岩溶隧道涌突水原因分析及治理技术探讨
城市隧道岩溶富水段涌水综合治理
城市隧道岩溶富水段涌水综合治理城市隧道岩溶富水段涌水综合治理城市隧道建设对城市的交通、供水、排水等方面都有很大的贡献。
在建设过程中，隧道岩溶富水段涌水问题一直是一个难点。
隧道涌水会对周围环境和工程造成很大的影响，因此建设中如何综合治理，一直是一个亟待解决的问题。
隧道涌水原因岩溶地带具有强烈的地下水动力作用和比较开放的裂隙系统，因此岩溶区隧道建设中涌水比较常见。
隧道涌水和水源关系密切，隧道周边的水源会向隧道迁移，进入隧道在线水和周边地下水产生作用，引起隧道涌水。
拦截地下水、造成水位下降或改变地下水运动，常使涌水减小或消失。
综合治理岩溶地区隧道涌水综合治理需要根据实际情况采取综合措施。
治理规划应依据工程自身情况，选取技术先进、效果稳定的治理方法。
常用的涌水治理方法有预排水法、推进式隧道拒涌法、安装防涌井、涂层防涌等。
预排水法在隧道施工过程中，根据隧道断面形状和岩层情况选定适宜的工作面，确定合理的排水方案，提前排水，预防涌水。
设立水井，排除岩层底部的地下水，减少地下水压力，预防涌水。
隧道推进式拒涌法隧道推进式拒涌法是在隧道施工中，结合先进的自流式隧道开挖工法和锚杆支持技术加以施工的。
通过增强隧道围岩的稳定性，防止地下水返涌，从而保证了隧道施工的安全性和效率。
安装防涌井在隧道的涌水段安装防涌井，能够收集地下水，降低周边地下水位，从而减小隧道涌水的风险。
通过防涌井的联合作用，可以有效地控制隧道涌水。
同时，安装防涌井也可以利用收集来的地下水，进行综合利用。
涂层防涌在隧道内壁涂一层高强度防水涂料，从而阻止水流进入隧道，减少涌水。
涂料的厚度和施工状况直接影响其防水能力。
涂层防涌整体效果好，且经济实用。
结语综合治理城市隧道岩溶富水段涌水问题，是隧道施工中的一项重要工作。
隧道涌水治理需要根据隧道岩层和地下水环境情况，及时采取对应的治理措施，达到控制、减少或消除隧道涌水的目的。
岩溶地区隧道涌水问题，难度较大，治理成本也比较高。
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。
岩溶区地铁车站基坑突涌水机理分析及处理实践
岩溶区地铁车站基坑突涌水机理分析及处理实践一、引言随着地铁建设的不断推进，岩溶区地铁工程的建设也日益增多。
岩溶区地铁基坑施工中，突涌水问题一直是工程建设的一大挑战。
由于岩溶地质构造的特殊性，突涌水给施工带来了诸多困难和风险。
本文将对岩溶区地铁车站基坑突涌水的机理进行分析，并结合实际工程，探讨相应的处理实践。
1. 岩溶地质特征岩溶地质是一种特殊的地质构造，其主要特征是地下水侵蚀作用导致地下岩石溶解、洞穴和地下水系的形成。
岩溶地质中的岩层通常是疏松、多孔、水流通道复杂。
当地铁基坑进入岩溶地层时，地下水会受到疏松岩层和地下水通道的影响，从而形成地下水压力，导致突涌水问题的出现。
2. 地下水体特征岩溶区地下水体的特点主要包括水位高、水文地质条件复杂、水文地球化学垂直分异、水体流向多变等。
这些特征使得岩溶区地铁车站基坑容易受到地下水的影响，进而引发突涌水问题。
3. 施工活动影响地铁车站基坑的掘进、开挖和施工活动会对周围的地下水体产生影响，使得地下水动力学环境发生变化，从而引发突涌水的问题。
岩溶区地铁车站基坑突涌水的机理主要受到岩溶地质特征、地下水体特征和施工活动的影响。
1. 前期勘察与监测在岩溶区地铁车站基坑突涌水的处理实践中，前期的地质勘察和监测工作非常重要。
