宜万铁路齐岳山隧道F11高压富水断层特征及工程对策

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宜万铁路隧道工程特点及设计对策

宜万铁路隧道工程特点及设计对策

宜万铁路隧道工程特点及设计对策苗德海;马涛;王伟;李鸣冲【摘要】宜万铁路东起湖北省宜昌市,西至重庆市万州区,全线共分布有159座隧道,总长338.7 km,左线隧线比高达60%,全线不良地质众多,岩溶、岩溶水、软岩大变形、高地应力、煤层瓦斯等普遍分布,特别是70%隧道穿越岩溶发育地区,岩溶发育规模、多样性、突水突泥的风险程度及工程处理难度为国内外罕见,为此开展复杂隧道风险分级、超前地质预测预报、排水减压、注浆、特殊结构设计、可维护防排水系统、防灾报警系统及安全性监测等研究工作,有效控制了复杂隧道的高风险,实现了复杂艰险山区隧道修建技术的突破.【期刊名称】《铁道标准设计》【年(卷),期】2010(000)008【总页数】7页(P56-61,99)【关键词】宜万铁路;隧道工程;岩溶;风险分级;注浆;结构【作者】苗德海;马涛;王伟;李鸣冲【作者单位】中铁第四勘察设计院集团有限公司,武汉,430063;中铁第四勘察设计院集团有限公司,武汉,430063;中铁第四勘察设计院集团有限公司,武汉,430063;中铁第四勘察设计院集团有限公司,武汉,430063【正文语种】中文【中图分类】U452.21 概述宜万铁路东起湖北省宜昌市,西至重庆市万州区,是铁路进、出川渝地区的东通道之一,也是沪汉蓉快速铁路通道的重要组成部分,线路全长 377km,为国家Ⅰ级干线电气化铁路,宜昌东至凉雾段为双线,长 288 km,设计时速 160km,满足开行双层集装箱货运条件;凉雾至万州段为单线,长 89km,设计时速 120km。

宜万铁路平面见图1。

线路位于云贵高原的东北麓,主要行经在长江与清江的分水岭地带,主要不良地质有岩溶、岩溶水、顺层、滑坡、崩塌、岩堆、断层破碎带、瓦斯、高地应力等;其地形、地质条件之复杂集西南山区铁路之大成,建设条件之艰、难、险居我国铁路历史之最,被多位院士和专家称为世界级难题。

全线共分布 159座隧道,总长338.771km,左线隧线比高达 60%。

齐岳山隧道F11高压富水断层带注浆施工技术

齐岳山隧道F11高压富水断层带注浆施工技术

齐岳山隧道F11高压富水断层带注浆施工技术
卓越;孙国庆
【期刊名称】《中国工程科学》
【年(卷),期】2009(011)012
【摘要】隧道岩溶、断裂带等高压涌水是隧道修建中比较难以解决的问题,隧道突涌水地质灾害频繁发生,成为影响隧道施工和安全的主要障碍.宜万铁路齐岳山隧道所穿越暗河、溶洞、断层破碎带等不良地质高压突涌水地段,给施工带来很大的困难.目前正在施工的齐岳山隧道F11断层破碎带,水压高、水量大、地质条件复杂,成为唯一制约全线的主要技术难题.以平导F11断层的注浆施工治水防坍为实例,介绍F11高水压断裂带治水防坍新方案、新工艺及效果检查新方法等,为以后类似工程积累经验.
【总页数】5页(P82-86)
【作者】卓越;孙国庆
【作者单位】北京交通大学,北京,100044;中铁隧道集团公司科学技术研究所,河南洛阳,471009;中铁隧道集团公司科学技术研究所,河南洛阳,471009
【正文语种】中文
【中图分类】U455
【相关文献】
1.齐岳山隧道F11高压富水断层注浆设计与施工技术探讨 [J], 孙国庆
2.齐岳山隧道F11断层注浆截水帷幕施工技术 [J], 卢炜;汪玉华
3.宜万铁路齐岳山隧道高压富水断层带注浆加固技术 [J], 李森阔
4.宜万铁路齐岳山隧道F11高压富水断层特征及工程对策 [J], 王伟;苗德海
5.宜万铁路齐岳山隧道F11高压富水断层注浆法与冷冻法方案比选与实施 [J], 董裕国
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齐岳山隧道穿越高压富水断层施工方案研究

