某隧道特殊地質(zhì)地段施工淺析（1）某隧道全長11070m，是渝懷線的重點(diǎn)、難點(diǎn)和控制工程之一；（2）主要的工程地質(zhì)問題有高壓富水、巖溶及斷層、高應(yīng)力軟巖大變形、煤層瓦斯、石油天然氣等，施工難度極大；（3）毛壩向斜區(qū)域存在兩層承壓水、靜水壓力高達(dá)4.42MPa～4.6MPa，預(yù)計(jì)正常涌水量55000m3/d，最大涌水量83000m3/d；

1某隧道水文地質(zhì)概況

（4）銅麻嶺背斜可溶巖段長4868m，其中冷水河淺埋段，存在地表水滲漏。隧道位于巖溶水季節(jié)變化帶和水平循環(huán)帶，巖溶和巖溶水發(fā)育；（5）隧道穿越二疊系下統(tǒng)棲霞組、茅口組深灰色中厚層灰?guī)r與灰黑色中厚層狀瀝青質(zhì)灰?guī)r互層帶，瀝青質(zhì)灰?guī)r裂隙中儲(chǔ)存少量原油，發(fā)育蘊(yùn)氣構(gòu)造，伴生有瓦斯、石油氣等可燃性有害氣體逸出；（6）在施工中共揭示五個(gè)溶洞體和兩段天然氣儲(chǔ)氣層，均給施工造成了很大的困難。

1某隧道水文地質(zhì)概況

1某隧道水文地質(zhì)概況

2某隧道巖溶涌水突泥及施工措施

某隧道毛壩向斜核部溶洞分布縱剖面圖

2某隧道巖溶涌水突泥及采取的施工措施2.1平導(dǎo)1#溶洞涌水突泥及采取的施工措施平導(dǎo)1#溶洞位于PDK354+255～+280段，在揭露前，超前地質(zhì)預(yù)報(bào)準(zhǔn)確地探測到了該溶洞的存在、填充介質(zhì)及規(guī)模。溶洞充填介質(zhì)為淤泥，無自穩(wěn)能力。并且在溶洞體和巖層交界面有大量地下承壓水存在，施工中最大涌水量為12000m3/d。該溶洞在平導(dǎo)中橫斷面及平面布置如圖3所示。在施工中采用了“全斷面超前預(yù)注漿+超前大管棚+超前小導(dǎo)管支護(hù)”綜合支護(hù)技術(shù)。依靠注漿加固（范圍為開挖輪廓外3m），將溶洞充填物改造成穩(wěn)定構(gòu)造體并阻水，然后在大小管棚的強(qiáng)力支護(hù)下進(jìn)行開挖支護(hù)并順利通過。