通过对地下水文地质条件进行详细勘察，可以为后续施工提供重要数据支持。
在施工过程中，对地下水位、水质和水压等进行实时监测，及时掌握地下水动态情况，为突涌水的处理提供科学依据。
2. 强化支护措施针对岩溶地质特征和地下水体特点，应采取有效的支护措施，保证基坑周边地质结构的稳定。
可采用地下连续墙、槽槽桩等支护措施，有效减少地下水对基坑的影响。
3. 地下水治理在施工过程中，可通过引排水、降水井及降水管网等设施，对基坑周边的地下水进行治理。
通过有效的降水措施，可以减缓地下水动态情况，减少突涌水的发生频率。
4. 应急处理措施在突涌水问题发生时，应设立科学的应急处理方案，及时进行抢险应对。
岩溶区地铁车站基坑突涌水机理分析及处理实践
岩溶区地铁车站基坑突涌水机理分析及处理实践岩溶是地质学上的一个专有名词，用来形容地下溶蚀作用造成的一种地貌。
岩溶区地下水资源丰富，但也容易引发地铁车站基坑突涌水等问题。
本文将从岩溶区地铁车站基坑突涌水的机理分析出发，结合实际案例，探讨如何处理这一问题。
1. 地质条件岩溶区域常见的地质条件包括岩溶岩层、岩溶洞穴等。
岩溶岩层具有孔隙和裂隙系统，使得地下水流动迅速，且易于形成地下水悬挂、地下水涌出等现象。
而岩溶洞穴则增加了地下水的流动路径，为地下水突涌提供了渠道。
2. 施工活动地铁车站基坑施工活动往往会破坏地下水系统的平衡，导致地下水的突涌。
基坑挖掘、开挖周边土层等作业可能会导致地下水的涌出或悬挂现象。
3. 地下水位在岩溶区域，地下水位往往较高，且存在坡度大、水位不稳定等问题，使得地下水容易突涌至基坑内部。
岩溶区地铁车站基坑突涌水问题主要是由于地质条件和施工活动导致地下水平衡破坏所致。
为了有效处理这一问题，需要结合地质勘察、工程施工等方面，提前做好防范和应对措施。
1. 前期勘察在设计和施工前，应对地下水位、地下水流动状况、地下水渗流条件等地质情况进行充分勘察。
通过地质勘察，可以辨别岩溶岩层、岩溶洞穴等地质条件，为后期施工提供参考依据。
2. 设计防渗结构针对岩溶区域地下水位高、渗流快等特点，设计防渗结构是处理突涌水问题的重要手段。
可以采用防渗墙、防渗板等结构，有效隔离地下水，避免突涌发生。
3. 合理施工在施工过程中，要遵循合理的施工工艺，控制基坑周边土层的开挖速度，降低对地下水平衡的影响。
要做好地下水的排水工作，及时清理渗水管道，避免地下水积聚。
4. 建立监测预警系统在施工过程中，应建立地下水监测预警系统，及时掌握地下水位变化情况，一旦发现异常情况，立即采取措施进行处理，避免突涌水情况的发生。
5. 处理突涌水事故在实际施工中，如果发生突涌水事故，应及时采取应对措施。
可以采用加固基坑支护结构、进行紧急排水等方式，减少不利影响，保证施工进度。
隧道涌水处理技术措施
隧道涌水处理技术措施隧道施工过程中，涌水是一个常见的问题，如果不及时处理可能会对施工造成影响，甚至危害施工人员的安全。
因此，采取有效的涌水处理技术措施显得尤为重要。
本文将从隧道涌水的原因、涌水处理的重要性以及涌水处理的技术措施三个方面进行探讨。
1. 涌水原因首先，我们需要了解隧道涌水的原因。
隧道涌水主要是由于地下水位高，地质构造疏松等因素导致。
当隧道施工打入含水层或者裂隙带时，地下水就会向施工面涌入，形成涌水现象。
此外，地下水位波动、水文压力等因素也可能导致隧道涌水。
2. 涌水处理的重要性隧道涌水一旦发生，会给施工带来诸多问题。
首先，涌水会导致隧道内水位过高，加大了施工难度，延长了工期。
其次，涌水还可能造成隧道结构的松动、坍塌，甚至影响隧道的使用安全。
