶洞的基础上,严格遵循“以疏为主,堵排结合,因地制宜,综合治理”的原则,选择合理科学的溶洞处理方法,根据岩溶溶洞的发育规模及特征,采用预先处理施工技术或者溶腔揭示后的施工处理技术,降低和排除岩溶隧道溶洞的施工风险,确保了施工安全和工期。
云雾山隧道采用了多种岩溶溶洞的处理技术,可为同类隧道的施工提供借鉴。
关键词:宜万铁路;岩溶隧道;溶洞;探测;施工中图分类号:U 455.49 文献标识码:B 文章编号:10042954(2010)050087041 工程概况1.1 工程简介宜万铁路云雾山隧道全长6640m ,位于湖北恩施州内,隧道最大埋深800m 。
云雾山隧道为双洞单线铁路隧道,其中隧道进口D K 242+084～D K 242+398为三线车站隧道地段,D K 242+398～D K 242+680为双线隧道地段,D K 242+680～D K 242+891为燕尾式隧道地段,其余为单线隧道地段。
线路自进口至出口为连续上坡,纵坡分别为+1‰、+6‰和+14.9‰,在变坡点D K 242+850、D K 244+250处设置R =15000m 的竖曲线。
隧道在进口端设置有1处横洞,横洞口位于D K 242+293线路左侧130m ,出洞坡度为-5‰,横洞长度641m 。
1.2 工程地质及水文地质隧道穿过区主要岩性为灰岩、白云质灰岩、泥质白云岩等可溶岩地层,岩层张节理较发育。
隧道区内发育白果坝暗河、大鱼泉地下河、小鱼泉地下河、恶水溪管道流和洞湾管道流等多条暗河系统。
宜万铁路广成山隧道软岩挤压大变形施工控制技术
宜万铁路广成山隧道软岩挤压大变形施工控制技术介绍了宜万铁路广成山隧道软弱围岩挤压变形控制施工技术,由于采取了有效的支护技术、开挖顺序、和相应的监测手段,保证了洞室的稳定,避免了隧道因挤压发生的变形侵限及塌方,为同类地质条件下的隧道工程施工提供了可借鉴的先例。
标签：软弱围岩挤压变形施工控制1 工程概况宜万铁路广成山隧道为矿山法施工单线电气化隧道,全长5353.0m,起止里程K406+988.0~ K412+341.0,由于线路多功能的需要,在区间设有进出口战备段、非绝缘下锚段、余长电缆腔、变压器室等,隧道结构尺寸为(跨度×高度)7.14×8.97m,洞顶最小覆土厚度50.0m。
该隧道施工方法主要为台阶法→全断面法→台阶法。
对于围岩破碎带施工较为困难,详见线路平面图。
2 工程地质2.1 概述广成山隧道位于重庆市忠县与万县交界处大山山脉～方斗山山脉的北西翼,工程区属构造剥蚀,侵蚀中低山区,地形起伏较大。
沿线地层均为三叠系中上统,区域构造应力集中,发育有F4、F5、F6三个断层。
隧道围岩分级为Ⅳ～Ⅴ级,为灰、深灰色泥质灰岩夹页岩,薄~中厚层状,地下水均为基岩裂隙水,水量较大。
2.2 不良地质及特殊地质隧道左侧围岩存在顺层软弱面,易产生滑落、坍塌对整个洞身产生侧面挤压变形,给施工带来了相当大的困难。
3 总体设计情况隧道以喷、锚、网、拱架等作为初期支护,初期支护承受主要荷载,同时作为永久结构的一部分。
断面支护参数:按不同围岩分级分别为140mm、100mmC20网喷砼(内埋钢格栅),二次模筑分别为300mm、350mm厚C20砼,抗渗标号为p8,具体初期支护参数见下表:4 施工方案隧道围岩破碎,稳定性极差,开挖后易失稳坍塌,不仅存在施工上的干扰,也存在对地层扰动的相互影响和叠加,因此依据隧道断面尺寸,围岩地质情况,确定科学的开挖方法和支护参数,合理安排各工序,控制隧道偏压变形,确保洞室稳定使开挖掘进不受较大的影响是施工的关键。
宜万铁路云雾山隧道“+260”高压富水充填溶洞综合治理技术
质纵 断 面见 图 ２ 。溶 洞 内充填 物 为 黏砂 土 ， 水 丰 富 含
，
拱顶 以上 主要 为硬 塑状 ， 部 靠 溶洞 两 侧 岩 壁充 填 物 下
为 硬塑 状 ， 中问 为流 塑状 ， 隧底 溶洞 充填 物主要 为软 塑 状黏 土 （ 旱季 ） 雨 季时 溶洞 充 填 物遇 水 会 发 生软 化 现 ，
位 于 恩 施 市 自 果 镇 和 小 溪 沟 之 间 ， 长 ６６ ０ｍ 拿 全 ４ 隧道 为单 面上坡 ， 身最 大 埋 深 ８ ０ｍ， 口段 为 三 线 洞 ０ 进
一
图 １ 溶 洞 平 面
，
．
２ ３ 工 程 地 质 条 件 ，
车站 隧道 ， 后过 渡 为 ２条单 线 隧 道 。 隧道 穿 越 地 层 均 为可溶 岩 ， 岩溶强 烈 发育 ， 隧道 穿越 白果 坝背 斜和 白果
，
２ ４ 水 文地 质条 件 ．
墙 为 ０ ２～ ． Ｉ 的岩 溶 裂 隙 ， 洞平 面见 图 １ 超 前 ・ ０６Ｈ 宽 溶 探 测显示溶洞 在隧道拱顶 以上发 育高度大 于 １ 隧底 １ ｍ
， ，
岩溶 发育 主要 受张 节理 及层 面控 制 。大 气 降水是 溶 腔岩 溶水 的补 给 源 ， 雨后 雨水顺 岩 溶洼地 漏 斗 及 降 落水 洞 汇人地 下 ， 沿层 面及 张 节 理 发 育 的各 种 岩 溶 形
。
隧 道／ 下工 程 ． 地
３ “ ２ ０’ 洞综 合治 ＋６ ’ 溶
为确保 隧道施工 及运 营寄 全 缝
△
．
等 合 治措施 。 加 。 口 综整 强 型 一
・
隧 道／ 下 工 程 ・ 地
宜 万 铁 路 云 雾 山隧 道 ２０ 高压 富水 “ ６” ＋ 充填 溶洞综 合治理技术
宜万铁路云雾山隧道溶腔爆破放水技术探讨
宜万铁路云雾山隧道溶腔爆破放水技术探讨摘要院云雾山隧道是宜万铁路八座玉级风险隧道之一，隧道在施工过程中揭示多处大规模溶腔。
本文以云雾山隧道高压富水“525”溶腔施工为例，结合相关工程地质水文、超前地质预报和放水试验等方面，确定用爆破放水的方案来处理该溶腔。
并对该方案处理隧道高压富水溶腔的施工技术进行了总结和探讨，希望能为类似隧道工程施工提供借鉴。
Abstract: The Yunwushan tunnel is one of the 8 risk I tunnels on Yichang-Wanzhou railway and in the construction, several largecavities were revealed. Taking the "525" cavity with high-pressure and rich water in the construction of Yunwushan tunnel for example, theproject of blasting & water -drainage was confirmed to deal with it, combining the concerned engineering geology and hydrogeologyconditions, the geologic forecast and draining test. The construction techniques for the project to deal with high-pressure and rich-watercavities are also summarized and discussed, hopingto provide reference for constructions of the similar tunnels.关键词院云雾山隧道；溶腔；爆破放水Key words: Yunwushan tunnel；cavities；blasting & water-drainage中图分类号院U455.4 文献标识码院A 文章编号院1006-4311（2014）15-0149-031 工程概况云雾山隧道位于恩施市白果镇和小溪沟之间。
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。
宜万铁路云雾山隧道溶洞段综合施工技术
宜万铁路云雾山隧道溶洞段综合施工技术姜国庆【摘要】Several large cavities were revealed in the constructions of Yunwushan tunnel. This article systematically describes the comprehensive construction techniques of cavities in Yunwushan tunnel, including the geologic forecast, grouting reinforcement, blasting &water-drainage and reinforced support. The construction techniques applying to these cavities successfully can provide experience and reference for the same type cavities.%云雾山隧道在施工过程中揭示多处大规模岩溶。
本文对云雾山隧道溶腔的综合施工技术进行了系统的论述，包括超前地质预报、注浆加固、爆破放水和加强支护等施工技术。
该施工技术在该段溶腔的成功应用可为同类型溶腔处理提供经验和借鉴。
【期刊名称】《价值工程》【年(卷),期】2014(000)016【总页数】3页(P144-146)【关键词】云雾山隧道;超前地质预报;注浆加固;爆破放水;加强支护【作者】姜国庆【作者单位】中国中铁航空港建设集团有限公司深圳分公司，深圳518057【正文语种】中文【中图分类】U4551 工程概况宜万铁路26标云雾山隧道Ⅰ线总长6640m、Ⅱ线总长668米。
隧道位于湖北省恩施市白果坝与屯堡乡交界地带[1]，Ⅱ线隧道位于Ⅰ线隧道左侧30m。
全隧道自进口到出口为连续上坡，纵坡分别为1.0‰、6.0‰、14.9‰，隧道埋深800m，是宜万铁路最大埋深。
宜万铁路长巴河大桥基础穿越岩溶暗河处理技术
宜万铁路长巴河大桥基础穿越岩溶暗河处理技术?桥梁工程?宜万铁路长巴河大桥基础穿越岩溶暗河处理技术王树国,申志军(铁道部宜万铁路建设指挥部,湖北恩施445000)摘要:宜万铁路长巴河大桥2号墩位于岩溶复杂地区,其下部发育有暗河系统,暗河发育受岩层走向和纵张节理控制明显,造成施工过程中多次遭遇漏浆,塌孔,卡钻,埋钻等现象.为确保跨越暗河体系桩基础施2E.的顺利进行,采取了加深地质钻探锁定暗河发育形态,桩孔移位避开暗河,全程钢护筒跟进基岩面,二级钢护筒跟进,钻孔注浆加固改良地层,并采用反复回填黏土夹片石,混凝土,硫铝酸盐水泥等工艺对漏浆进行处理,冲孔采用小冲程反复冲击成孔工艺进行施工,形成了一套全面的岩溶地区桥梁基础施工技术:关键词:宜万铁路;岩溶;暗河;桥梁基础;施工中图分类号:文献标识码:A文章编号:l004—2954(20l0)08—0175—031工程概况宜万铁路所在区域为我国最典型的岩溶极发育地区之一.广泛出露的寒武系,奥陶系,石炭系,二迭系,三迭系碳酸盐岩地层,约占全线的70%.岩溶极发育,地表岩溶类型齐全,形态各异,主要有溶隙,石芽,岩溶漏斗,落水洞,溶蚀洼地,岩溶槽谷等;地下岩溶洞穴(溶洞,暗河)普遍,规模宏大,局部溶洞特别发育,多具有成群出现,多层分布的特点.长巴河大桥位于中低山区,桥头两侧位于丘坡地段,中间为长巴河河床,该桥斜跨长巴河河谷,河谷宽l00m左右,河内旱季无水,该河尽头伏流,为长巴河暗河入口.2号墩位于河床洼地中,表层为第四系冲洪积层,厚达70ffl,主要为黏土,黏土夹碎石,圆砾土及碎石土层组成;下伏地层为三迭系下统嘉陵江组三段白云岩,微晶灰岩及角砾状灰岩,弱风化,岩溶发育.原基础设计为9+150Cnl钻孔柱桩,施工中根据长巴河大桥2号墩的补充钻探资料揭示,长巴河大桥2号墩下部发育有暗河系统,暗河发育受岩层走向和纵张节理控制明显.下部暗河系统在2号墩下部的发育高程为436～4831TI,暗河发育方向与线路方向基本一致,暗河在2号墩下方的发育宽度为6～9m,分别位于中线两侧3～5m范围内,暗河的发育高度约为47m,暗河内充水,并由NE向SW径流.2号墩地下水发育,上部发育孔隙潜水,受降雨影响较大,雨季时收稿日期:2Olo一06—07作者简介:王树国(1975一),男,工程师,1997年毕业于西南交通大学地下工程与隧道工程专业.铁道标准没计RAILWAYSTANDARDDESIGN2010(8)地下潜水位位于地表以下4～7m;下部暗河发育岩溶管道水,从钻探实测目前水位埋深为58～70rI1,受降雨影响较大,地下水为流动体,暗河揭露后水流略具承压性.经多次研究,变更为承台托梁加6+嵌岩柱桩的方式设计,桩基础纵向桩间距,横向桩间距拉大至,桩基础跨过发育的暗河系统.见图1.图12号墩桩位,暗河平面及地层示意(单位:m)2施工中遇到的问题(1)l_号桩桩底地层发育2个溶洞,1个为充填型溶洞,高约5m,整个桩身要穿过该溶洞;1个为空洞,高约12m,半个桩身穿过该溶洞,如图2所示.1号桩基施工至充填型溶洞顶板以上时,孔内有水涌出,穿越暗河以下至完整基岩处成桩难度较大(2)3号桩采用冲击钻钻至距孔顶66l/l时(距设计桩底高程,孔内突然泄漏,导致塌孔,埋钻.(3)2号桩遇到较大溶洞补浆不及时或漏浆速度过快造成了塌孔.