隧道岩溶防治措施

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隧道岩溶专项施工方案

隧道岩溶专项施工方案

隧道岩溶专项施工方案1. 前言隧道岩溶工程是一项高风险的施工工程,需要进行专项的施工方案制定和实施。

为了确保施工安全和工程质量,本文将从岩溶特征分析、施工前期准备、隧道开挖、支护加固、围岩处理以及材料选择等方面详细阐述隧道岩溶专项施工方案。

2. 岩溶特征分析岩溶是指地下水长期作用下形成的天然溶洞、溶洞古地貌、地下河道、地下水系等地质现象。

在隧道建设中,岩溶的特征直接影响着隧道的安全性和质量。

因此,在施工前期必须进行充分的岩溶特征分析。

主要包括以下方面:2.1 岩石组成和环境岩石的成分和结构特征是岩溶形成和演化的首要条件。

在岩溶区域通常存在多种不同类型的岩石,如石灰岩、白垩纪、砂岩等。

这些岩石所形成的地层特征、稳定性、力学性质等存在差异,所以在施工前期应当详细了解隧道所通过的岩系、岩层的分布、厚度、物理力学性质等,以针对可能出现的不同地质问题制定相应方案。

2.2 地下水情况地下水流动是岩溶区域地质演化的重要因素。

在隧道开挖过程中,地下水会对隧道稳定性和环境产生重要影响。

因此,在施工前期应当详细了解地质调查数据,了解地下水位、水流速度、水压等水文地质信息,以制定相应地下水处理措施。

2.3 质量评估岩溶隧道施工的质量评估,对于保证工程质量和施工安全至关重要。

因此,在进行隧道开挖和支护加固时,应当根据实际情况制定严格的工程质量评估标准,将岩溶地质特征与地质灾害和安全问题结合起来,以有效地评估施工质量。

3. 施工前期准备施工前期准备是确保隧道岩溶工程顺利进行的关键步骤。

在此阶段,需要进行开展现场调查、科学论证和综合评估,以各方面提出可行、安全、经济、优化的技术方案。

3.1 安全评估和管理进行隧道建设过程中,岩溶地质条件可能会出现各种难以预测的情况。

因此,在进行隧道建设时,安全评估和管理是非常重要的一个环节。

根据现场实际情况,开展定期安全评估,及时对隧道开挖过程中出现的安全问题进行整改,确保施工安全。

3.2 设备选型在隧道建设的前期准备阶段,应根据建设区域的地质特征和环境调查所得信息,选择合适的施工设备和施工技术。

岩溶隧道突水灾害与防治研究

岩溶隧道突水灾害与防治研究

岩溶隧道突水灾害与防治研究一、本文概述岩溶隧道突水灾害是一种常见且具有极大破坏性的自然灾害,对隧道施工安全、运营稳定以及周边生态环境构成严重威胁。

本文旨在全面探讨岩溶隧道突水灾害的成因、机理、预测方法以及防治措施,以期为相关领域的理论研究和实践应用提供有益的参考。

文章将对岩溶隧道突水灾害的定义、类型及特点进行概述,明确研究对象和范围。

深入分析岩溶隧道突水灾害的成因,包括地质条件、水文环境、施工因素等多方面的影响。

在此基础上,探讨突水灾害的发生机理,揭示其演化过程和影响因素的相互作用关系。

接下来,文章将介绍岩溶隧道突水灾害的预测方法,包括地质勘探、数值模拟、监测预警等方面的技术手段,以期实现对突水灾害的有效预警和防控。

重点阐述岩溶隧道突水灾害的防治措施,包括工程治理措施和非工程治理措施,旨在提高隧道的抗灾能力和保障隧道运营安全。

通过本文的研究,旨在为岩溶隧道突水灾害的防治提供科学、合理的技术支持和理论依据,推动相关领域的技术进步和工程实践,为保障隧道施工安全、运营稳定以及周边生态环境的可持续发展做出贡献。