因此，采取有效的涌水处理措施，对保隧道施工的顺利进行，确保施工质量和安全至关重要。
3. 涌水处理技术措施涌水处理技术措施主要包括以下几种：（1）封堵法：利用注浆、灌浆等工法封堵隧道进水口，阻止地下水进入隧道。
这种方法操作简单，但需要选择合适的封堵材料和施工方法，以确保封堵效果。
（2）降水法：通过井点排水、泵水等手段将隧道内的水位降低，减少涌水的影响。
这种方法适用于水位较高、涌水量不大的情况。
（3）隔离法：在隧道周围设置防渗墙、挡水墙等隔离设施，将地下水与隧道分隔开，有效减少涌水影响。
（4）排水处理：对涌入隧道的地下水进行排水处理，通过排水管将水排除隧道外，确保隧道内干燥。
总结起来，隧道涌水处理技术措施是保隧道施工顺利进行、确保施工质量和安全的关键。
在实际工程中，我们需要根据隧道的地质条件、涌水情况等因素选择合适的涌水处理方法，确保施工的顺利进行。
同时，隧道涌水处理技术也需要不断的进行创新和优化，以满足隧道施工的需求，促进工程的进展和发展。
隧道涌水处理技术措施的研究和应用，实际上也是一种对地下水资源合理利用和保护的重要举措。
愿随着技术的不断进步和完善，隧道施工涌水处理技术能够更加成熟，更好地服务于工程建设。
岩溶隧道突涌水风险评价研究
岩溶隧道突涌水风险评价研究岩溶隧道突涌水风险评价研究引言：随着交通发展的需要，岩溶地区的隧道建设日益增多。
然而，由于岩溶地质背景的特殊性，岩溶隧道在施工和运营过程中面临着突涌水的严重风险。
突涌水是指地下水在隧道工程中突然泉水涌出并且水量巨大的现象，给隧道施工、运营和维护带来了极大的困难和风险。
因此，对岩溶隧道突涌水的风险进行评价研究是非常必要的。
一、岩溶隧道突涌水的特点和成因分析1. 岩溶隧道突涌水的特点岩溶隧道在地质背景上具有一定的特点，如水溶隧道、巨大的溶洞和孔洞形成等。
这些特点使得隧道更容易受到地下水的侵蚀，隧道周围地质环境的复杂性也增加了突涌水的可能性。
2. 岩溶隧道突涌水的成因分析岩溶地区地下水的来源主要是来自降雨、地表水渗漏和附近水系统的补给。
在岩溶隧道施工过程中，常常需要进行爆破和开挖作业，这会造成地下水体系的破坏和紊乱，增加了突涌水的可能性。
同时，由于地下水体系的复杂性，地下水在隧道周围流动时可能会遇到阻碍，导致水压增加并可能引发突涌水。
二、岩溶隧道突涌水风险评价方法为了评估岩溶隧道突涌水的风险，可采用下列方法：1. 野外调查和监测：对隧道周围的岩溶地貌进行野外调查，了解地下水体系的分布和流动状况。
通过现场监测仪器，对地下水位、水流速度和水压进行实时监测。
2. 地质勘探和试验：通过地质勘探和试验工作，了解隧道施工过程中可能遇到的地质条件和水文地质条件。
通过试验和模拟，评估地下水在隧道周围的流动规律和水压增加的情况。
3. 数值模拟和风险评估：利用数学模型对隧道周围的地下水流动进行数值模拟，预测突涌水可能出现的位置和水量。
根据模拟结果，评估突涌水对隧道运营和施工的风险程度。
4. 安全措施和管理：根据突涌水风险评价结果，制定相应的安全措施和管理方案。
包括隧道施工过程中的地下水排涌方案、运营期间的水位监测和紧急排水措施等。
三、突涌水风险评价案例分析以某岩溶地区隧道为案例进行突涌水风险评价。
隧道岩溶涌水突泥成因分析及整治措施
隧道岩溶涌水突泥成因分析及整治措施[摘要] 在岩溶地区修建隧道时，常遇到突水、涌泥等地质灾害，对人员及财产造成重大的损失。
本文将隧洞岩溶涌水突泥的成因分为地质因素和工程因素两大类，进行了详细的分析，针对不同涌水情况，提出了整治对策，为隧道涌水突泥灾害的分析、治理提供一定的参考。
