宜万铁路马鹿箐隧道1·21突水突泥抢险治理技术

研究目的:通过介绍宜万铁路马鹿箐隧道突水突泥过程、抽排水试验,地表深孔施作堵水塞,对施工过程中开挖揭示堵水塞施作情况进行观察,分析第一次堵水塞失效原因,探讨堵水塞机理,并对堵水塞今后施作提出技术改进措施,以期为今后类似工程抢险积累经验.研究结论:隧道发生突水突泥后,若突水物以泥砂为主,采取抽水措施难以达到目的,应采取堵水塞措施.堵水塞对马鹿箐隧道突水突泥治理是成功的.堵水塞设计长度除进行抗剪强度验算外,应根据工程突水突泥介质特征和注浆机理确定.马鹿箐隧道突水突泥介质为粘性土和水,堵水塞注浆机理主要表现为挤占沉积作用和水化固结作用,同时受地表降雨和间断注浆影响,产生浆液结石体层间浮积作用,因此,堵水塞长度应取10～20倍洞径为宜.     

岩溶隧道突水突泥预报综合评估

基于层次分析法建立岩溶隧道突水突泥预报综合评估的模型,分析发生突水突泥的地质因素、综合预报方法及预报解译因素,通过对它们之间联系的剖析,研究各项预报解译因素在评估突水突泥中的影响权值,根据不同预报解译因素的评价,结合其在整个评估体系的影响权值,得到被评估段落的突水突泥的综合评估结论。研究表明,基于层次分析法的评估可以灵活系统的根据综合预报的各项解译因素,综合评估岩溶段落突水突泥发生的可能性,可灵活应用于动态实时综合预报评估。     

宜万铁路马鹿箐隧道1·21突水突泥抢险治理技术

研究目的：通过介绍宜万铁路马鹿箐隧道突水突泥过程、抽排水试验，地表深孔施作堵水塞，对施工过程中开挖揭示堵水塞施作情况进行观察，分析第一次堵水塞失效原因，探讨堵水塞机理，并对堵水塞今后施作提出技术改进措施，以期为今后类似工程抢险积累经验。研究结论：隧道发生突水突泥后，若突水物以泥砂为主，采取抽水措施难以达到目的，应采取堵水塞措施。堵水塞对马鹿箐隧道突水突泥治理是成功的。堵水塞设计长度除进行抗剪强度验算外，应根据工程突水突泥介质特征和注浆机理确定。马鹿箐隧道突水突泥介质为粘性土和水，堵水塞注浆机理主要表现为挤占沉积作用和水化固结作用，同时受地表降雨和间断注浆影响，产生浆液结石体层问浮积作用，因此，堵水塞长度应取10～20倍洞径为宜。     

宜万铁路大支坪隧道高压富水溶腔处理技术

根据地表降雨量与洞内涌水时间、涌水量、水压的关系,采用作业面钻孔泄水、临界控制爆破揭示溶腔体、高位支洞排水等释能降压措施,提供溶腔处理的安全作业环境。在宜万铁路大支坪隧道的高压富水、充填性岩溶区段施工中,综合采用帷幕注浆预加固地层、释能降压技术,较好地解决了高压富水充填溶腔区段的成洞施工难题,该技术对类似地质条件工程具有借鉴意义。     

突水突泥高风险隧道施工技术与管理

地球上约有15％的地形是喀斯特岩溶地貌．中国是世界上岩溶分布面积最广的国家之一。最新统计表明．裸露于地表的碳酸盐岩面积约203万km^2,加上埋藏型碳酸盐岩,总面积达365万km^2．约占国土面积的1／3以上。裸露型碳酸盐岩主要分布在中国南方地区,其中四川、云南、贵州、重庆、广西、湖南、湖北和广东八省区面积达74万km^2,占总面积194万km^2的38．1％。中国碳酸盐岩分布见图1。     