(4)改3号桩距桩底处发育一充填型溶洞,高,为防止击穿溶洞发生漏浆,塌孔,钻至距孑L底时,采用振动锤跟进由6l6mnl钢板制作的钢护筒.继续钻进时,孔内泥浆瞬间全部流失,钢护筒因承受较大的土体侧压力发生变形,最大变形量达到80cm,钻头被卡在距孔底处,打捞钻头难度较大.(5)遇到暗河体系及其他发育的溶腔造成塌孔,地面下陷,经多次回填,对桩孔周边的地层扰动很大,原状地层已遭破坏,桩周摩阻力损失严重.3处理方案(1)1号桩由于穿越暗河以下至完整基岩处成桩175鲞障c1?桥梁工程?王树国,中志军一宜万铁路长巴河大桥基础穿越岩溶暗河处理技术难度较大,同时考虑到穿越暗河将对原暗河体系的影响,将1号桩向线路右侧平移,使1号桩桩底避开暗河系统.同时对1号桩处原承台右侧进行部分加宽处理,对1号桩已成孔部分采用C15混凝土回填处理,如图2,图3所示.,一抛图21号桩地层示意位毛lJ图31号桩移位平面示意(单位:cm)为防止移位后的1号桩穿溶洞时泥浆突然泄漏导致塌孔,采用冲击钻成孔至充填型溶洞顶板以上5m 时,DZJ一150型振动锤辅助下沉钢护筒至孔底,并对钢护筒和孔壁问的间隙进行注浆填充.移位后的1号桩穿过充填型溶洞时,出现泥浆缓慢泄漏现象,采用反复回填黏土夹片石,混凝土,硫铝酸盐水泥等,小冲程反复冲击成孔工艺进行施工,最终顺利成孔.(2)3号桩采用冲击钻钻至距孑L顶66m时(距设计桩底高程,孔内突然泄漏,导致塌孔,埋钻.造成塌孔漏浆的原因为2号墩基础下部暗河系统极为发育,虽经多孔钻探,但由于岩溶发育没有规律,个别岩溶管道,溶槽等无法彻底查清.考虑3号桩钻头埋深66m,钢护简跟进至66Ill处,摩阻及偏斜孔等诸多不确定因素影响,难以实施.并且受现场地形条件限制,大型机械设备无法进入施工现场.护筒跟进实施难度非常大,采用钢护筒跟进,在原位打捞钻头则更困难,实现的可能性小.将3号桩向线路左侧前方外移,同时对3号桩处原承台尺寸进行调整,原3号桩孔采用cl5混凝土回填密实.如图4所示.对3号桩底～处小型空腔先钻孔(注浆孔),注浆管跟进后采用C20细石混凝土填充,要求填满加固密实,再对～处填充型溶腔采用M10水泥砂浆压浆加固密实.(3)鉴于改3号桩发生孑L内泥浆突然泄漏导致钢176『【1图43号桩移位平面示意(单位:om)护筒严重变形,给下步施工带来很大难度.为避免2号桩发生类似情况,2号桩冲击成孔深度至设计桩底20m时,采用DZJ一150型振动锤辅助下沉钢护简.钢护筒底部10m采用壁厚25mm钢板制作,孑L口以下20m采用616mm钢板制作,其余部分采用壁厚20mm 钢板制作.继续钻进深度到9m时,孔内泥浆突然泄漏,多次填筑大量片石,袋装水泥,黄土,碎石均无法钻进,且每次漏浆,若不及时回填均有泥浆流失殆尽之趋势.在不完全了解地下溶洞或暗河,裂隙情况下,反复回填冲击难以短期内见效,决定采用外径为的二级钢护筒跟进至漏浆口附近.为了加强护筒支护强度和刚度,保证二级护筒能承受64m孔深处的侧压力,防止在完全漏浆情况下护筒变形,二级钢护筒底部30m采用625mm钢板制作, 其余部分采用620mm钢板制作,并且在二级钢护筒底部14m范围设[14槽钢加强带,间距50am一道,增加护筒刚度.二级钢护筒下至64m后,孔底灌注1m厚混凝土进行封底,并在两层钢护筒之间采用水泥砂浆灌注密实,如图5所示.护筒顶nl2401}雎浆管=距离孔口535m压水泥浆填水玻璃/.一.一一口~-fL!X,\混凝土封底钢筋混凝土边搭边支护/距离孔口7298n图5二级钢护筒跟进示意(单位:cmJ二级钢护筒加固完成后,采用冲击钻再次冲击,距孔顶64m时,孔内泥浆再次发生泄漏,待泥浆面稳定后,孔内泥浆深度约8m,经潜水员多次下水探摸,找到了溶洞口的位置,并再用棉絮和袋装混凝土成功进行了封堵.(4)改3号桩距桩底处发育一充填型溶洞,铁道标准设计RAILWAYSTANDARDDESIGN2010(8)王树国,中志军一宜万铁路长巴河大桥基础穿越岩溶暗河处理技术高,为防止击穿溶洞发生漏浆,塌孔,钻至距孔底时,采用DZJ一150型振动锤跟进由616mm钢板制作的钢护筒.继续钻进时,孔内泥浆瞬间全部流失,钢护筒因承受较大的土体侧压力发生变形,最大变形量达到80cm,钻头被卡在距孔底处.通过孔内摄像,观察到孔底小里程靠线路右侧发育一溶洞,宽约,具体深度未能探测,如图6所示.一疆\底小里程靠右侧发育溶洞,宽约12m图6改3号桩变形钢护筒示意(单位:m)从改3号桩地质资料及揭示的情况分析,桩底溶洞为暗河管道或与暗河连通的岩溶管道.为防止钢护筒变形范围进一步加大,桩孔内采用碎石和机制砂回填至距孔顶20m.回填后采用人工挖孑L,逐级割补法对变形钢护简进行修复,每次修复～.为确保孔内人员施工安全,防止钢护筒发生二次变形,在3号桩桩周1m范围环向设l4根4,1o8mm钢花管进行注浆加固,加固深度至基岩面,浆液为水泥单液浆,注浆压力为～.钢护筒割开后,如果背后为空洞,采用水泥砂浆进行回填,并且等水泥砂浆凝固后才能割除钢护筒.每次割除高度不大于,每处钢护筒割除后,清理,凿除钢护筒背后的杂土或回填的水泥砂浆,采用20mm厚的圆形钢板带进行焊接修补,修补后的钢护筒每隔焊接1道圆形[14槽钢带进行加强.变形钢护筒修复完成后,对钻头进行部分切割提出钻头,对孔底溶洞采用混凝土进行了回填,重新补充泥浆采用钻孔桩工艺顺利成孔.(5)2号墩桩基础位置砂卵石地层覆盖深度达60m,3号桩孔发生坍孔,地表塌陷及1～3号桩孔又经过多次回填,对桩孑L周边的地层扰动很大,原状地层已遭破坏,桩周摩阻力损失严重.为确保桩基的结构安全,并利于l号,2号,3号孔在砂卵石地层的下部成孔,需对1号,2号,3号整个桩身周边范围地层进行注浆加固.注浆范围:l号,2号,3号桩外,深50m.钻孔间距,梅花形布置,孑L径108mm,注浆顺序先外侧后内侧.用注浆泵注浆,注浆压力控制在～,具体压力值由现场试验确定.同时铁道标准设计RAILWAYSTANDARDDESIGN2010(8) ?桥梁工程?承台外2m范围以下7m的土层应采取注浆等措施加固处理,承台底至原地面处基坑采用1:95的水泥土回填处理.4结语长巴河大桥2号墩基础下部岩溶发育极不规律,虽经多次钻探,很难彻底查清岩溶管道的发育情况,对该地层岩溶发育情况认识不充分,施工过程中,进行了多次变更.因此,岩溶地区修筑桥梁桩基时,应对桩位进行详细的地质钻探,尽量避免在岩溶极其发育,地质条件极为复杂的地层上修筑桩基,避免类似情况的发生.(1)墩位选择时,若发现穿越暗河系统,原则上避开暗河,采取调整桥跨避开暗河,施工难度会大大降低,增加费用也会低于处理穿越暗河费用.