[关键字] 隧道工程涌水突泥成因整治措施1 前言随着我国隧道、矿山、水利及其它地下工程建设的快速发展，遇到的工程地质条件不断复杂，面临的问题也越来越有挑战性，特别是高压、富水区高埋深岩溶隧道面临高压突水、涌泥的危险，详细地分析了成因，提出相应措施，对隧道岩溶涌水灾害的防治具有很重大的意义。
2 成因分析隧道岩溶突水的实质是地下水原有的输水网络或存储条件受到外界因素的影响而失去平衡而导致失稳的现象，其影响因素众多且复杂，但总体上可分为地质因素和工程因素两大类。
2.1 地质因素（1）地形地貌。
从多个隧道建设中的突水实例调查发现，整个工程的地形地貌条件与突水的发生密切相关：地表岩溶洼地、沟槽地区为雨水等的汇集提供有利条件，而岩溶洼地、槽谷中的落水洞或漏斗使降雨转入地下，成为地下水的补给区。
在隧道横断面上，地形地貌可分平坦型、凸形、山谷正下方平行型、山谷侧下平行型和单斜面型；在纵断面上，地形地貌可分平坦型、凸型、横贯河流型、盆地型和平凸型。
在横断面地形类别中，山谷正下方平行型和侧下平行型隧道的比突水量最大，凸型隧道的比突水量则最小。
从纵剖面来看，横贯河流型、盆地型和平凸型隧道的比突水量最大，平坦型和凸型隧道的比突水量则相对要小很多。
从中可以看出，突水量的大小与地形地貌有较大的关系，在隧道前期勘察过程中应多注意，尽避开可能发生突水的地段。
（2）地层岩性。
大型突水灾害多发生在灰岩、白云岩等可溶岩地层中，地层岩性越纯、单层厚度越大则岩溶越发育，越易形成大型岩溶管道。
在碳酸盐岩中，除化学沉积，还有碎屑沉积，为发育大型含水岩溶管道创造了条件。
隧道围岩突泥涌水成因与加固处理
隧道围岩突泥涌水成因与加固处理摘要：结合洋碰隧道工程水文地质特征及整个施工过程，探讨了隧道突泥涌水灾害产生的原因、处理措施及加固效果。
分析研究表明：（1）岩溶和断层发育修建隧道，采用超前地质预报和超前地质钻探是十分必要的；（2）超前周边预注浆结合超前小导管注浆组成的超前支护体系，能够有效实现围岩加固；（3）采用注浆、锚杆、锚索三种技术联合加固方法，能够弥补采用单一加固模式的不足，起到很好的围岩加固止水效果。
关键词：隧道；围岩；突泥涌水；超前支护体系；联合加固引言在岩溶区的隧道修建过程中，突水突泥是造成施工地质灾害的主要原因[1,2]。
特别是复杂地质条件、强岩溶富水区长大隧道的安全快速修建技术是当前交通建设急需解决的关键问题[3～5]。
故加强对复杂岩溶地区的隧道稳定性及施工技术的研究，有着重大的技术价值和经济意义。
1 工程概况洋碰隧道是京珠高速公路粤境北段重要工程之一，位于乳源县乳城镇北西约6km，为分离式单向行车双向隧道。
隧道左线起讫里程为LK76+287～LK78+340，全长2053m，，高差41.30m；右线起讫里程为RK76+300～RK78+410，全长2110m，高差42.21m。
路线西高东低，坡度为-2%。
2 工程水文地质条件2.1 工程地质条件在区域地质构造上，洋碰隧道位于近南北向大瑶山复背向斜南倾覆端南西部位，隧道出口为寒武系八村群砂岩，北部和南部中低山地段出露泥盆系桂头群砂岩（），少量页岩和砾岩，中部的鞍部山丘缓坡地带为泥盆系东岗岭组深灰色中厚层～厚层状隐晶质灰岩（），如图1。
断裂构造十分发育，以NE走向的F13为主干断层，2km2范围内共有大小断层19条（图1）。
其中F7、F8断层在隧道左线LK76+740～LK76+600段交汇，对隧道施工带来相当严重影响；F12、F16断层在隧道右线RK78+030附近交汇，F12、F13断层在左线LK77+871～LK77+790段左侧70m交汇，造成该段施工发生大量涌水。