齐岳山隧道穿越高压富水断层施工方案研究

齐岳山隧道穿越高压富水断层施工方案研究周海东【摘要】本文以宜万铁路齐岳山隧道F11断层施工为工程背景,主要解决了岩溶地区隧道高压富水断层快速施工问题。

首先对泄能降压法、注浆加固堵水法、冻结法等施工方法进行了比较分析,采用了信息化跟踪注浆和分水降压组合工法的优化施工方案,同时结合快挖、快封法安全快速通过高压富水断层隧道区域,本文方法具有重要的工程实际意义。

【期刊名称】《资源信息与工程》【年(卷),期】2016(031)005【总页数】3页(P136-137,140)【关键词】分水降压;快挖快封;高压富水断层;无工作室管棚【作者】周海东【作者单位】中铁十二局集团第二工程有限公司,山西太原030032【正文语种】中文【中图分类】U455近年来,我国铁路隧道事业发展迅猛,溶岩地区隧道的施工技术逐渐趋于成熟,溶岩地区隧道施工最难解决的问题是如何在高压富水断层地区快速安全施工。

在高压富水断层地区传统的施工方法包括:帷幕注浆加固法、泄能降压法和冻结法。

这3种方法应用于高压富水地段开挖加固不仅工期长,而且可控性差、开挖加固效果差。

本文通过论证研究,施工方法对比选择和现场多方面试验,全面分析评估了在高压富水断层地区开挖加固作业的风险,确定断层交界面、水压富集区为该隧道施工危险系数最高的区域。

通过该区域采用注浆与分水降压相结合的组合工法,实现了2种工法组合的优点,保证了在该区域快速安全施工。

齐岳山隧道共长10 528 m,最大埋深可以达到670 m。

齐岳山背斜、得胜场槽谷和箭竹溪向斜为该隧道的主要地质构造。

齐岳山隧道主要穿越的长大高压富水F11断层带位于得胜场槽谷段,得胜场槽谷由地表垂直向下分布经历4个地质带:0~60 m范围内为第1地质带,主要以岩溶洼地、塌陷为主;35~45 m范围内为第2地质带,主要为发育完全的得胜场暗河;60~100 m范围内为第3地质带,主要地质为局部发育的溶洞和溶蚀裂隙;100 m至隧道洞身为第4地质带,主要以溶孔、溶蚀裂隙地质为主。

断层条件下的隧道预支护设计与施工

断层条件下的隧道预支护设计与施工
铁 2 1 年 第 3期 01



3 5
Ra l y Eng n e i iwa i e rng
文 章 编 号 :0 31 9 ( 0 1 0 —0 5 0 10 —9 5 2 1 ) 3 0 3 —4
断 层 条 件 下 的 隧 道 预 支 护 设 计 与 施 工
谢 达文 , 彭 峰 , 红 雨 单
( 京 中铁 瑞 威 基 础 工 程 有 限 公 司 , 京 10 5 北 北 0 0 5)
摘要 : 齐岳 山隧道 穿越 F 1 1断层 。此 断层规 模宏 大 , 断层 带导 水 , 心 带岩 体破碎 , 核 富含 高压 水 , 主要 其 工程 地质 问题 是岩 溶 富水 、 突水 突泥 , 高压裂 隙水 等 , 工 难度 极 大 。其 中, 口处 为反 坡 施 工 , / 难 施 进 施 -
学 报 ,0 2 3 ( )9 —6 20 ,5 2 :2 9 . [ ] 学 山 , 树 林 . Y 型 倾 角 仪 瞬 态 反 映 测 试 方 法 的 研 究 3杨 马 Q [ ]地 震 工 程 与 工程 振 动 ,0 22 ( )9 —0 . J. 2 0 ,2 z :7 10 [ ] 兴 民 , 学 山. 赖 昭 松 花 江 大 桥挠 度测 量分 析 [ ] 地 震 4侯 杨 陶 J.
收稿 日期 :0 0 0 2; 回 日期 :0 0 1 - 2 2 1 .9 1 修 2 1 — 2 1
道穿越 二叠 系 、 三叠 系 灰 岩 和侏 罗 系 砂 岩 、 泥岩 、 页岩 地层 ; 隧道 最 大 埋深 6 0m。地质 构造 有 齐 岳 山背 斜 7 果 是可 靠 的 , 精度 可 保 证 。相 比水 准仪 等 传 统挠 度 测
工 程 与 工 程 振 动 ,0 3 2 ( ) 7 — 0 2 0 ,3 2 :7 8 .