二、岩溶隧道突水灾害的成因分析岩溶隧道突水灾害的成因多种多样,主要包括地质构造因素、水文地质条件、工程施工因素和运营管理因素等。

地质构造因素是岩溶隧道突水灾害发生的基础。

岩溶地区的地质构造复杂,岩溶发育强烈,岩溶管道和溶洞分布广泛。

这些岩溶构造的存在为地下水的流动提供了通道,一旦隧道穿越这些区域,就存在突水的风险。

岩溶地区的断层、褶皱等构造也会对地下水的流动产生影响,增加突水的可能性。

水文地质条件是岩溶隧道突水灾害发生的重要影响因素。

岩溶地区的水文地质条件复杂,地下水位高、水压大,且地下水动态变化复杂。

隧道施工过程中,若未能准确掌握地下水的情况,或未能采取有效的排水措施,就可能导致突水灾害的发生。

再者,工程施工因素也是岩溶隧道突水灾害发生的重要原因。

隧道施工过程中,若未能严格按照设计要求进行开挖,或未能采取有效的支护措施,就可能导致隧道围岩失稳,进而引发突水灾害。

南宁地铁2号线盾构隧道岩溶处治方案分析

南宁地铁2号线盾构隧道岩溶处治方案分析

南宁地铁2号线盾构隧道岩溶处治方案分析南宁地铁2号线的建设是南宁市交通发展的重要项目之一。

随着城市建设和人口增加,南宁地铁的建设已经成为了市政府的一项重点工作。

然而,在地铁建设过程中,由于南宁地区地质条件较为复杂,岩溶问题成为了建设的一个难点。

本文主要探讨南宁地铁2号线盾构隧道岩溶处治方案的问题。

一、南宁地铁2号线盾构隧道岩溶处治方案1.岩溶概述岩溶是一种地质现象,是由于地下水在石灰岩等可溶岩石中流动,溶解岩石中的钙质和成分,形成地下洞穴、地震陷、地表塌陷等自然过程。