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节 ,地层水位迅速上升 ,水压力增大 ,隧道突发涌水的 可能性极大 。 2. 3 施工因素
在隧道施工之前 ,岩体处于自然平衡状态 ,隧道开 挖时扰动了岩体 ,形成临空面 ,并在隧道周边形成松动 圈 ,导致原有裂隙扩张和出现新的裂隙 ,改变了围岩的 应力状态和地下水的流动状态 ,加速了水循环 ,而岩体 的破裂首先是从围岩内的节理裂隙面开始的 ,当充水 裂隙垂直方向受拉应力作用或者裂隙面上受剪应力作 用时 ,不高的水压即可使其产生破裂 ,从而引起裂隙进 一步扩展 ,水流在扩展方向的流动和劈裂又加剧了裂 隙的扩展 ,从而诱发隧道涌水突泥 ,其主要表现在以下 3个方面 。 2. 3. 1 隧道开挖直接诱发涌水突泥
脉管经溶蚀进一步扩大 ,延长 ,形成 较大的管 ,其宽度很大 ,连通性很好 ,一 旦揭示 ,水和泥砂会涌出或喷出 ,一般 管道型 呈有压状态 ,水量和水压较大 ,地下水 大 很大
和泥砂运动状态比较复杂 ,这种形式的 涌水一般具有突发性 ,对施工和运营安 全影响很大
空间体积较大 ,形状不规则 ,有水溶 洞如果内部充满大量的水和泥砂等充
填物 ,甚至可能存在气体 ,则压力很高 , 溶洞型 一旦揭示 ,水 、泥 、气体就会大量涌出和 大 很大
喷出 ,地下水 和泥砂 运动状 态比较 复 杂 ,这种形式的涌水突泥对施工安全影 响很大
过水断面大 ,水中泥砂含量低 ,出水一 暗河型 般为清水 ,其运动状态一般为重力梯常成为地表水下渗和地下水径流的通 道 ,控制岩溶水的分布形态 。
表 1 岩溶涌突水特征和运动规律及危害性
Table 1 Features, moving pattern and harmfulness of karst water gu sh ing
类型
特征及运动规律
涌突水 几率
危害性
1)可溶性岩石的向斜核部和背斜翼部容易发生 岩溶涌突水 。向斜褶皱核部纵张裂隙发育 ,轴部易汇 水 ,易形成溶蚀裂隙和溶洞 ,发育成强岩溶带或暗河 ; 在背斜褶皱翼部发育的层面裂隙和层间滑动裂隙通常 是过水通道 ,受溶蚀作用 ,易沿岩层走向发育椭圆或扁 平状溶管或洞穴 ;与背斜和向斜褶皱直交的横张裂隙 一般张开性强 、岩石破碎 、胶结程度差 、透水性强 ,容易 起导水和汇水的作用也是岩溶发育带 。
ZHAN G W ei, L I Zhiguo, WAN G Q uansheng
( L uoyang R esea rch Institu te of S cience and Technology, Ch ina R a ilw ay Tunnel Group Co. , L td. , L uoyang 471009, Henan, Ch ina)
3)可溶岩与非可溶岩接触面 、膏溶面和碳酸盐岩 层间滑动带 ,极易发生强烈溶蚀生成溶洞 ,产生岩溶涌 突水 。很多沿层面走向发育的地下河都处在层间滑动 带上 ,在石灰岩 、白云岩与碎屑岩或煤系地层的接触面 上最易汇集地下水和发生强溶蚀作用而形成岩溶管道 和溶洞突水 。
4)其他含水构造 、含水体涌突水 。如层状隔水层 形成的含水体 、岩溶地层中的孤立含水体等 。 2. 2 气象条件