(2)岩溶地区桩基础设计:对同一基础范围内溶深高差悬殊,各桩受力很不均匀,采用加强桩顶配筋,不能满足短桩受力要求时,以钢护筒穿过顶部岩层调节短桩的嵌固深度,使钢护筒与孔壁之间形成缝隙,人为加长某些桩的自由长度,使各桩的剪力刚度比较接近,从而达到调整各桩顶水平力,改善短桩的受力.穿过溶洞的钻孑L桩,桩底支承的顶板厚度应满足完全由桩底部受力,应不小于3d(d为桩设计直径),且不小于5m;当桩侧累计顶板厚度大于5m时(其中厚度小于1m的岩层顶板不予计入),则桩底可置于顶板厚度不小于且不小于3m的岩层上.(3)在岩溶地区修筑桥梁桩基时,对地质资料进行认真分析,根据不同的地层条件采取切实可行,安全有效的施工方法,并准备好处理岩溶所需的设备和材料,以便桩基施工过程中遇到漏浆,塌孔等情况时,可以立即进行处理.(4)岩溶地区钻孑L桩施工时,现场储备大量的片石,水泥,黏土和碎石,挖掘机随时待命,以便孔内漏浆明显时,立即进行回填,堵塞溶洞,避免因孔内泥浆完全泄漏导致塌孔,埋钻.(5)下沉钢护筒准备工作要充分,快速下沉可以减少孔内浮渣沉淀厚度,减小钢护筒和沉渣之间的摩阻力,否则,钢护筒很难下沉到成~L-fL底位置.(6)在有溶洞,暗河及岩溶管道等极其复杂的地质条件下进行钻孔施工,用钢护筒后跟进可有效防止孔内泥浆突然泄漏导致塌孔,但应根据不同的地质和桩径,采取有效的措施确保钢护筒的刚度.参考文献:[1]铁道第四勘察设计院.长巴河大桥施工设计图[Z].武汉:2004. 『2]张占彪.潘军.典型岩溶地质钻孔桩施工方法『J].铁道标准设计, 2007(8).[3]—2005,铁路桥涵设计基本规范[S]177。
宜万铁路金子山隧道岩溶段施工技术
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 １ ０ ｋ ｍ， 隧道起讫里程 Ｄ Ｋ ２ ６ ４ ＋ ８ ７ ９ Ｄ Ｋ ２ ７ １ ＋ ７ １ ４ ， 全长 ６ ８ ３ ５ ｍ， 是宜万铁路十 三座复杂隧道之一。 该隧道 ２ ０ ０ ６ 年１ ０月 ２ ７ Ｅ ｔ ， 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 Ｉ Ｉ ＤＫ ２ ６ ５ ＋ ３ １ ８ ． ５掌子面 ， 发生突 泥， 溶腔充填物填充正洞 １ ８ ． ７ ｍ， 填充横通道 ８ ． ５ ｍ， 突泥约 ９ ０ ０ ｍｓ 。造成 １ Ｉ Ｄ Ｋ ２ ６ ５ ＋ ３ １ ０ ～ ３ ２ １ 里程对应地表塌陷 ，陷坑平面尺寸为 １ ｌ ｍ长 ， ７ ｍ 宽， １ ｌ ｍ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 ／ Ｄ Ｋ ２ ６ ５ ＋ ２ ９ ２掌子 面超前钻孔探测结果及突泥情况 ，ⅡＤ Ｋ ２ ６ ５ ＋ ３ ０ ４ ～ ＋ ３ ４ ０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 Ｄ Ｋ ２ ６ ５ ＋ ３ ０ ４ ＋ ３ ２ ０ ， 其余地段为灰岩 ， 较破碎夹泥 。
工程 科技
・ ２ １ ７・
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 １ ３ ０ ０ ０ ０ ）
摘 要： 宜万铁路金子 山隧道 ２ ０ ０ ６年 １ ０月 ２ ７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 ⅡＤ Ｋ ２ ６ ５ ＋ ３ １ ８ ． ５掌子 面， 发生突泥 ， 溶腔 充填物填 充正洞 １ ８ ． ７ ｍ， 填充横通道 ８ ． ５米 ， 突泥约 ９ ０ ０ ｍ ３ ｏ 造成 Ｉ Ｉ Ｄ Ｋ ２ ６ ５ ＋ ３ １ ０ ～ ３ ２ １ 里程对应地表塌 陷， 陷坑平 面尺寸为 ｌ ｌ ｍ长 ， ７ ｍ宽 ， ｌ １ ｍ 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
宜万铁路云雾山隧道“+852”溶洞发育特征及技术对策
参
考
文
献
［ ］ Ｈｅ ｌｔ Ｗ ，Ｒ ｎｏｐ ．Ａ ａ ｓ ｆｐｌｄｅ ａｋ ｎｓ Ｊ ． １ ｗｅｔ Ｊ ａ ｄｌｈ Ｍ Ｆ ｎｌ ｉ ｏ ｉ ｍｂｎ ｍｅｔ［ ］ ｙｓ ｅ
（ 中铁第 四勘察设计院集 团有 限公 司 ， 湖北武汉 ４０６ ） ３ ０３
Ｙｕｎ ｓ ａ ｎ ｅ ｗｕ ｈ ｎ Ｔｕ ｎ ｌ“＋８ ２＂ Ｃａ ｅ Ｄｅ ｅｏ ｍ ｅ ５ ｖ ｖ ｌ ｐ ｎｔ Ｃｈ ｒ ｃ ｅ ｉｔｃ ｎ ｃ ｎ ｃ ｌＣｏ ｎ ｅ ｍ ｅ ｓ ｒ ｓ ａ ａ ｔ ｒｓ ｉｓ ａ ｄ Ｔｅ ｈ ｉ ａ ｕ ｔ ｒ ａ ｕ ｅ
（ ） 固 区 桩 间 土 的 附 加 应 力 沿 深 度 的 层 厚 度 应 计 算 至 附 加 应 力 为 原 存 应 力 ５压
５ ％处 。
曹新 文 ， 惠， 卿三 周立新． 桩网复合地基土工格栅加筋效应 的试验
研究 ［ ］ 岩石力学与工程学报 ，０ ６ ２ （ ） ３ ６ Ｊ． ２ ０ ，５ １ ：１２—３ ６ １７ 饶 卫国． 网复合地基原 理及实践 ［ ． 桩一 Ｍ］ 北京 ： 中国水利水 电出
１ 区域 地 质 背 景
１ １ 地 层 岩 性 ．
云雾 山隧道 穿越 地层 主要 有寒 武系 、 陶系 ， 武 奥 寒 系地层 呈 Ｎ Ｅ向展 布 于 白果 坝 背 斜 核 部及 两翼 ， 陶 奥
系地 层呈 Ｎ — Ｓ 向展 布 于 白果 坝 背 斜 北 西 翼 ， ＋ Ｅ Ｗ “
全 隧道 为 单 面上 坡 ， 度 分别 为 １ 、 ‰ 、４ ９ ｏ 坡 ‰ ６ １ ． ％ 。云
宜万铁路岩溶隧道帷幕预注浆加固施工技术 宜万铁路
宜万铁路岩溶隧道帷幕预注浆加固施工技术宜万铁路（1.中国水电建设集团第十五工程局有限公司陕西西安710065； 2.陕西铁路工程职业技术学院陕西渭南 714000）摘要宜万铁路云雾山隧道是典型的特大填充型溶腔隧道，也是全线八大一级风险隧道之一。
本文结合此隧道施工过程，主要论述了如何实行平安措施穿越特大填充、半填充型溶腔的施工技术，主要针对施工方案中采纳超前5～8米范围帷幕预注浆加固技术绽开争论。