在南宁地铁2号线建设过程中,岩溶是一种较为常见的问题。

2.岩溶处理方法随着科学技术的发展,针对岩溶的处理方法也逐渐成熟。

在南宁地铁2号线建设过程中,主要采取以下三种方法进行岩溶处理。

(1)预埋灌浆钢板法预埋灌浆钢板法是一种常见的岩溶治理方法,该方法将钢板预先安装在洞穴的顶部和侧面,然后注入水泥浆灌浆,以填充空隙和坚固岩体。

(2)补土法补土法是一种基础修建工程中常用的方法,可以对地面进行填补和加固。

在南宁地铁2号线建设过程中,补土法主要用于填补洞穴下方的土壤和岩石空隙,以形成承载力。

(3)钢筋网喷浆法钢筋网喷浆法是一种针对洞穴修补的技术,其过程是首先将钢丝网覆盖在岩壁上,然后在钢丝网上进行石膏喷涂,以支撑和加固修补区域。

二、南宁地铁2号线盾构隧道岩溶处治方案分析在南宁地铁2号线建设过程中,岩溶处理是一个重要的环节,对于工程的安全与顺利进行具有重要作用。

从这个角度出发,本文提出以下几点分析。

1.岩溶处理方案的可行性南宁地铁2号线采用的岩溶处理方法在实践中已经有了较好的应用,因此其可行性得到了充分验证。

在实际建设过程中,各种治理措施的配合使用可以避免治理方案的单一和局限性。

2.岩溶处理方案的技术含量南宁地铁2号线的岩溶处理方案涉及到多种技术的应用,在处理过程中需要运用岩土力学、材料科学和工程力学等多方面的专业技术知识。

因此,在项目实施中需要加强技术研究和工程设计。

岩溶及其治理措施

岩溶及其治理措施

岩溶及其治理措施摘要:隧道穿越岩溶地层时,往往与地下发育、分布的各种规模岩溶、洞穴、溶蚀现象等相遇,对隧道施工影响较大。

针对上述问题,在本文中对岩溶的形成机理,处置方法进行了描述。

关键词:隧道岩溶治理方法1.岩溶及其形态特征在可溶性岩石地区,地下水和地表水对可溶岩进行化学侵蚀作用、机械侵蚀作用以及与之伴生的迁移、堆积作用,总称为溶岩作用。

在岩溶作用地区所产生的特殊地质、地貌和水文特征,称之为岩溶现象。

岩溶是碳酸盐类岩石与水作用的结果,只有碳酸盐类岩石分布的地区,才有岩溶。

我国碳酸盐类岩石分布面积很广,出露地表的约有120万平方公里,约占全国面积的1/8,埋藏地下的更为广泛,主要分布在我国南方广西、贵州和云南东部,其中以广西壮族自治区出露面积最大,约12万平方公里,占自治区面积的60%左右。

除此在湖南、湖北西部以及广东的西部和北部岩溶也很发育。

华北地区岩溶主要分布在山西和河北的太行山、太岳山、吕梁山和燕山一带,其中尤以山西境内比较发育。

岩溶与工程建设的关系很密切。

在岩溶地区修建隧道,一旦揭穿高压岩溶管道水时,就会造成大量突水,有事夹有泥沙喷射,给施工带来严重困难,甚至淹没坑道,造成机毁人亡的事故。

在地下洞室施工中遇到巨大溶洞时,洞中高填方或桥跨施工困难,造价昂贵,有时不得不另辟新道,因而延误工期。

在岩溶地区修筑公路时,由于地下岩溶水的活动,导致路基基底冒水,水淹路基、水冲路基及隧道涌水等。

2.岩溶的发育规律2.1岩溶发育规律在岩溶发育地区,各种岩溶形态在空间的分布和排列是有一定规律的,它们主要受岩性、地质构造、地壳运动、地形和气候等因素的控制和影响。

(1)岩性的影响可溶岩层的成分和岩石结构是岩溶发育和分布的基础。

成分和结构均一且厚度很大的石灰岩层,最适合岩溶的发育和发展。

所以许多石灰岩地区的岩溶规模很大,形态也比较齐全。

(2)地质构造的影响褶皱、节理和断层等地质构造控制着地下水的流动通道,地层构造不同,岩溶发育的形态、部位及程度都不同。

【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

【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。

岩溶区隧道施工控制措施

岩溶区隧道施工控制措施

岩溶区隧道施工控制措施前言:伴随着国内高速公路突飞猛进的发展,隧道工程不断增多,地质情况是决定隧道工程成败的关键,而岩溶发育不良地质对工程造成的危害尤为极大,所以,隧道工程溶洞处治彰显重要。

本文结合广乐高速中山顶隧道施工过程中的溶洞处理,总结出了一些行之有效的处理措施,希对岩溶隧道施工有一定借鉴作用。

一、工程概况中山顶隧道地处广东省英德市,设计为分离式双向六车道,左线1203米,右线1145米,洞内人字坡排水。

隧址区岩溶极强发育,地表多出可见岩溶漏斗及落水洞,隧道中部为大型天然岩溶洼地,受隧道右侧f3逆断层影响,岩体破碎,或呈挤压破碎状,均为地表水灌注地下提供了条件。

根据地面调绘、物探和钻探成果,综合判断中山顶隧道地质复杂,突水突泥安全风险高,为岩溶i级风险隧道。

二、施工前预控措施针对中山顶隧道复杂的地质情况,在设计地质勘探成果的基础上,结合现场实地调查,对隧道地质情况有了初步的判断,但以此作为制定施工方案的依据远远不够,且需提前制定各项应急措施,本隧道施工主要从以下两个方面加强预报和预控。

1、加强超前地质预报为进一步对围岩有更详尽的掌握,主要从三个方面加强超前地质预报:①加强地质雷达及tgp超前地质预报为确保超前地质预报尽可能与实际围岩吻合,采用tgp长距离超前地质预报结合地质雷达短距离预报对隧道掌子面前方围岩进行探测,其中tgp全隧道覆盖,短距离雷达预报主要针对设计预测岩溶发育段落,并且根据实际地质情况适当增加。