宜万铁路云雾山隧道溶腔段双连拱隧道施工技术

介绍宜万铁路云雾山隧道溶腔段双连拱隧道施工过程。在先行施工了右侧正洞的情况下,通过在右洞侧加固中导洞顶部岩体,分段开挖余下半边中导洞,对中墙顶部采用工字钢架支顶和喷射混凝土回填中墙顶部空隙,完成先进洞的二衬后,再进行后进洞的开挖、初衬和二衬,成功完成了该段双连拱隧道施工。     

兰新二线大梁隧道突水突泥原因分析与治理

研究目的:兰新二线大梁隧道施工至向斜翼部灰岩与板岩接触带时,多次发生突水突泥灾害,最大涌水量10 000 m3/h,共涌出泥砂及块石约20 000 m3,淤积隧道长度236 m。通过对突水突泥灾害原因分析,采取有效的处理方案,取得良好的处理效果。研究结论:(1)深埋铁路隧道向斜翼部软、硬岩接触带,由于导水性良好,围岩软弱破碎,易发生突水突泥(石),因此,施工中应加强超前地质预测预报,防止灾害发生;(2)隧道突水突泥发生后,应对清淤风险进行必要的评估,清淤到合理位置时应及时施作封堵墙,防止次生灾害发生;(3)针对隧道突水突泥,采取"正面封堵、侧面迂回、高位截排"措施可以形成处理工作面,并开辟新的工作面,形成两端夹击处理局面,同时高位截水可以降低溃口的处理难度,经该工程实践证明,"两端夹击、注浆加固、管棚支护"措施是处理突水突泥的有效方法;(4)本研究成果可以在类似隧道突水突泥处理中推广应用。     

岩溶隧道突水突泥影响因素及对策

研究目的:突水突泥是隧道施工过程中常遇的现象,给工程施工造成的危害性极大.马鹿箐隧道是宜万铁路八座一级风险隧道之一,地下暗河、岩溶、高压、富水、溶腔等不良地质广布,施工中多次遭遇特大型突泥突水.本文通过对该隧道突水突泥现象研究,分析各种岩溶隧道突水突泥影响因素,探讨隧道突涌水整治问题.研究结论:通过分析得出:(1)岩溶隧道突涌水与其穿越地层的岩溶空腔(溶腔、溶隙等)的静水储量大小密切相关,与溶腔内的水压高低有关,与地表及地下水系的连通性有关;(2)隧道穿越高压、富水、岩溶地层时,应重视超前地质预测预报工作,特别推荐超前水平钻孔和周边钻孔相结合的方法,探明开挖前方的工程地质、水文地质特征、溶腔的边界情况,提前采取可靠的工程措施,以达到“保证施工安全、确保结构稳定、保障安全运营”的目的.     

宜万铁路龙麟宫隧道2号溶腔处理施工技术

宜万铁路龙麟宫隧道2号溶腔大跨岩溶顶板处理难度大,施工风险高,创新地采用了立柱支顶与锚喷网结合防护进行顶板加固,采取复合地基+整体结构、单压式结构及框架结构等特殊隧道结构通过溶腔,换填、钢管桩注浆加固及深孔注浆加固的措施,提高了基底承载力,减小了工后沉降,可为类似工程提供经验。     

基于云模型的隧道突水突泥风险评估

突水突泥灾害是隧道施工最常见的事故类型之一,构建基于云模型的突水突泥风险评估模型,以指导隧道施工组织中的灾害预防工作。从水文条件、地质条件和气候条件三个方面展开研究,建立风险评估指标体系。针对评价指标模糊性与随机性的特点,应用逆向云发生器生成风险云特征数字,应用正向云发生器生成风险云与标准云对比图,表征突水突泥和各级评价指标的风险状态。以某隧道为工程背景进行计算,该隧道突水突泥综合风险等级为高,风险不可接受,需进行管理决策,规避转移风险;夏季雨水集中,极易引起大气降雨向地下运移,造成大规模的突水突泥灾害;评估结果与工程实际基本一致,可为灾害预防工作提供理论依据。     