结合宜万铁路浅谈铁路隧道高压富水充填溶腔处理技术

结合宜万铁路浅谈铁路隧道高压富水充填溶腔处理技术

1 工 程 概 述
宜 万 铁 路 东起 宜 昌 , 西至万州 , 全长 3 7 7 k m。宜 昌至 土 城 约
3 0 k m 为 长江 中下游 平 原构 造 侵 蚀丘 陵区 。土 城 至 齐 岳 山约 3 0 0 k m为清江与长江 分水岭靠北侧地带 , 属构造溶蚀侵蚀 中低 山
区, 岩溶 极其 发 育 。 齐 岳 山至 万 州 约 5 0 k m 为 川 东 红 层 构 造 侵蚀 、
2 . 2 . 1 完 全释 放
( 3 ) 反坡 施 工 时 , 先迂回贯通, 实 施顺 排 。
. 4 . 5 洞内相邻洞室分 隔专项设计 这种情况下 , 溶腔 处理极其容易, 主要采取回填 , 在 隧道结构 2 为减 少 释 能 降压 时水 及 充 填 物进 入 相 邻 洞 室 , 保 证 相 邻 洞 室 外形 成 护 拱 。 2 . 2 . 2 水释放、 介质未释放
防设计, 一 般 来 说 主 要有 以下 几 个 方 面 : 2 . 4 . 1 水 文监 测 专项 设 计 包括 降雨 量 、 涌水量 、 水压力 、 地表水位四个方面。
图5 c 情况路线示意 图
3 总 结
通 过 上 述 分 析 我们 可 以看 出 , 释 能 降 压法 能够 有 效 的 解 决 高
处理是安全的。
. 2 释 能降压 后 处理 铁路建设初期 , 对 岩 溶 隧 道 高风 险 采 取 地 质 素 描 、 T S P 、 地 质 2
雷达 、 红 外探 水 、 超 前 钻探 五种 方法 , 后期采取“ 地质素描 、 T S P先
溶腔释能 降压后, 由于受充填介质特征 、 水压力 高低 、 水量大
2 . 4 - 3 洞外警戒系统 专项设计 区域 、 警戒时段、 警戒标识等 。 2 . 4 . 4 洞 内排 水线路专项设计

宜万铁路隧道工程特点及设计对策

宜万铁路隧道工程特点及设计对策

[ ] 陈 唯一 . 2 以工 程 经 验 为 主 的隧 道 动 态设 计 原 理 初 探 [ ] 铁 道 工 程 J.
行 长期 安全性 监测 十分必 要 。
参考文 献 :
[ ] 高新强 , 文革 , 1 仇 关宝 树 . 建 铁 路 隧道 动 态 设 计 系 统 的构 思 [ ] 新 J.
铁 道 标 准 设 计 , 0 4 8 :4—4 . 2 0 ( )4 7
填溶 洞 、 型暗河 、 大 高压 富水岩 溶管道 等 , 隐蔽性 强 、 难 以准 确判 释 、 施工 风 险 高 。建 设 过 程 中针 对 I级 风 险
罕见 , 为此 开 展 复 杂 隧 道 风 险 分 级 、 前 地 质 预 测 预 报 、 水 减 超 排
压 、 浆 、 殊 结 构设 计 、 维 护 防 排 水 系统 、 灾 报 警 系统 及 注 特 可 防 安 全 性 监 测 等研 究 工 作 , 效控 制 了 复 杂 隧 道 的 高 风 险 , 现 有 实 了复 杂 艰 险 山区 隧道 修 建技 术 的 突破 。