②加强超前加深炮孔探测在上台阶掌子面开挖过程中,每循环开挖前,在上台阶核心土与拱顶之间设置一个、上台阶两拱脚附近设置两个,一共设置三个超前加深炮孔,安排经验丰富的开挖工人、采用5m钻杆水平钻进(每循环开挖进尺控制在2米以内),并做好钻进记录,在钻进速度急剧变化或发生异常时及时将情况反映到施工技术人员或技术主管处,根据反馈信息情况及时制定相应对策③超前钻孔预探tgp预测地质若出现异常,采用地质雷达进一步验证,地质雷达反馈出现不良地质,则可采用超前钻(30米)进一步更直观验证和揭露前方不良地质。

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

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。

隧道岩溶水防治与溶洞处理

隧道岩溶水防治与溶洞处理

岩溶水防治与溶洞处理本隧道在进行开挖时,施工中随洞身掘进情况采用地震反射波探测法(TSP203超前地质预报系统)分段对掌子面前方的岩溶发育状况进行探测预报,对可能出现岩溶的地段,利用超前探测钻孔进行验证,根据探测结果采取相应的施工措施,并时刻作好突水、突泥等紧急情况的处治准备。

1、岩溶水防治的施工排水措施主要有:①有水地段喷射砼时应采取以下措施:当涌水不多时,用开缝或中空锚杆导水处理后再喷射;当范围大时,设树枝状排水导管后再喷射;当涌水严重时设排水孔边排水边喷射。

②当洞内有大面积涌水时采用钻孔将水集中汇流引入排水沟,并在相应位置衬砌时设置排水设施。

③当涌水或地下水位较高时用井点降水法,抽水机抽水到两侧水沟排出。

④排水的同时用围幙预注浆方法堵水。

对于超前探水孔中总流量小于10m3/h,但个别孔流量大于2m3/h,采用局部超前预注浆堵水;对于超前探孔中2/3孔出水且总水量大于10m3/h的情况,进行全断面注浆。

(1)全断面帏幕注浆堵水a、在预注浆前,应认真分析设计提供的详勘成果,以超前物探及超前钻孔,探明地下水,溶洞的发育情况。

超前钻孔应在预测突水处以前5~20m。

b、注浆范围为隧道开挖线以外4.5m,每循环注浆长度为25m,全断面开挖长20米,留5米。

一个注浆完成后留6m不开挖作为下一个注浆段的止浆岩盘。

c、注浆孔自掌子面沿开挖方向,以隧道中轴线为中心呈伞状布置。

浆液扩散半径为2m,孔底间距不大于3m,全断面开孔直径不小于φ90㎜,终孔直径不小于φ65㎜;局部注浆开孔直径不小于φ108㎜,终孔直径不小于φ90㎜;径向注浆开孔直径不小于φ90㎜,终孔直径不小于φ65㎜,长度4米,环向间距1.8米,纵向3米。

d、注浆材料为水泥-水玻璃双液浆,浆液浓度应据地质及水文条件进行调整。

初拟为:C:S(体积比)=1:(0.6~1.0),水泥浆水灰比0.8:1~1:1,水玻璃模数2.6~2.8,水玻璃浓度40Be′。

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隧道岩溶防治措施摘要:随着我国经济的快速发展,大型工程建设日益增多,特别是近些年,高铁线路大规模建设。

高铁线路一般由隧道、桥梁、路基等工程组成,而岩溶、坍塌、滑坡等地质灾害对隧道、桥梁、路基等工程的顺利建设起着至关重要的作用。

地下工程(如隧道)施工中常会遇到暗河、溶洞、承压水等不良地质情况,极易发生较大规模的涌水、涌泥事故,一般以水、淤泥、泥砂为载体迅速突出,是隧道施工特别严重的地质灾害之一。

