岩溶隧道安全施工与管理

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1、岩溶隧道安全施工与管理第一章国内岩溶隧道工程地质灾害案例第二章岩溶隧道风险等级划分第三章岩溶隧道安全的生产要素、程序和组织第四章岩溶隧道安全预测预报第五章岩溶隧道安全管理第六章岩溶隧道安全设计第七章岩溶隧道安全施工第八章岩溶隧道安全逃生第九章岩溶隧道安全抢险第十章中国古文化对岩溶安全的启示第一章国内岩溶隧道工程灾害案例【案例1】某铁路一隧道灾害某隧道全长11.068km，是所在线上最长的隧道。隧道穿越毛坝向斜、桐麻岭背斜和冷水河浅埋段，穿过三叠系、二叠系、泥盆系、志留系、奥陶系和寒武系等多种地层。设计阶段预测水压力为4.42～4.6MPa，全隧正常涌水量

2、98000m3/d，最大涌水量145000m3/d。●（1）9·10灾害前的超前预测预报情况某隧道超前地质预测预报主要采取TSP202、红外线和超前探孔三种方式。●2002年8月26日，隧道施工到DK354+726，采用TSP202进行超前预测预报，预报里程为DK354+726～+886，预报表明前方无明显反射信号，岩体较为完整、均一，围岩级别为Ⅱ级。●2002年9月9日，正洞施工到DK354+870，采用红外线探水超前预测预报，预报表明前方发育含水构造，但发生突涌水的可能性较小。●2002年9月10日，正洞开挖到DK354+877.7，采用风钻实施4个

3、5m超前浅孔钻探，探孔中无涌水、涌泥。（2）9·10事故发生过程2002年9月10日，隧道正洞下导坑施工到DK354+879，掌子面为深灰色灰岩，围岩较完整，无水，围岩等级为Ⅱ级。10:05隧道开挖放炮后进行正常出碴。10:40当进行第三车装碴时，掌子面底部碴堆发生轻微移动并出现少量涌泥，于是，现场立即停止出碴，退出所有人员与设备。12:00设计、施工和科研单位召开紧急会议，决定施作止浆墙，以保证下一步钻孔注浆施工。13:30地质及施工工程师到掌子面进行取样、摄像和地质分析。当时，从掌子面右下部一大约高1.5m岩溶管道中挤出黄色硬塑～可塑状粘土，局部可见

4、明显擦痕，涌泥长度9m，高度接近下导坑拱顶部位，约3.5m，涌泥中无水，但在岩体内部可听见似水流声音。14:00涌泥部位右侧有少量地下水流出，水浑浊，浓似泥浆。14:10施工人员到掌子面进行混凝土止浆墙施作。14:30掌子面突然爆开，随之，大规模硬塑～可塑状粘土喷出，约30秒时间，涌泥向外喷出244m，从而塞满下导坑4200m3空间，受洞内停放在DK354+679电瓶车、梭矿阻挡，涌泥速度变缓。突泥过程中有4名人员逃生，9名遇难。之后，涌泥缓慢向洞外继续移动，最快7m/h，最慢1m/h，到9月12日11:30，涌泥至DK354+550处基本稳定。10:4

5、014:3013:30灾害全过程（3）9·10灾害值得思索的几个问题●超前预测预报问题：TSP一次预报距离？、红外线可信度？、超前深孔钻探问题？●涌泥后该进行什么工作？要观察多长时间？●安全逃生理念？是逃还是避？●如何处理以后所遇到的同类地质？水声【案例2】某铁路隧道1·21灾害该隧道全长7879m，是所在线上长大隧道之一。隧道为金子山复向斜中四方洞向斜南东翼的单斜地层中，隧道区域漏斗、落水洞、暗河系统十分普遍，岩溶强烈发育。隧道处于岩溶水平循环带和深部渗流带，管道岩溶水系统极为复杂。设计预测隧道正常涌水量为170254m3/d，最大涌水量为823961

6、m3/d。（1）1·21灾害前超前预测预报情况2005年10月29日，隧道出口平导施工到PDK256+011，采用TSP、地质雷达及2个超前深孔钻探对前方进行超前地质预测预报，预测预报表明：前方30m左右存在异常，存在溶隙带，溶隙内富水，超前探孔水量为30～35m3/h，水量稳定4天无任何变化。11月30日，平导施工到PDK255+992又采用深孔钻探对前方地质进行预测预报，预报表明：前方存在一沿线路方向长2～8m溶腔，溶腔内少量充填黄泥、河砂、砾块石及木屑等，大部分被水充填，水压力为0.8～1.2MPa。初步测算钻孔出水量为4000m3/d，动水量为2

7、000m3/d。（2）处理措施平导遭遇该溶腔后，随开设横通道对正洞进行钻探，并对平导右侧进行探测，探测表明左、右侧均发育溶腔，迂回施工难度较大，于是决定对溶腔采取超前帷幕注浆，加固范围为按正洞断面开挖轮廓线外5～8m。注浆后经钻孔检查，检查孔均为线状流水，流水量为0.1L/m·min，水压力为0.1MPa。（3）1·21事故发生过程注浆后进行隧道开挖。2006年1月21日，平导开挖至PDK255+978，已进入溶洞4m，经观察，溶洞破碎裂隙被浆液充填，注浆效果较好。6:30开始进行钻孔，钻孔过程中掌子面很稳定，无任何异常情况。在钻孔过程中进行了4个4.5

8、m的超前浅孔钻探，钻孔无水。9:40钻孔完毕进行装药。10:08开始放炮。10: