宜万铁路隧道工程岩溶及岩溶水施工技术.pdf

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1、现代隧道技术(增刊)宜万铁路隧道工程岩溶及岩溶水施工技术雀黼裂∥ELL删G文章编号：1009--6582(2009)S1-0171--012宜万铁路隧道工程岩溶及岩溶水施工技术黄鸿健张民庆(铁道部宜万铁路建设指挥部，恩施445000)摘要宜万铁路是目前国内外已建和在建T程中岩溶及岩溶水最发育、最复杂的工程．结合宜万铁路隧道工程对岩溶及岩溶水进行分类，根据不同类型的岩溶特征，制定相应的应对措施，从而实现岩溶治理标准化管理；同时对岩溶隧道安全施T防范突水突泥高风险进行了研究。治理方案有：针对无水洞穴和管道型岩

2、溶宜采取同填方案，对充填型岩溶采取“注浆加固+大管棚”方案。对大型干溶洞根据不同情况采取板跨方案、钢管群桩方案、桩基+承台方案、路基填筑方案和梁跨方案；针对岩溶水，通过分析岩溶工程及水文特征，针对性地采取引排方案、注浆堵水方案、泄水洞方案、堆积体加固堵水方案和绕避方案。岩溶隧道施工防范突水突泥高风险主要措施包括：建立以超前深孔钻探和风钻加深5m浅孔钻探为主的超前预测预报体系：保证3m以上完整岩柱厚度，防止开挖面爆裂突水突泥；进行“降雨量一涌水量一水压力”水文专项设计、风险隧道突水突泥防灾报警系统专项设计、

3、风险隧道施工安全逃生线路专项设计；采用专业注浆队伍进行注浆堵水加固；建立安全管理机制，进行安全等级管理、风险征兆辨识、设置专职安全员负责预警和组织逃生。关键词岩溶岩溶水治理方案安全措施中图分类号：U452．1+l文献标识码：A1工程概况宜万铁路东起宜昌东站，西至万州站，全长377km．是目前国内外已建和在建工程中地质条件最为复杂的工程。全线共有隧道159座，总长占正线总长度的60％。宜万铁路位于我国云贵高原东北麓，西部以齐岳山为界．进入四川盆地，东部则向江汉平原过渡。宜万线宜昌至土城段约30km为长江中下

4、游平原的构造侵蚀丘陵区；土城至齐岳山段约300km线路走行于清江流域与长江的分水岭靠北侧地带，为构造溶蚀侵蚀中、低山区，河谷深切，地势陡峻，碳酸盐岩广泛分布，岩溶地貌发育；齐岳山至万州段约50km。线路穿越齐岳山脉后，进入川东红层构造侵蚀、剥蚀的中、低山区。宜万铁路地质构造是我国东部的新华夏系第三隆起带的中南段和长江中下游东西向构造西段延伸部分。以及两者的复合部位，构造较为复杂，具体为江汉平原沉降带、长阳东西向构造带、新华夏系构造。宜万线隧道工程穿越地层有震旦系、寒武系、奥陶系、泥盆系、石炭系、二叠系、三

5、叠系、侏罗系、白垩系以及第三系、第四系地层，主要岩性为滨海至浅海相的碳酸盐类岩石，约占全线的70％左右。隧道工程的主要地质问题有：暗河、岩溶及岩溶水、岩堆、断层破碎带、煤层、瓦斯、高地应力和天然气等，其中，岩溶及岩溶水处理难度最大，施工风险最高。2岩溶分类隧道岩溶发育虽千奇百怪、复杂多变、无规律性．但也有其内在的类型特征。针对宜万线已揭示的900余处岩溶及岩溶水。根据其不同的类型特征进行合理分类．从而“对症下药”，制定有效的治理对策。岩溶可根据形态及规模大小、充填性特征、充填修改稿返回日期：2009-07

6、—21作者简介：黄鸿健(1962-)，男，高级T程师，宜万铁路建设指挥部总工程师，主要从事隧道及地下工程施工与管理，E-mail：zskzmq888@163．corn．第拍卷(增刊1)2∞9年9月出版分德V01．46($1)，Sep．2009现代隧道技术(增刊)凳删LOTGuYNNnuNG宜万铁路隧道工程岩溶及岩溶水施工技术TEC}玎qo。k70Ⅳ、’V’‘‘-吧一’l工7口竹卜‘～用’’tr7JⅧ一1^’·。物性质、岩溶涌水量。以及涌水量动态变化特征进行分类，分类结果见图l。7}溶分类r洞穴喇?÷溶按形

7、态及规模大小分类{罢警蓍；；纂L大喇溶洞r究埂剐7÷溶按充填忡特征分类{1F宅琐刊I’；溶￡尤充填制7÷溶按充填物性质分类按射溶涌水量分类亢琐林l：到7÷溶觅坝淤淝剐7÷溶宽lrf粉细秒刚7；溶光虹+《块，I．fi犁7÷溶屯填混砾石刊，÷溶充，K制7；溶特定涌水犁f>lO“'}Om'Vh)7}溶人量涌爪犁{IfxⅥ一If)0l砷m‘／}117÷溶巾葛fffi水刚“{10～1000m’／h}7}溶少责tjI}i爪犁(1一l(}(Ifll’lh)7i溶微址洒水嘲f

8、特征分类{半允填删7；溶【尢充填喇7÷溶图l岩溶分类3岩溶治理技术3．1岩溶治理方案岩溶隧道施工中，应加强超前地质预测预报，分析并锁定隧道前方所遇到岩溶的工程和水文地质特征。然后根据其特点，制定有针对性的预处理措施，或在开挖后进行处理。岩溶治理应以安全和质量为主题．以“保证施工安全、确保结构稳定、保障安全运营”为主要目的。治理时。应根据岩溶分类，制定“规模对策”、“充填性对策”、“充填物对策”和“水对策”等应对措施。实现岩溶“