隧 道/地 下 工 程 ・
宜万铁路隧道工程特点及设计对策
苗德 海 ,马 涛 ,王 伟 , 李呜 冲
( 中铁 第 四勘 察 设 计 院 集 团 有 限公 司 ,武 汉 : 万铁 路 东起 湖 北 省 宜 昌市 , 至 重 庆 市 万 州 区 , 线 宜 西 全
宜 万 铁 路 平 面 见 图 1 。
中 图分 类 号 : 4 2 2 U 5 .
文 献标 识码 : A
线 路位 于云贵 高原 的东 北麓 , 主要 行 经在 长 江 与 清江 的分水岭 地带 , 要 不 良地 质有 岩溶 、 溶 水 、 主 岩 顺 层 、 坡、 塌 、 堆、 滑 崩 岩 断层 破 碎带 、 斯 、 瓦 高地 应 力等 ; 其地形 、 地质 条件之 复杂集 西南 山 区铁路 之大 成 , 建设 条件之 艰 、 、 难 险居 我 国铁 路 历史 之 最 , 多位 院 士 和 被 专 家称 为世 界级 难题 。全 线 共分 布 19座 隧道 , 长 5 总 3 8 7 1k 左 线 隧 线 比 高 达 6 % 。 隧 道 工 程 于 3 . 7 m, 0

齐岳山隧道F11断层掘进施工综合技术措施

齐岳山隧道F11断层掘进施工综合技术措施
风镐凿出, 每循环破除止浆墙需要 3 。 6 h 后期施工 中, 逐渐增大爆 破面积 、 进尺 。最后采用上 台阶全 断面、 进尺 1 . m的 4 。 2 5双楔形掏槽 眼爆破方式 , 孔间距 ≤3 m、 5c 单孔最大装药量( 掏槽 ) .k 。经 1 l连续 4 ≤02 g 次,、 l 8 h围岩量测 ,
期间最大 1 3 降雨量为 12 m, 3 m 且与位于隧道顶 20 2 m的德胜场
暗河存在岩溶通道 , 预测该断层段最大涌水量 150 0 [ 1 0 。 m

2 开挖 方 法

F1 1 断层带采用 3台阶预 留弧形 核J 土施工法 , 、 下台 上 中、 阶高 度分别 为 4 、. 1 7m。施工进尺 严格控制 在 0 . 1 20 m、. 61 3 1 9 . 5
初 支变 形 量 为 1 m。止 浆 墙破 除时 间减 至 6h m 。 3 5m超 前 探 孔 . 2
有以下几点管理、 技术方面 的关键措施作保证。
31 止 浆 墙破 除技 术 .
Fl l 断层的注浆段落长为 3 开挖段 落长 为 2 每循环 0m, 5 m,
必 须 以 2m厚 的止 浆 墙 作 为 安 全 保 障 岩 盘 。断 层 沿 隧 道 纵 向延
用途
扒碴
机 械 数 量 操 作 人 数
1 辆 2 阚 ・ 人 d
施 做 临 时 仰 拱 , 为钻 探 、 浆 的 平 台 。上 台 阶 临 时 仰 拱 沿 隧 道 作 注 全 宽 、 向 1 间距 设 立 I2工 字 钢 横 撑 , 撑 与 两 侧 初 支 面 纵 .m 5 2 横 之 间采 用木 楔 加 固 ; 台 阶 沿 初支 内 轮 廓靠 近 隧 道 中 线 1 下 .I 5 n范 围 内、 已开 挖 段 全 施 做 临 时 仰 拱 。临 时 仰 拱 采 用 C 0混 凝 土 , 3 厚 3 m 3 m, 台 阶拱 脚 混 凝 土 覆 盖 量 ≥1 m。 0c 一 5e 每 0c 3 工 作 面 的抽 排 水 管 理 . 5