2某隧道巖溶涌水突泥及采取的施工措施2.1平導(dǎo)1#溶洞涌水突泥及采取的施工措施平導(dǎo)1#溶洞在施工中采用了“全斷面超前預(yù)注漿+超前大管棚+超前小導(dǎo)管支護(hù)”綜合支護(hù)技術(shù)后順利通過。平導(dǎo)1#溶洞全斷面超前預(yù)注漿效果2某隧道巖溶涌水突泥及采取的施工措施2.2正洞1#溶洞涌水突泥及采取的施工措施正洞1#溶洞位于DK354+230～+290段，該溶洞體充填介質(zhì)為淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘性土，夾雜部分漂石和礫石。距溶洞20m處揭露了一直徑為2~3m的大型巖溶管道，最大涌水量10000m3/d，由于該巖溶管道泄水作用，使得正洞第一溶洞填充介質(zhì)受水的影響不大，有一定的自穩(wěn)能力。施工原則是“以堵為主，限量排放，排堵相結(jié)合”。2某隧道巖溶涌水突泥及采取的施工措施2.2正洞1#溶洞涌水突泥及采取的施工措施施工方法主要是“臺(tái)階開挖、型鋼網(wǎng)噴支護(hù)、超前注漿加固、底部樹樁加固”等綜合施工措施順利通過。軟塑狀淤泥,有一定的自穩(wěn)能力2某隧道巖溶涌水突泥及采取的施工措施2.3平導(dǎo)2#溶洞涌水突泥及采取的施工措施平導(dǎo)2#溶洞于2002年4月21日8時(shí)被發(fā)現(xiàn)，在超前地質(zhì)鉆孔時(shí)，從鉆孔處射出高壓水，射程約30m，4小時(shí)后壓力減小，但含沙量高達(dá)20％，水質(zhì)是鐵銹色。停工后做C20砼止?jié){墻，后確認(rèn)平導(dǎo)溶洞里程為PDK354+435～+490。平導(dǎo)2#溶洞超前探水時(shí)被發(fā)現(xiàn)2某隧道道巖溶涌水突突泥及采取的的施工措施2.4正洞2#溶洞涌水突泥泥及采取的施施工措施2#溶洞位于正洞洞DK354+460~+490段，充填大量量的水和粉質(zhì)質(zhì)粉細(xì)砂，核核部存在高壓壓富水，為向向斜東翼最大大的蓄水構(gòu)造造,是某隧道施工工中難度最大大的，是“難難中之難”。。經(jīng)過多次專專家會(huì)議論證證及方案比選選，確定了以以“泄水洞匯匯水降壓、全全斷面帷幕注注漿、以堵為為主”的排堵堵相結(jié)合施工工方案，在施施工中采取了了“泄水洞泄泄水降壓、施施工迂回導(dǎo)坑坑形成溶洞兩兩端夾擊、頂頂水注漿封堵堵大型巖溶管管道、全斷面面超前帷幕注注漿加固砂體體、超前大管管棚實(shí)現(xiàn)剛性性支護(hù)、CRD分步開挖穩(wěn)扎扎穩(wěn)打”的綜綜合施工措施施。2某隧道道巖溶涌水突突泥及采取的的施工措施2.4正洞2#溶洞涌水突泥泥及采取的施施工措施2#溶洞充填物:粉細(xì)砂2#溶洞充填物給給施工造成了了極大的困難難2某隧道道巖溶涌水突突泥及采取的的施工措施2.4正洞2#溶洞涌水突泥泥及采取的施施工措施2#溶洞突水洞內(nèi)內(nèi)表狀2#溶洞突水洞口口表狀2某隧道道巖溶涌水突突泥及采取的的施工措施2.5正洞3#溶洞涌水突泥泥及采取的施施工措施正洞3#溶洞是災(zāi)害最最嚴(yán)重的一個(gè)個(gè)溶洞，中心心里程為DK354+879。在正洞下導(dǎo)導(dǎo)坑施工時(shí)，，TSP202、紅外線，以以及5m超前風(fēng)鉆探孔孔均未探測到到該溶洞的存存在。2002年9月10日10點(diǎn)15分，爆破后掌掌子面右側(cè)底底部碴堆有輕輕微移動(dòng)，至至14點(diǎn)30分左右，突發(fā)發(fā)巨響，溶洞洞中充填的硬硬塑～軟塑狀狀粘性土瞬時(shí)時(shí)以巨大的壓壓力從掌子面面向外擠壓噴噴出，迅速塞塞滿DK354+879～+365計(jì)244m的下導(dǎo)坑空間間，涌泥量高高達(dá)4200m3，造成了嚴(yán)重重后果2某隧道道巖溶涌水突突泥及采取的的施工措施2.5正洞3#溶洞涌水突泥泥及采取的施施工措施被3#溶洞爆噴突泥泥所掩埋的梭梭礦被3#溶洞爆噴突泥泥所掩埋的電電瓶車2某隧道道巖溶涌水突突泥及采取的的施工措施2.54#、5#溶洞涌水突泥泥及采取的施施工措施4#、5#溶洞位于出口口端銅麻嶺背背斜區(qū)。4#溶洞為正洞里里程DK356＋850～＋960段多個(gè)巖溶管管道群，由于于相互連同性性極好，設(shè)計(jì)計(jì)上只作了管管道注漿堵水水，而襯砌是是普通襯砌，，按設(shè)計(jì)施工工后，于2002年雨季形成了了較高的壓力力水將襯砌壓壓裂，被迫鉆鉆孔泄壓。5#溶洞里程為DK361＋752～＋765,為一填充性溶溶洞，填充物物是泥、沙、、碎石、塊石石及水，2001年雨季施工期期間多次發(fā)生生涌水、涌泥泥、沙、石塊塊，給施工帶帶來了巨大的的影響。鑒于于此，決定在在正洞右下方方設(shè)1800m長的泄水洞，，將4#、5#溶洞的水排出出洞外。3某隧道石油天天然氣突噴及及采取的施工工措施毛壩向斜東翼翼P1q+m層不僅地表50～60m下封存有石油油，而且在兩兩翼?xiàng)冀M、、茅口組下部部瀝青質(zhì)灰?guī)r巖中富存有石石油天然氣，，均對(duì)隧道施施工造成不利利影響。