主要原因是 , 1)爆破或非爆破开挖直接破坏含水 构造周围的地层 ,导致止水岩柱或关键岩块失稳和破 坏 ,岩溶水突然涌出 ; 2)隧道开挖直接揭穿高压 、富水 溶洞或岩溶管道造成隧道涌水突泥 ; 3)为爆破或非爆 破施工导致岩体溶隙或岩溶管道扩张 ,造成岩体局部 应力集中和破裂 ,岩溶水突然涌出 。 2. 3. 2 隧道开挖间接诱发涌水突泥
关键词 : 岩溶隧道 ; 涌突水机理 ; 止水岩柱 ; 裂隙 ; 治理技术
中图分类号 : U55
文献标志码 : A
文章编号 : 1672 - 741X (2008) 03 - 0257 - 06
Cause Ana lysis and Coun termea sures for Wa ter Gush ing of Karst Tunnels
可溶岩被溶蚀作用的强弱和突涌水 ,还受气温的 高低 、降雨的多少和强度等气象因素影响 。气候的变 化决定气温的高低 、总降水量 、降水强度和降水量的季 节分配 、蒸发量以及地面径流量与渗透量之间的比例 关系等 。在低温条件下 ,水的溶蚀力 、流动交替和岩溶 作用反应速度都较小 ,岩溶发育过程缓慢 ;随着温度的 升高 ,岩溶作用增强 ,降雨的多少和强度不仅影响水的 渗透条件和水的运动交替 ,而且雨水通过空气和土壤 层 ,形成的游离 CO2能使岩溶作用大大加强 。因此 ,夏 季雨量充沛 ,地表水径流和下渗容易转化为岩溶水 ,且 携带大量泥砂 ,隧道容易发生突水涌泥 ,此外暴雨季
0 引言
近年来 ,随着高速铁路 、高速公路及水电基础设 置的大规模建设 ,在岩溶地区修建的高水压 、富水 、 岩溶隧道也越来越多 ,由于岩溶发育的复杂性 ,在隧 道施工过程中遇到了不少问题 ,其中涌突水问题最 为突出 ,隧道穿越岩溶区时 ,由于采取爆破或人工开 挖 ,扰动围岩 ,改变地下水的流动状态 ,破坏了围岩 的原始力学状态和岩溶水平衡体系 ,因而导致岩溶 隧道施工中出现岩溶涌突水问题 。岩溶涌突水对施 工安全 、施工质量及周围环境影响很大 [ 1 - 2 ] ,严重时 还将影响运营和环境安全甚至带来工程灾难 ,因此 分析岩溶隧道涌突水原因 ,找出涌突水的关键因素 , 探讨涌突水治理技术显得非常重要 。岩溶隧道涌突 水与隧道穿越的地质构造有关 [3 - 4 ] ,不同岩溶构造 , 涌水突 水 特 点 不 同 , 同 时 还 与 施 工 和 降 雨 因 素 有 关 [5 - 6 ] ,另外岩溶突水还与隧道的位置及安全距离 有关 [ 7 ] ,但以前的研究仅局限于对具体工程的处理和
一般由构造裂隙经溶蚀加宽后形成 ,
其宽度一般很小 ,延续性较好 ,岩溶水
溶隙型
从地层中缓慢渗出或流出 ,水量和水压 很小 ,岩溶水经过较长距离的过滤和沉
小
小
淀 ,出水一般为清水 ,地下水运动为渗
流 ,符合达西定律
溶隙经溶蚀进一步扩大 ,延长 ,形成 脉管状 ,其宽度较大 ,连通性较好 ,地下 脉管型 水从地层 中股状 流出 , 压力 和水量 较 中 大 小 ,出水一般为清水 ,运动状态以重力 梯度流为主 ,基本符合伯努力方程
2)断层破碎带容易发生岩溶涌突水 。断层破碎 带常因导水 、富水而成为岩溶富水带 ,张性断裂常因张 开性好 、构造角砾胶结松散 、孔隙较大而容易形成具有 较大储水空间和宽大径流通道的强岩溶带和暗河径流 带或管道流 ,张性断裂横切褶皱或挤压性断裂 ,使褶皱 不同部位的地下水互相连通 ,促进岩溶发育 ,共轭出现
根据有关理论 、工程类比和岩溶涌突水现象的观 察和分析 ,可以总结出岩溶地下水的运动规律 ,隧道岩 溶突水主要分 5种类型 ,其特征和运动规律及危害性 如表 1。