一般地质条件下不易发生,但由于其具有较强的隐蔽性和不可预见性,极易造成严重的经济损失,甚至造成人员伤亡。

因此,隧道施工遇到地下水、岩溶水发育的软弱破碎围岩时,应做好预测预报及防治措施。

本文结合方斗山隧道岩溶防治措施及经验对岩溶的防治作一简要论述。

【关键词】隧道岩溶预测预报防治措施岩溶是地表水和地下水对可溶性岩层经过化学作用和机械破坏作用而形成的各种地表和地下溶蚀现象的总称。

通常情况下,岩溶发育的条件有三个,一是岩石的可溶性,其次是岩石的透水性,最后是流水的溶蚀、流动作用。

另外,隧道所处地形、当地降雨量的大小及覆盖隧道地表面土体的性质也是造成岩溶发育的重要因素。

1、岩溶的危害及处理措施1.1岩溶对隧道的危害岩溶对隧道的危害主要分为四种类型:(1)洞穴的存在使建筑物全部或部分悬空,将极大地降低隧道的使用可靠度;(2)岩溶水特别是当可溶性物质含量增高时,水的流通将给隧道结构带来极大的侵蚀作用,影响隧道的使用寿命;(3)洞穴堆积物因松软易坍塌下沉,改变洞穴周边的应力分布形态,影响隧道的稳定;(4)隧道中地下水流失,使隧道顶部地面岩溶塌陷,导致环境地质被破坏,是造成隧道结构不稳定的原因。

1.2隧道岩溶的处理措施隧道施工遇到岩溶危害时,可根据岩溶对隧道不同的影响情况及具体的施工条件,采取不同的处理措施。

隧道通过岩溶的处理方法很多,主要有以下一些处理方法:(1)对洞穴的处理:对隧道周边岩体进行封闭、注浆加固、支护加固、加强衬砌;(2)排水处理:暗沟、管道、涵洞、泄水洞、明渠、渗沟、拱桥或增加辅助导坑节流排除地下水等;(3)洞穴填充物的处理:通过对洞穴填充物进行换填或注浆、设置隧道拱部拉杆拱等;(4)管棚支撑、地表注浆、锚固桩等;(5)当溶洞不具有坍塌条件的完整顶板,其厚度大于等于洞跨度的1/2时或溶洞节理裂隙发育,且胶结不良,具有坍塌条件的不完整顶板,其厚度大于等于洞高的5倍时且无明显渗、漏水的情况下可以不处理而直接通过该溶洞。

2、隧道超前地质预探、预报2.1 TSP203超前地质预报系统超前探测隧道掘进过程中,每开挖100m通过TSP203对开挖前进方向进行中长距离(100~200米)预报,对一定规模的断层破碎带和岩溶带进行预报。