关键词岩溶隧道；溶腔施工技术；注浆加固The railway should million karst tunnel curtain grouting strengthening construction technology getsZhan Xiao-gang1,Yang Bo2(1.SINOHYDRO ENGINEERING BUREAU 15 Co.,Ltd Xi"an Shanxi 710065;2.Shanxi railroad project professional technology institute Weinan Shanxi 714000)AbstractThe railway should million yunwu mountains tunnel is typical super-large filling type rock-salt cavity tunnel, also is one of eight level all risk tunnel. Based on the tunnel construction process, mainly discusses how to take safety measures through super-large filling, half filled the construction technology of rock-salt cavity, mainly for construction scheme adopts advanced5 ~ 8 meters scopes curtain grouting strengthening technology advance discussions.Key wordsKarst tunnel construction;Technology of rock-salt cavity;Grunting reinforcement1. 工程概况云雾山隧道位于宜万铁，起止里程为DK242+084～DK248+724，隧道全长6640米。
宜万铁路云雾山隧道溶洞段综合施工技术
宜万铁路云雾山隧道溶洞段综合施工技术摘要院云雾山隧道在施工过程中揭示多处大规模岩溶。
本文对云雾山隧道溶腔的综合施工技术进行了系统的论述，包括超前地质预报、注浆加固、爆破放水和加强支护等施工技术。
该施工技术在该段溶腔的成功应用可为同类型溶腔处理提供经验和借鉴。
Abstract: Several large cavities were revealed in the constructions of Yunwushan tunnel. This article systematically describes thecomprehensive construction techniques of cavities in Yunwushan tunnel, including the geologic forecast, grouting reinforcement, blasting &water-drainage and reinforced support. The construction techniques applying to these cavities successfully can provide experience andreference for the same type cavities.关键词院云雾山隧道；超前地质预报；注浆加固；爆破放水；加强支护Key words: Yunwushan tunnel；geologic forecast；grouting reinforcement；blasting & water-drainage；reinforced support中图分类号院U455 文献标识码院A 文章编号院1006-4311（2014）16-0144-031工程概况宜万铁路26 标云雾山隧道玉线总长6640m、域线总长6682米。
隧道位于湖北省恩施市白果坝与屯堡乡交界地带[1]，域线隧道位于玉线隧道左侧30m。
宜万铁路岩溶隧道施工技术
3、岩溶治理技术及工程案例
3、岩溶治理技术及工程案例
[案例] 2005年6月4日，龙麟宫隧道出口施工到DK232+467时，揭 示DK232+467～+397特大型溶洞。溶洞纵向长约70m，横向宽约 50m，深约80m，基底为堆积体。受施工爆破影响，6月19日18:48 顶部覆层坍塌。该岩溶基底采取“路基填筑、注浆加固”方案。
半充填大大型干溶洞龙麟宫隧道dk231796半充填大型溶洞2岩溶分类充填块块石土型2岩溶分类充填粉粉细砂型2岩溶分类充填泥泥水型2岩溶分类充填清清水型2岩溶分类隧道与暗暗河正交型2岩溶分类高压富富水型齐岳山隧道进口正洞dk363090超前探测涌水录像2岩溶分类高压富富水型齐岳山隧道进口正洞dk363629超前探测涌水录像2岩溶分类高压富富水型齐岳山隧道出口f11断层超前探孔涌水录像3岩溶治理技术及工程案例3岩溶治理技术及工程案例3
2、岩溶分类
高 压 富 水 型
齐岳山隧道出口F11断层超前探孔涌水录像
3、岩溶治理技术及工程案例
3、岩溶治理技术及工程案例 3.1岩溶及岩溶水治理基本对策 根据岩溶分类，针对不同类型岩溶，制定基本处治 对策。 ①洞穴型、管道型岩溶：回填方案 ②充填型岩溶：注浆加固+大管棚方案 ③过水型岩溶：引排方案 ④大型干溶洞（主要针对基底处理）：托梁+板跨方 案、型钢混凝土+板跨方案、钢管群桩方案、桩基+ 承台方案、路基填筑方案、梁跨方案 ⑤岩溶水治理：注浆堵水方案、泄水洞方案、堆积 体加固堵水方案、绕避方案
3、岩溶治理技术及工程案例
堆积体加固堵水方案
[实例]五爪观隧道DK49+274～DK49+345段与五爪观暗河正交, 暗河最大流量36000万方/小时。暗河岩溶大厅横向宽约120m， 为巨块状崩塌块石充填。该段路肩设计标高约542m，堆积体 顶部标高约582m，岩溶大厅顶板最高处标高约600m。暗河岩 溶大厅堆积体上部为巨块状崩塌块石，下部为卵石土、块石 土及粉质黏土夹砾砂等组成，饱和、透水性好。卵石磨圆度 好，直径2～9cm,个别达11cm以上；顶板及周壁为坚硬完整灰 岩。根据该岩溶暗河特点，采取“堆积体加固堵水，抬升暗 河”方案，总体处理顺序为：清除堆积物→施做大里程端底 板→分段施做截流区注浆、挡水坝→排水渠区注浆、修建排 水渠、导流→大里程区钻孔注浆、小里程区底板→小里程区 钻孔注浆。
宜万铁路岩溶隧道施工地质技术
宜万铁路岩溶隧道施工地质技术申志军（铁道部宜万铁路建设指挥部，湖北恩施４４５０００）［摘要］ 以宜万铁路岩溶隧道的施工地质技术实践为例，介绍了施工地质作为工程勘察阶段工程地质勘探在施工阶段的延续，用以在施工过程中解决勘察阶段所没有或不能解决的工程地质问题。