01年9月18日，在進(jìn)口PDK353+505.3進(jìn)行超前探孔施工工時(shí)，鉆至25米左右時(shí)，有壓力力較大的一股可燃燃?xì)怏w突然噴出，，瞬間起火，造成成事故。表明隧道道已進(jìn)入了煤系瓦瓦斯地層，實(shí)測瓦瓦斯壓力為0.298～0.9MPa，瓦斯涌出量為0.124～0.137m3/d。在施工中，由于于高度重視，加強(qiáng)強(qiáng)了瓦斯檢測和施施工通風(fēng)能力，照照明及電氣設(shè)置均均安裝了防爆設(shè)備備，并使用防爆機(jī)機(jī)械進(jìn)行施工。雖雖然瓦斯涌出量很很大，可燃性石油油氣及有害氣體含含量豐富，但仍得得以安全通過。瓦斯自動(dòng)檢測儀及及報(bào)警儀4某隧道穿越特殊地地質(zhì)地段綜合施工工技術(shù)通過信息反饋及超超前探測,我們決定：（1）打泄水洞，排水水降壓是必須的；；（2）因平導(dǎo)開挖已進(jìn)進(jìn)入雨季，必須永永久襯砌緊跟；（（3）在地表建立氣象象觀測站，及時(shí)監(jiān)監(jiān)測天氣變化，同同時(shí)根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)據(jù)進(jìn)行天氣預(yù)報(bào)，，指導(dǎo)平導(dǎo)開挖；；（4）要求施工人員一一旦挖開止?jié){墻后后，必須快挖、快快支、快噴、快封封閉，確保開挖一一米成型一米，穩(wěn)穩(wěn)扎穩(wěn)打，步步為為營；（5）對(duì)2#、3#溶洞繞行迂回貫通通，兩面夾擊處理理溶洞，以確保合合同工期。4.1信息反饋及超前探探測利用信息反饋及超超前探測技術(shù)，較較為準(zhǔn)確地得到了了2#溶洞洞體形狀、走走向以及與隧道的的位置關(guān)系4某隧道穿越特殊地地質(zhì)地段綜合施工工技術(shù)在迂回繞行方案確確定后，2003年4月30日于DK345+473處開挖迂回導(dǎo)坑，，2003年6月15日1#迂回導(dǎo)坑與正洞下下導(dǎo)貫通之后，立立即在345＋500處做止?jié){墻封閉，，2003年8月6日8時(shí)2#迂回導(dǎo)坑與出口工工區(qū)對(duì)應(yīng)在正洞DK354＋880處貫通，隨后又通通過6-1#和6-2#橫通道分別向2#和3#溶洞開挖。4.2迂回繞行、兩面夾夾擊某迂回導(dǎo)坑勝利貫貫通4某隧道穿越特殊地地質(zhì)地段綜合施工工技術(shù)4.2迂回繞行、兩面夾夾擊4某隧道穿越特殊地地質(zhì)地段綜合施工工技術(shù)4.2迂回繞行、兩面夾夾擊迂回導(dǎo)坑貫通后，，形成了對(duì)兩個(gè)溶溶洞夾擊之勢。平平導(dǎo)3#溶洞采用全斷面開開挖、Ф108大管棚、型鋼支撐撐、網(wǎng)噴支護(hù)，2003年10月28日于PDK354＋919.5處貫通；平導(dǎo)2#溶洞采用臺(tái)階法人人工開挖、Ф108大管棚、型鋼支撐撐、TSS關(guān)超前注漿、網(wǎng)噴噴支護(hù)、徑向補(bǔ)注注漿，2003年12月26日于PDK354＋469貫通，至此某平導(dǎo)導(dǎo)全隧貫通4某隧道穿越特殊地地質(zhì)地段綜合施工工技術(shù)4.3全斷面帷幕注漿堵堵水加固為確保溶洞區(qū)的安安全施工，要進(jìn)行行超前預(yù)注漿施工工，加固開挖面及及開挖輪廓線外5～8m。首先施工止?jié){墻墻，注漿工藝采取取前進(jìn)式分段注漿漿，注漿分段長度度5m。即鉆孔5m，注漿5m，循環(huán)注入，直到到完成整個(gè)注漿段段。4某隧道穿越特殊地地質(zhì)地段綜合施工工技術(shù)4.4大管棚超前支護(hù)小小導(dǎo)管注漿補(bǔ)充加加強(qiáng)超前大管棚采用外外徑φ108mm，δ=8mm的無縫鋼管，每節(jié)節(jié)長2～3m。布設(shè)時(shí)環(huán)向間距距25cm，外插角1.5°，每節(jié)管棚鉆設(shè)φ8mm單向閥溢漿孔4個(gè)，施做成TSS模式，管棚布設(shè)完完成后，對(duì)管棚進(jìn)進(jìn)行全孔一次性注注漿。此后，在工工作面周邊布置φ42mm超前小導(dǎo)管，長3m，環(huán)向間距15cm，外插角15o，每1m施作一個(gè)循環(huán)，進(jìn)進(jìn)行補(bǔ)充注漿。4某隧道穿越特殊地地質(zhì)地段綜合施工工技術(shù)4.4大管棚超前支護(hù)小小導(dǎo)管注漿補(bǔ)充加加強(qiáng)大管棚全斷面支護(hù)護(hù)及超前預(yù)注漿2#溶洞超前預(yù)注漿效效果4某隧道穿越特殊地地質(zhì)地段綜合施工工技術(shù)4.5隧道上方源頭泄水水降壓正洞2#溶洞完成注漿之后后恢復(fù)開挖，于2003年11月2日反向開挖面DK354＋493處又發(fā)生涌水、涌涌沙、流量為300m3～500m3/h。為確保正洞開挖挖能通過2、3#溶洞，保證工程質(zhì)質(zhì)量，研究決定再再對(duì)正洞2#、3#溶洞各增設(shè)一泄水水洞。4某隧道穿越特殊地地質(zhì)地段綜