收稿日期 : 2008 - 05 - 12; 修回日期 : 2008 - 05 - 22 作者简介 : 张炜 (1963—) ,男 , 1983年毕业于西南交通大学铁道工程专业 ,本科 ,高级工程师 ,从事科学技术研究管理工作 。
© 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
第 3期 张炜 , 等 : 岩溶隧道涌突水原因分析及治理技术探讨
© 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
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隧道建设 第 28卷
图 1 岩溶管道涌突水 Fig. 1 W ater gushing through karst p ipes
摘要 : 对岩溶发育特征与涌突水的关系作了深入介绍并给出了判断标准 ,提出岩溶涌水与气温 、降雨量和降雨强度 、施工引起的应
力分布等因素有关 ,通过数值模拟和理论分析阐述了岩溶突水的止水岩柱受拉破坏 、裂隙剪切破坏 、裂隙水力扩张 、块体失稳破坏
等突水机理 ,并对突水压力和突水量的估算和岩溶治理技术做了介绍 。
第
28卷 第 3期 2008年 6月
隧道建设
Vol. 28 No. 3
Tunne l C onstruc tion
June 2008
岩溶隧道涌突水原因分析及治理技术探讨
张炜 , 李治国 , 王全胜
(中铁隧道集团有限公司洛阳科学技术研究所 , 河南 洛阳 471009)
Abstract: The relationship between the karst development features and the water gushes are p resented in detail and as2 sessment criteria is p roposed; it is p roposed that the karst water gushes are related to the atmospheric temperature, rain2 fall and rainfall intensity and the stress distribution caused by the construction; the water gushing m echanism s, such as the tensioning failure of the water2sealing rock columns, the shearing failure of the fissures, the hydrodynam ic expansion of the fissures and the stability2losing failure of the ground, are expounded by means of num erical analysis and theoreti2 cal analysis; the estimation of the water gushing quantity and the water gushing p ressure, as well as the karst treatment technology, are p resented. Key words: karst tunnel; water gushing mechanics; water2sealing rock column; fissure; treatment technology