方法:TSP方法属于多波多分量高分辨率地震反射法。

地震波在设计的震源点(通常在隧道的左或右边墙,大约24个炮点)用小量炸药激发产生。

当地震波遇到岩石波阻抗差异界面(如断层、破碎带和岩性变化等)时,一部分地震信号反射回来,一部分信号透射进入前方介质。

反射的地震信号将被高灵敏度的地震检波器接收。

数据通过TSPwin软件处理,便可了解隧道工作面前方不良地质体的性质(软弱带、破碎带、断层、含水等)和位置及规模。

如图“2-1 TSP 203 原理图”。

2.2掌子面超前地质钻孔探测预报在隧道施工通过岩溶、断层破碎带段每开挖30m利用超前水平地质钻孔对开挖前进方向进行30~50m的钻探。

除可溶岩地段、断层破碎带、可溶岩与非可溶岩过度接触带必须施作超前钻孔外,还要结合超前探测结果的异常段,按地质人员要求增设钻孔。

钻机钻孔时要固定牢固,并安设孔口管及高压闸阀,确保超前钻孔涌出高压地下水时,能够有效地控制。

在可溶岩地段、可溶岩与非可溶岩过度接触带、以及断层破碎带施工中运用开挖用的钻具进行长5米的超前钻孔,对洞身前方进行全方位空间探测,探孔成放射形布设。

2.3红外线探水在隧道施工通过岩溶、岩溶水、断层破碎带可能发生涌水地段每开挖15~30m,对开挖面前方施作一红外线探测技术,对地下水进行预报。

工作原理:利用被测体温度场的变化预测地下水体空间位置的一种物探方法。

当含水体与围岩存在温度差时,岩体中温度T随观测点距含水体距离的增加呈对数衰减(或增加,视温差的相对值而定),最终趋于岩体的正常温度。

因此,在掌子面上按一定规律布设多个观测点,由于各点距含水体的距离不同,各观测点间存在温度差,据该差异即可判断掌子面前方水体的存在。

2.4开挖后的周边探测在隧道已开挖过的可溶岩地带隧底、断层破碎带洞壁8~15m范围利用地质雷达进行连续探测,对发现的不良地质体,及时采取相应的处理措施,以免造成更大的损失。

地质雷达是采用无线电波检测地下介质分布和对不可见目标体或地下界面进行扫描,以确定其内部结构形态或位置的电磁技术。

其工作原理为:电磁波以宽频带脉冲形式通过发射天线发射,经目标体反射或透射,被接受天线所接收,见图“2-2雷达工作原理及其基本组成”。

图2-2 雷达工作原理及其基本组成3、方斗山隧道工程概况3.1气候与水文沿线气候属亚热带季风气候,雨量充沛、无霜期、多云雾,冬季很少严寒。

隧址地下水类型分为:松散岩类孔隙潜水、碳酸盐岩类裂隙岩溶水和碳酸盐岩类溶洞水等三种类型。

预测正常情况下,最大涌水量为Q总=2.8万方/d,雨季最大涌水量为Q总=8.4万方/d。

3.2地层岩性、地质构造及地震动参数出露的地形主要为一套浅海相、内陆河湖相的碳酸盐岩和碎屑岩系地层,隧址区主体构造为方斗山背斜。

隧址区构造简单,地层单斜,岩层倾角较小,走向变化较大。

区内构造节理较发育,节理间距0.5~2m,延伸长度2~5m,裂隙面平直、微张,未充填或泥质半充填。

根据国家地震局《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001),地震动峰值加速度值为0.05g,地震动反应谱特征周期值为0.35s。

3.3水文地质条件(1)地表水隧址出口临近龙河,地表水发育小型河流,其次地表零星分布池塘,地表水相对较发达,斜坡利于地表水排泄,加之覆盖层粘性土透水性差,大气降水大部分沿坡面汇入沟槽排走,少部分顺节理裂隙入渗补充为地下水。

(2)地下水区内地下水主要为基岩裂隙水,次为第四系松散土层孔隙潜水。

经隧址区采集水样分析,根据《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》判定,隧道部分段落地下水具硫酸盐酸性侵蚀。

4、方斗山隧道岩溶防治措施隧道出口洞身通过多处可溶岩和非可溶岩,施工中随时会遇到溶洞,通过岩溶岩和非可岩溶岩区一旦出现突水突泥,要坚持“先治水、强支护、快封闭、早衬砌”的施工原则。