施工地质以超前地质预测预报为主体，以规避大型施工地质灾害为目的，在施工阶段针对可能发生的隧道围岩变更；可能存在的溶腔、断层构造、地下暗河的预测预报；可能引发的水文环境地质问题；工程竣工以后可能存在的隐伏地质病害等，在隧道施工环境条件下为保证施工进度、保证施工安全、保证工程效益、保证工程质量所进行的综合工程地质工作。
施工地质包括综合超前地质预报、水文观测和隧道周边及隧底隐伏岩溶探查。
［关键词］ 宜万铁路；岩溶隧道；综合超前地质预报；水文监测［中图分类号］ Ｕ４５ ［文献标识码］ Ａ ［文章编号］ １００９－１７４２（２００９）１２－００４７－０６1 工程概况宜万铁路位于云贵高原的东北麓，东起宜昌，西至万州，全长３７７ｋｍ，主要行经在长江与清江的分水岭地带，全线隧道１５９座，总长约３３９ｋｍ。
其中单线隧道１０５座，总长２９１．４ｋｍ；双线隧道５４座，总长４７．３ｋｍ，隧道占线路长的６０％。
全线７０％的隧道位于灰岩地区，多座长大隧道通过可溶岩地层，并组成不同类型的储水构造，在地壳运动和特殊的水动力作用下，形成复杂的岩溶深潭、管道及溶隙网络系统。
岩溶强烈发育，岩溶、岩溶水极其复杂，是制约工程建设的突出问题。
岩溶隧道可能产生的突（涌）水、突泥（块石）等突发性地质灾害将严重危及施工和运营安全。
勘察中虽然针对岩溶地质问题采用了超常规、多方法、多手段和多领域的勘察、试验和长期观测的专项地质工作，但由于岩溶发育的不规则性和复杂性以及目前所有勘察手段的局限性，不可能在勘察期间查明所有的岩溶地质问题［１］。
因此，在岩溶隧道施工期间，必须采取施工地质技术对隧道掌子面前方、隧道底板和周边的地质情况进行及时准确分析和判断，预报可能产生的风险，采取预防措施、避免灾害的发生或在一定程度上减少灾害造成的损失、保证隧道的施工及运营安全。
宜万铁路隧道岩溶规模化处治技术
宜万铁路隧道岩溶规模化处治技术薛斌;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,159座隧道中岩溶隧道占91座,采取结构措施处理的岩溶共1 088处,岩溶的类型主要分为暗河、管道、贫水溶洞、富水溶洞以及裂隙和断层,针对相同类型的岩溶,采取了规模化的处理措施,主要有注浆加固、溶腔防护加固、分水降压、释能降压、迂回绕避和隧底溶腔桩基、注浆、钢管桩、加强板、拱桥等溶腔处治技术.【期刊名称】《铁道标准设计》【年(卷),期】2010(000)008【总页数】5页(P68-72)【关键词】宜万铁路;岩溶隧道;规模化处治【作者】薛斌;申志军【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】U452.2+7宜万铁路东起宜昌,西至万州,全长377km,是我国目前在建的地质条件最为复杂的工程,线路位于云贵喀斯特高原之东北缘的鄂西山地,在流域上主要位于长江一级支流的清江流域,该流域在大地构造上属于新华夏系第三隆起带北北东向构造带与长江中下游东西向构造的复合部位。
区内地质构造复杂、碳酸盐岩广布,岩溶强烈发育,地势陡峻、河谷深切,自然坡度一般大于30°,最高海拔1800余m,海拔最低处不足100m,相对高差一般在200～800m。
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。
全线隧道159座,总长约338km,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239.349km,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195.741km,占全线隧道总长度的58%。
长度3km以上的岩溶隧道27座。
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。
宜万线高坪2号隧道DK140451岩溶处理
・隧道施工技术・宜万线高坪２号隧道ＤＫｌ４０＋４５１岩溶处理张民庆１”，黄鸿健２，苗德海３，田四明３（１．中铁隧道集团科研所，河南洛阳４７１００９；２．武汉铁路局宜万铁路建设总指挥部，湖北恩施４４５０００；３．铁道第四勘察设计院，武汉４３００６３＇摘要：高坪２号隧道是宜万线上一座双线隧道，隧道施工至ＤＫｌ４０４－４５１时，工作面右侧揭示岩溶充填物，地表出现沉降、开裂，经监理单位组织三方会商，采取Ｖ线圈岩常规施工方法。
在随后施工中，岩溶充填物坍塌。
地表出现陷坑。
经对各种方案比选，采取清除坍体、护拱、回填等措施进行坍方处理。
针对隧道基底岩溶，经补勘后，采取桩基承台方案进行处理。
关键词：铁路隧道；岩溶；坍方；清除；护拱；桩基承台中图分类号：Ｕ４５５文献标识码：Ｂ文章编号：１００４—２９５４（２００７）Ｓｌ一０１５７—０３１工程概况高坪２号隧道位于湖北省恩施市建始县境内，是宜万线上一座双线隧道。
隧道进口里程ＤＫｌ４０＋２４５，出口里程ＤＫｌ４０＋６４５，全长４００ｍ，最大埋深３８ｍ。
如图１，隧道通过一个相对独立的圆形山体一侧，山体周围发育落水洞、溶蚀洼地。
隧道穿越中厚层深灰色三叠系嘉陵江组（Ｔ。
；２）白云质灰岩，局部层面为紫红色，岩层主体产状１５００一１８５０Ｌ２１０一４３０，局部发育褶皱、揉皱。
除隧道两端受浅埋影响围岩为Ⅳ级外，其余大部分区段为Ⅲ级。
隧道区具有垂向岩溶发育特征（隧道高程约７８０ｍ），附近野三河（高程６５０ｍ）是本区岩溶侵蚀基准面，基本控制了本区岩溶发育的格局，地表水及地下水受大班Ｊ．堡川Ⅸ图１高坪２号隧道工程地质收稿日期：２００７—１０—１１作者简介：张民庆（１９７０一），男，高级工程师，１９９０年毕业于郑州大学。
气降水补给，通过谷地溶沟、溶槽、落水洞、岩溶漏斗转入地下，再沿着岩溶通道排泄至野三河。
２岩溶揭示与坍方２．１岩溶揭示隧道由出口进洞向进口方向独头掘进。
２００５年２月２４日，隧道施工至ＤＫｌ４０＋４５１时，工作面右半部分揭示为软塑状黏土夹块石岩溶充填物（图２），充填物含水量３８．５％，左侧为较完整的Ⅲ级灰岩。
宜万铁路白云山隧道软弱地质岩溶富水段施工技术
宜万铁路白云山隧道软弱地质岩溶富水段施工技术
王晓锋
【期刊名称】《铁道标准设计》
【年(卷),期】2010(000)008
【摘要】软弱地质岩溶隧道的主要特点是充填软塑状黏土,岩溶、地下水、暗河发育,极易发生塌方、突水、突泥等地质灾害,结合宜万铁路白云山隧道采取的安全有效的施工措施,对软弱地质岩溶隧道施工方法进行探讨,首先利用综合超前地质预测预报手段进行预测;其次根据预测结果采用科学开挖支护及帷幕注浆施工技术对各类软弱围岩地段及点、线状出水段进行施工,取得良好效果.