齐岳山隧道F11高压富水断层注浆设计与施工技术探讨

齐岳山隧道F11高压富水断层注浆设计与施工技术探讨

sa ad ma a e n n o to ft e b rhoe d il g,g o t g a d efc v l a in i mp a ie tnd r n g me ta d c nr lo h o e l rl n i r u i n fe te au t se h sz d.I h n n o n te e d,te h g o t g q n i s r d c d,te g o tn fe ti u rn e d a d t e e e u in e ce c si r v d.Th a e a r ui ua t y i e u e n t h r u ig efc s g a a t e n h x c to f i n y i mp o e i e p p rc n
b e v d a ee e e fr te de in a d e e u in o r u i g i i l rg oo ia o dto si hef t r . e s re sr f rnc o h sg n x c to fg o tn n smi e l gc lc n i n n t u u e a i K e r s:h g p e s r n trrc y wo d ih— r s u e a d wae ・ih;fu t r u i g d sg a l ;go tn e in; c n tu to e h oo y o sr cin tc n l g
S UN o i g Gu q n
( c nicR s r ntueudrC iaR i a u nl ru o , t. L oa g4 10 , e a ,C i ) Si t e ac Istt ne hn a w yT n e GopC . Ld 。 uy n 7 0 9 H n n h a ef i e h i l n
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设计中, 对监 测点 的变 化量 、 变化 速率 及 累计变 化量 一
般 都有控 制值 与警 戒 值 。当 隧道 工 程 出现 异 常 时 , 一
20 0 0以上 ; 据库 支持 S L S R E 0 0以上 。 数 Q E V R20 客 户端 : 用 一 般 P 采 C即 可 , P 4 1 2G z以 C U P . H 上 ,5 2 6MB内存 ,2 B剩 余 硬盘 空 间 , 10G 操作 系统 支持
4 监 测 信 息 反 馈
根据 采集 的数 据 , 与参 建各 方 紧 密 联 系 ( 过 短 通
消息 或在 平 台 发 布 信 息 等 多 种 形 式 ) 分 析 结 构 受 力 , 安全 性状 况 , 同商讨 相关 隧道 结构 受力 安全 性状况 , 共
提 出相关 整治 建议 , 而实 现 隧道结 构安 全性 监测 。 进 参考 文献 :
◆ ● ◆ ◆
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
育, 内发 育 有 3条 暗河 系统 和 1 区 5条 断 层 , 中 其 F 1 压 富水 断层 规模宏 大 , 隧 道 长 约 2 0余 m; 1高 沿 4 得 胜场 暗河 高于 隧道 约 2 0m, 行 于 F 1断层 发 育 , 2 平 1 受
存 ,0 B 硬 盘 。 操 作 系 统 支 持 Widw S R E 50 G no E V R
n 、— =
则和 相 应 的 综 合 工程 处理 对 策 , 类 似 工 程 具 有 十 分 重 要 的参 对
考价值 。 关 键 词 : 万铁 路 ; 齐岳 山 隧 道 ; 高压 富 水 断 层 ; 泥 石 流 ;分 宜
水 减 压 ; 注 浆
1昌 ! l 2 3 1 o 0 o ÷ 宜
W id w 2 0 以 上 。 n o 0 0
定 时段 的变化 速率 曲线 图和 累计 变化 量 曲线 图都会 出
现 明显异 常情 况 。在 隧 道运 营 中 , 发 现 一 个 或 多 个 若 监 测项 目在 相 同位 置 的监 测 曲 线 图 异 常 或 超 过 报 警 值, 可判断 工程存 在 潜 在 危 险 。数 据 服 务 器 实 时 分 析 各类 监测数 据 , 通过 短 消 息 和在 平 台发 布 信 息 等 多 种 形式 组成 预警 、 报警 系统 。只要有 监测 异常 发生 , 统 系 就会进 行个 性化 的报 警 提 示 ; 同时 能 够 在 网 络 地 图上 清 晰地表现 各工 点 、 各测点 的 预警情 况 。 根据 隧道工 程 的运 营状 况 , 实 测 值 与 报 警值 进 将 行 比较 , 其 预 警 报 警 的等 级 分 为 四 个 等 级 : 全 状 将 安