4.1超前地质预报措施根据隧道不同地质条件,超前地质工作按照长短结合、上下对照、定性与定量相结合的办法来保证预报的准确性。

施工中坚持采用TSP和红外探水仪作远距离的地质预测预报。

在掌子面采用地质钻机对已用TSP和红外探水仪制定的岩溶位置作进一步调查与验证。

具体探测方法见“2、隧道超前地质预探、预报”。

4.2其他地质工作内容a岩溶和断层破碎带形态调查;调查岩溶的形态、规模及其分布位置、高程、延伸方向、涌水量大小、充填物情况。

b地表监测;依据提供的工程地质、水文地质图,岩溶隧道中线两侧各1.5公里与居民生活、生产关系密切的泉水、井水等进行监测。

监测内容主要为水量、水温、水压、水质的变化以及当地的气象与降水。

监测手段主要为测量、摄影、笔记等。

c必要时采用超前导坑法进行开挖揭示地质情况;d地质信息收集与处理。

超前地质预报建立一个地质信息系统,通过各种方法收集地质信息,进行综合分析、判断,编制信息预报成果由主管技术人员予以复核,并报设计、监理。

为变更设计和施工提供决策依据,及时调整施工方法和支护参数。

经分析、整理的地质资料作为施工技术资料存档。

采用新的施工方法和支护参数后,有从施工过程中获取新的地质信息,更新地质信息系统,经处理后,再一次反馈给施工,如此往复,形成地质信息系统化。

5、隧道内岩溶处理——超前预注浆堵水5.1几种注浆方案的特点及适用范围通过注浆来改良软弱破碎岩体、封堵地下水及侵蚀性离子,是当前长大隧道施工中解决断层、溶洞、软岩、地下水等不良地质的主要方法,在渝怀铁路圆梁山隧道、宜万铁路野三关隧道、龙厦铁路象山隧道及厦门翔安海底隧道等重大工程中都有成功应用的实例。

根据注浆目的的不同,注浆施工方案主要有全断面超前预注浆、周边帷幕预注浆、局部注浆、顶水注浆、径向注浆和超前小导管注浆等,其各自的作用和特点如表5-1所示。

表5-1 几种隧道注浆方案的特点及适用范围序号方案名称方案特点及适用范围1 全断面超前预注浆①加固隧道前方核心区及轮廓线外约5~8m范围内的围岩,防止地下水、泥等从隧道周边和前方突入隧道内,并加固隧道围岩;②每循环加固段长20~30m、钻孔和注浆量大、作业周期长;注浆时,工作面其他作业无法进行。

③一般需设置专门的混凝土止浆墙,以抵抗浆液和水压力;④通常采用分段前进式注浆,也有利用钻杆采用后退式注浆的,注浆顺序一般是从外圈到内圈依次进行。

⑤主要适用于高水压、富水、流砂涌泥、岩溶等地段,以及排水能力无法满足安全施工要求时。

2 周边帷幕预注浆①以加固隧道待开挖段周边的岩体,防止岩体从隧道上方坍塌为主。

②每循环加固长度20~30m,注浆时,掌子面其他作业停止。

③通常采用分段前进式或分段后退式注浆,条件允许时可采用全孔一次性注浆,多圈孔时,先注外圈孔,再注内圈孔,最后依次注中间圈孔。

④主要用于断层等破碎地带,水压和水量都不大,掌子面围岩具有一定的自稳能力。

3 局部注浆①以封堵围岩裂隙(或管道)股状流水为主,通过注浆减小地层水向隧道内的排泄量。

②主要适用于隧道开挖后,洞壁较大的股状出水点处,小范围的面状淋水部位,帷幕注浆前的顶水,在掌子面超前探测孔处也有使用。

4 径向注浆①隧道开挖后,洞壁渗漏水较大时或支护后围岩软弱,支护结构变形较大时,通过径向注浆达到堵水减排和加固围岩、限制变形的目的。

②根据加固厚度,钻孔可采用气腿式风钻(5m以下)或风动潜孔钻机(5~10m),隧道底部也可采用地质钻机钻孔。

径向注浆时,前方工作面仍可平行作业。

③通常采用全孔一次性注浆,分序加密进行。

④主要用于节理裂隙密集及围岩破碎段带水开挖后的加固堵水注浆,也用于全断面超前预注浆段或周边帷幕注浆段开挖后的补充注浆。

在处理隧道塌方时,有时也采用径向注浆对塌方影响带的段落进行加固处理。

5 超前小导管注浆周边帷幕预注浆的一种特殊型式,在注浆孔中安设小导管,导管与支护钢架连接在一起,注浆加固的同时起到管棚的作用。

5.2方斗山隧道注浆方案结合设计文件及隧道断层、岩溶、软岩、高压富水区等不良地质段和洞口段,采取以下注浆方案:(1)溶洞发育区、易突泥涌水段,施工中以超前地质预测预报为基础,对岩体富水、地表水与地下水连通性、岩体完整性及施工安全、环保多项因素进行评价,选用全断面超前预注浆+开挖后径向注浆或者周边帷幕注浆+开挖后径向注浆。

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