【总页数】5页(P145-149)
【作者】王晓锋
【作者单位】中铁十八局集团有限公司,天津,300222
【正文语种】中文
【中图分类】U455.49
【相关文献】
1.富水性软弱Ⅵ级围岩段隧道开挖支护施工技术 [J], 张宏军
2.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 [J], 张梅
3.北塬隧道浅埋富水软弱围岩段快速施工技术 [J], 张银生;
4.宜万铁路金子山隧道岩溶段施工技术 [J], 张岩;李志刚;崔雪玉;张艳宁;王向阳
5.中铁十二局宜万铁路齐岳山高压富水岩溶隧道施工技术研究 [J],
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四、释能降压技术
（2）释能降压法的二十四字施工要点 探介质、锁边界、选时机、精爆破、严监控、畅排放、
细处理、勤检查。
（3）释能降压法框图
四、释能降压技术
四、释能降压技术
(三) 释能降压技术的实施 1、马鹿箐隧道“978溶腔” （1）查找溶腔 “978溶腔”发生“1·21”突水后，在进口增设4696m泄 水洞。通过正洞与泄水洞对溶腔探测，Ⅰ线溶腔长26m、Ⅱ 线溶腔长12m、泄水洞溶腔长17m。充填淤泥质黏土夹碎石、
PDK
II I
IID K IID K PDK DK
PDK
DK
三、超前地质预报技术
充填物为砂及卵砾石
IID K
I
DK DK DK DK
大支坪隧道990溶腔纵断面面形态图
DK
充填物为淤泥质粘土
DK
DK
DK
DK
DK
DK
三、超前地质预报技术
（5）开挖揭示情况 根据开挖揭示及隧底补勘结果，进一步锁定了溶洞发育 边界，具体为：Ⅰ线DK132+947～+957、DK133+007～+027段、 Ⅱ线ⅡDK132+913～+921、ⅡDK132+973～+997段发育大型富 水充填溶洞，沿层面及岩层走向发育，Ⅰ、Ⅱ线溶洞连通， 溶洞在拱顶以上发育高度大于20m、隧底以下发育深度为8～ 18m、线路左侧发育宽度大于20m、线路右侧尖灭于排水洞左 边墙。
二、岩溶隧道突水突泥突石灾害
1、马鹿箐隧道“978溶腔”突水突泥 2006年1月21日凌晨6:00，马鹿箐隧道出口平导反坡施工 到PDK255+978里程，爆破后正准备出碴时，掌子面突发涌水，
峰值涌水量30万方/小时。突水突泥约7小时后稳定为300方/小
时。突水突泥造成多名作业人员遇难，经济损失巨大。
水平波剖面法
三、超前地质预报技术
4、工程案例（大支平隧道990溶腔形态综合探测） 位于三叠系嘉陵江组灰岩中，薄～中厚层，岩层近直立， 隧道与岩层走向近垂直，受F3、F4断层影响多发育为易发生 突水突泥溶腔。超前地质预报应采取TSP203、地质雷达、长、 中距离多孔水平钻孔、超长炮孔10孔等综合探测。
四、释能降压技术
（3）揭穿溶腔方案的提出与比选
2008年4月3日，建设指挥部组织参建各方成功对马鹿箐 隧道泄水洞978溶腔进行处理。通过系统总结和完善马鹿箐
溶腔处理经验，建设指挥部提出采取揭穿溶腔的方案来处理
高压富水充填溶腔。 注浆法和冻结法受地层不均匀性、材料选择、技术水平 影响很大，难免出现盲区，安全评估难度较大。而揭穿溶腔 法可以通过“探明溶腔、判释溶腔、锁定溶腔、打开溶腔、 处理溶腔”的方式对溶腔实施揭示，更具有安全可靠性。 2008年11月25日云雾山隧道“526溶腔”成功实施揭穿 溶腔，形成了释能降压法。
一、宜万铁路隧道工程概况
岩溶形态：
地表：峰丛洼地、溶蚀－侵蚀峰丛沟谷、溶丘洼地、溶丘 谷地、岩溶干沟、岩溶槽谷、岩溶沟、石芽、溶槽、消水洞、 漏斗、渗坑、落水洞等。
一、宜万铁路隧道工程概况
地下：暗河、溶洞、天窗、竖井、岩溶管道、溶缝、地下
廊道、化学沉积物，石笋、石柱、钟乳石、边石坝、石幔等。
一、宜万铁路隧道工程概况
500米后扭曲解体。突泥突石堆积长度约400m，造成多名施工
人员遇难，经济损失巨大。
二、岩溶隧道突水突泥突石灾害
经统计，野三关隧道“602溶腔”共发生大规模突水突泥
突
二、岩溶隧道突水突泥突石灾害
3、大支坪隧道“990溶腔”突水涌砂 2008年4月30日11:30，大支坪隧道ⅡDK132+913上半断面 开挖时，专职安全员发现异常，立即下令撤人。随后，发生 大规模突水涌砂，涌砂量约4000方，涌砂长度200m。由于措 施得力，本次未造成人员伤亡。 经统计，大支坪隧道“990溶腔”共发生大规模突水涌砂 9 次，涌砂总量约7万方，突水峰值流量约1.2万方/小时。
四、释能降压技术
(二)释能降压技术主要内容 （1）释能降压法的概念与主要内容 释能降压法是针对复杂的高压富水充填溶腔所采取的有
计划、有目的的精确爆破揭示，释放溶腔所存储的能量，降
低施工及运营过程中水土压力对隧道的安全风险，之后，根 据溶腔特征进行针对性处理。 主要内容包括：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。
块石、孤石。
四、释能降压技术
（2）判释溶腔 马鹿箐隧道地表发育5条暗河，其中2条对隧道有直接影 响。地表汇水面积约14.6平方公里。 由于该溶腔规模大，水 文条件复杂，因此，应采用释能降压法处理。