隧 道/ 下工 程 ・ 地
宜万铁路 齐岳山隧 道 F l高压富水 l 断 层 特 征 及 工 程 对 策
王 伟 ,苗德 海
406 ) 3 03 ( 中铁 第 四勘 察 设 计 院 集 团 有 限 公 司 ,武 汉
摘 要 : 绍 宜 万 铁 路 齐岳 山隧 道 F1 介 1高 压 富 水 断 层 的 地 质 背
受 构造 运动 的影 响 , 断层 内一般 岩体 极其 破碎 , 自
稳能力 极差 , 高压 水 的 作用 , 塌 方失 稳 , 受 易 发生 突水
突泥 , 造成灾 害 , 严重 影 响工 程 进 展 , 可 能破 坏 区域 并
收 稿 日期 :0 0—0 21 5—1 7 作者简介 : 王 伟 ( 9 9 ), , 程 师 ,0 5年 毕 业 于 中 南 大 学 铁 道 17一 男 工 20 学 院 , - alt s s w 1 6 c r。 E m i: yd w @ 2 . o s n
[ ] 中 铁 第 四 勘 察 设 计 院 集 团 有 限 公 司 . 建铁 路 宜 万线 宜 昌 至 万 州 1 新
态、 三级 警戒 ( 注 ) 二 级警 戒 ( 关 、 预警 ) 和一 级警 戒 ( 报
警) 。针 对不 同 的警 戒 等 级 , 别 给 出对 应 的 施 工 控 分
段 复 杂 岩 溶 隧 道 结 构 安 全 性 监 测 专项 设 计 [ z]武 汉 :0 9 20 .
环 境 , 万 铁 路 隧 道 工 程 穿 越 区 域 性 大 型 断 裂 多 达 宜
景 、 体 结 构 、 下水 赋 存 状 况 等 工 程 水 文 地 质 特 征 , 合 施 工 岩 地 结
2 0余 处 , 齐岳 山 隧道穿 越 的 F 1高压 富水 断层 是 其 典 1 型代 表 ( 1 。 图 )
中发 生 的 泥石 流 和 坍 塌 情 况 , 述 隧 道 穿 越 该 断 层 时 发 生 突 阐
水、 突泥 ( ) 主要 原 因 , 细论 述 隧道 穿 越 F 1高 压 富 水 断 石 的 详 I 层 带采 取 的“ 水 减 压 、 浆 加 固 、 强 支 护 、 合 治 理 ” 理 原 分 注 加 综 处
1O 00
万 州
中 图分 类 号 : 4 5 4 U 5 .9
文 献 标 识 码 : A



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文 章 编 号 :0 4—2 5 2 1 0 10 9 4( 0 0) 8—0 8 0 1—0 5
围岩分级
里 程
vI 1 Ⅵ v }_ Ⅳ V 、 I
萎 ; § 冀 8《g f +
图 1 齐 岳 山 隧 道 F 1断 层 段 纵 断 面 1
1 工 程 概 况
齐 岳 山 隧 道 是 宜 万 铁 路 I级 高 风 险 隧 道 , 长 全 1 2 为 单 面 下 坡 , 隧 道 左 侧 3 处 设 置 长 05 8m, 在 0m l 8 05 1m的 贯 通 平 行 导 坑 , 线 路 右 侧 设 置 长 7 2 m 在 5 的斜 井 1座 ; 道 最 大 埋 深 6 0 1, 溶 及 岩 溶 水 发 隧 7 l 岩 /
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