宜万铁路下村坝隧道2号溶腔拱跨结构施工技术

介绍宜万铁路下村坝隧道2号大型溶腔,为了确保隧道施工、结构和营运安全,尽量减少对溶腔坚固岩体的第二次扰动,在隧道边墙外侧完整基岩上布置双侧纵向拱梁基础,拱梁上采用3 m厚型钢、钢筋混凝土拱罩防护,再施作二次衬砌;隧底采用纵向单跨实腹式钢筋混凝土拱桥结构,纵向跨越溶腔的施工技术。在宜万铁路隧道施工罕见的复杂地质结构中,该溶腔在处理方案确定上,充分体现了隧中有桥,桥上有隧,是隧道和桥梁有效结合的特殊案例。     

宜万铁路云雾山隧道溶洞施工技术

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。     

宜万铁路齐岳山隧道DK363+629高压充水溶腔处理技术

宜万铁路齐岳山隧道进口施工过程中,通过超前钻孔,探测到DK363+629溶腔,溶腔内充填物以清水为主,含少量泥砂,实测水压力0.68 MPa,单孔最大涌水量450 m3/h。针对该溶腔,先后进行了注浆试验和放水试验。注浆试验表明,在规模较大的充水溶腔中,注浆量难以确定,且会受动水影响,难以达到理想的注浆效果。放水试验表明,由于溶腔水的补给量难以确定,规模较大的溶腔补给量往往较大,因此仅通过钻孔放水是难以在短时间内达到排泄溶腔水的目的,且排水受地表降雨影响很大。在隧道进出口平导贯通后,通过方案比选,利于平导施作泄水支洞,对溶腔实施释能降压,然后爆开揭示溶腔进行观察,使溶腔处理变暗为明,从而可以得到可靠的处理方案。针对该溶腔,释能降压后,对溶腔基底采取换填,对隧道两侧设置护墙,对岩溶水采取引排、限排措施,隧道结构采取加强措施。     

宜万铁路八字岭长大隧道施工通风技术应用研究

通过对八字岭隧道进、出口通风方案的设计、实施及在实施中对存在问题的解决方法进行研究,对压入式通风、混合式通风、巷道式通风在八字岭隧道的应用进行总结,为类似长大隧道施工的通风应用提供参考。     

宜万铁路野三关隧道高压富水充填溶腔溃口处理技术

研究目的:宜万铁路野三关隧道602溶腔双层初期支护完成后,受地表强降雨影响,使溶腔内形成高压水,从而击穿双层初期支护。通过实施高位泄水支洞降低水压力,采取注浆堵水固结溃口块石堆积体,以及超前管棚预支护措施,完成溃口处理。研究结论:采取注浆技术和管棚预支护措施,可以有效固结块石堆积体。采用大扭矩、高转速钻机,当扭矩为1 200~2 000 N.m、转速为300~500 rpm时,钻穿一榀I20钢架时间为30~1 h 30 min。采用硫铝酸盐水泥单液浆和普通水泥-水玻璃双液浆组合型注浆材料配套体系,按由下到上、先外后内、间隔跳孔的注浆顺序,采取合理分段长度进行前进式分段注浆,按定量定压相结合原则,可以解决周边排水条件下的注浆控制。块石堆积体经注浆改良后,施作76 mm管棚超前预支护,能保证隧道溃口段的安全施工。     

宜万铁路野三关隧道进口段快速施工技术

结合野三关隧道进口段创造了铁路史上独头掘进达8 055 m的纪录,施工过程中一直保持均衡、高效的施工实践;介绍长大隧道从施工方案的选择、施工设备配置及管理、施工技术管理、施工进度管理等几个方面内容,对长大隧道独头快速掘进施工有一定的参考价值。     

宜万铁路云雾山隧道穿越溶洞施工技术

宜万铁路云雾山隧道是全线八大一级风险隧道之一。主要论述如何穿越特大填充、半填充型溶腔的施工技术,施工中针对不同的部位采取不同的措施,目前Ⅰ线111m溶腔已经成功穿越,取得一些经验和教训。