超前导洞法
超前水平钻探法
红外线探水法
高密度电阻率法
(1)对水构造判定较好，对断层破碎带能预报 。(2) (1)受施工空间限制。(2)在隧道工程中 一次预报较长，一般为50～100m。 很少采用，经验少。(3)费用高。 (1)对岩溶预报有一定的准确性。(2)基本不占用掌 子面，对施工干扰少。 (1)主要应用于岩溶揭示后几何型态的 判定，超前预报的应用较少。(2)费用 较高。(3)一次预报预离较短，一般为 30～50m。
三、超前地质预报技术
工序管理原则：岩溶隧道工程施工要将施工地质超前预 测预报工作纳入到施工工序管理中。 2、岩溶隧道超前地质预报范围 岩溶隧道超前地质预报范围：掌子面前方大于30m，隧道 周边以外1倍洞径。 3、隧道超前地质预报方法
三、超前地质预报技术
预测预报方法 优点 (1)一次预报距离长。在软岩条件下探测距离为 100～150m；在硬岩条件下探测距离为150～200m。 (2)一次占用掌子面时间约30min，对施工干扰少。 (3)对断层破碎带构造预报准确度较高。 (1)对断层破碎带有较高的预报准确性，对岩溶预 报有一定的准确性。(2)基本不占用掌子面，对施 工干扰少。 通过辅助导坑对正洞有较好的预报效果 (1)可根据工程需要选择合适的钻机，一次预报距 离可以选择。(2)预报的准确度很高。(3)浅孔钻探 基本不占用施工时间，费用较低。 (1)对水构造能定性判定。(2)费用低。(3)不占用 掌子面时间。 缺点 (1)对岩溶预报的准确性不高。(2)对地 下水无法预报。(3)费用较高。
（1）TSP203超前地质预报探测结果 DK132+928、+937、+950、+970、+985等处存在岩溶异 常、发育地下水；DK132+994～DK133+006、DK133+027～ +062段波速偏低，可能为岩溶破碎带，富含地下水。 （2）地质雷达探测成果 DK132+923～938段15m范围内，围岩较破碎； DK132+938～953段15m范围内，岩溶裂隙发育。
岩溶隧道工程难点： 全线约70%的隧道位于灰岩地区，岩溶强烈发育，地质条 件极端复杂，并组成不同类型的储水构造，在地壳运动和特殊 的水动力作用下，形成复杂的岩溶管道、溶隙网络系统，隧道 遭遇灾害性的突水突泥和诱发环境地质灾害的可能性极大，隧 道突水突泥风险巨大，其规模、数量及工程处理难度为国内外 罕见。工程极为艰巨，施工风险极大。
宜万铁路岩溶隧道施工技术
报告人：谭忠盛
北京交通大学隧道系
博士
教授、博导 常务理事、副秘书长
中国土木工程学会
隧道及地下工程分会
2010年12月11日源自主要报告内容 一、宜万铁路隧道工程概况 二、岩溶隧道突水突泥突石灾害 三、超前地质预报技术
四、释能降压技术
五、信息化注浆技术
六、岩溶整治技术
七、风险管理技术
砂突石6次，涌砂突石总量约6万方
，突水峰值流量约1万方/小时。
三、超前地质预报技术
1、超前地质预报的主要原则 岩溶发育的复杂性和特殊性决定了岩溶隧道施工应形成 综合超前预测预报体系，包括综合预报原则、方法选择原则、 工序管理原则和保证运营原则。 综合预报原则：以地质分析为主线，物探方法为手段、 多种方法相互印证和补充，并配置具有一定经验的预报人员， 同时并注重预报成果与开挖实际对比分析的综合预报原则。 方法选择原则：地表和洞内相结合原则；长距离和近距 离相结合原则；宏观控制和微观探测相结合原则；构造探测 和水探测相结合原则；地质法-物探法-钻探法相结合原则。
一、宜万铁路隧道工程概况
根据每座隧道的工程地质、水文地质条件，发生突涌水突
泥的几率、规模、危害程度等，确定其风险等级，其中Ⅰ级风 险隧道8座、Ⅱ级风险隧道26座。
一、宜万铁路隧道工程概况
岩溶发育规律：
① 平面上具有地带性 规模大延伸长的大型岩溶主要分布在清江及支流岸边2～ 4km的岩溶水排泄区范围内，远离岸边的岩溶水补给及径流区 地带溶洞规模一般较小。 ② 垂向上具有成层性 第一层：洞口标高大于1500ｍ；第二层：洞口标高1100－ 1300ｍ；第三层：洞口标高多集中800－1000ｍ；第四层：洞 口标高600－800ｍ；第五层：洞口标高小于600ｍ。 其中一、二层规模小，分布局限，三、四、五层分别构成 清江流域上、中、下游规模庞大的洞穴系统。
二、岩溶隧道突水突泥突石灾害
二、岩溶隧道突水突泥突石灾害
4、云雾山隧道“617、526组合溶腔”突水涌砂淹井 2008年7月21日，云雾山隧道出口DK245+645掌子面超前 探孔时发生突水涌砂，涌水量约780方/小时，涌砂量约1000 方，涌水造成Ⅰ线淹井1035m、Ⅱ线淹井710m。9月6日，10# 横通道超前探孔时再次发生突水涌砂，造成淹井。 经统计，云雾山隧道“617、 526组合溶腔”共发生大规模突水涌
TSP法
地质雷达法
(1)对地下水无法预报。(2)一次预报距 离较短，一般为10～40m。(3)费用较高。 长大隧道普遍采用，但费用很高，短隧 道很少采用。 (1)深孔钻探需要专用钻孔机械。(2)深 孔钻探占用掌子面时间较长。(3)费用 高。(4)一孔之见，较难形成面的概念。 (1)对水量大小无法预测，对断层破碎 构造无法预报。(2)预报距离短，一般 为20～30m。