1、宜萬鐵路巖溶隧道施工技術(shù)，1。宜萬鐵路巖溶隧道施工技術(shù)，2009年3月，鐵道部宜萬鐵路巖溶隧道施工技術(shù)，2。目錄1，宜萬鐵路工程概況及進(jìn)展2，巖溶分類3，巖溶處理技術(shù)及工程案例4，“能量釋放減壓法處理高壓富水充填溶腔新技術(shù)”(專利技術(shù))，5。巖溶隧道施工風(fēng)險(xiǎn)管理，宜萬鐵路巖溶隧道施工技術(shù)，3，1。宜萬鐵路項(xiàng)目概況及進(jìn)展。1.宜萬鐵路項(xiàng)目概況及進(jìn)展。宜萬鐵路東起宜昌，西至萬州，全長377公里。宜昌至土城約30公里，是長江中下游平原的一個(gè)構(gòu)造侵蝕丘陵區(qū)。從土城到七岳山大約300公里，位于清江和長江流域的北側(cè)。這是一個(gè)受構(gòu)造溶蝕作用侵蝕的中低山區(qū)，巖溶極為發(fā)育。從齊岳山到萬州約50公里是一個(gè)中低山區(qū)

2、，在川東有構(gòu)造侵蝕和紅層剝蝕。宜萬鐵路巖溶隧道施工技術(shù)。宜萬鐵路共有159條隧道，其中八疊嶺、野三關(guān)、大直坪、吳韻山、馬魯青、七岳山和別巖槽被稱為宜萬鐵路八條一級(jí)風(fēng)險(xiǎn)隧道。目前，除齊岳山隧道外，其他隧道均已完成。1、宜萬鐵路工程概況及進(jìn)展，宜萬鐵路巖溶隧道的施工技術(shù)，5、2、巖溶分類，雖然隧道巖溶發(fā)育奇特、復(fù)雜、不規(guī)則，但也有其固有的類型特征。根據(jù)宜萬線發(fā)現(xiàn)的900余處巖溶和巖溶水的不同類型和特點(diǎn)，采取“對(duì)癥下藥”的五種分類方法，制定“規(guī)模對(duì)策”、“充填對(duì)策”、“充填對(duì)策”和“水源對(duì)策”，實(shí)現(xiàn)巖溶的“規(guī)范化”管理。一萬鐵路巖溶隧道施工技術(shù)，6，2，巖溶分類，相關(guān)照片和視頻，溶洞類型，一萬鐵路巖

3、溶隧道施工技術(shù)，7，2，巖溶分類，大型干溶洞不充填，一萬鐵路巖溶隧道施工技術(shù)，8，2，巖溶分類，龍林宮隧道DK231 796大型溶洞半充填，于2006年8月5日揭露。溶洞縱向長100米，橫向?qū)?50米，向上高出拱頂10米，向下深21米。一、半填大型干溶洞，宜萬鐵路巖溶隧道施工技術(shù)，9，2，巖溶分類，填塊巖土類型，宜萬鐵路巖溶隧道施工技術(shù)，10，2，巖溶分類，填細(xì)砂模具，宜萬鐵路巖溶隧道施工技術(shù)，11，2，巖溶分類，填泥水型，宜萬鐵路巖溶隧道施工技術(shù)，12，2，巖溶分類，填清水型，宜萬鐵路巖溶隧道施工技術(shù)，13，4，5，5，5，5，5，6，5，巖溶分類，隧道與地下河正交型，宜萬鐵路巖溶隧道施工技

4、術(shù)，14，2。巖溶分類，高壓富水型，齊岳山隧道DK363 090正洞涌水超前探測錄像，宜萬鐵路巖溶隧道施工技術(shù)，15，2。巖溶分類，高壓富水型，齊岳山隧道DK363-629主洞口涌水超前探測錄像，宜萬鐵路巖溶隧道施工技術(shù)，16，2。巖溶分類，高壓富水型，齊岳山隧道出口F11斷層涌水視頻記錄，宜萬鐵路巖溶隧道施工技術(shù)，17，3。巖溶處理技術(shù)及工程實(shí)例。巖溶處理技術(shù)和工程案例3.1巖溶和巖溶水處理的基本對(duì)策根據(jù)巖溶分類，針對(duì)不同類型的巖溶制定基本的處理對(duì)策。(1)溶洞型和管道型巖溶：回填方案(2)充填型巖溶：大型管棚注漿加固方案(3)過水型巖溶：排水方案(4)大型干溶洞(主要用于基底處理):托梁板

5、跨方案、鋼筋混凝土板跨方案、鋼管群樁方案、樁基承臺(tái)方案、路基填筑方案、梁跨方案、3、巖溶處理技術(shù)及工程案例、宜萬鐵路巖溶隧道施工技術(shù)、19、2、充填無水巖溶對(duì)策：周邊注漿加固大管棚方案、注漿加固大管棚方案標(biāo)準(zhǔn)模型圖、3、巖溶處理技術(shù)及工程案例、宜萬鐵路巖溶隧道施工技術(shù)、20、案例2005年10月15日，云霧山隧道開挖揭露dk247，562超大填土塊巖土巖溶?？v向巖溶發(fā)育線為DK247 563 445(長118米)，線為DK247 573 435(長138米)。溶腔向線的左側(cè)發(fā)展，寬度約60m，基底以下局部深度超過80 m。溶腔采用“超前注漿大管棚”方案處理并通過。巖溶處理技術(shù)與工程案例，宜萬鐵

6、路巖溶隧道施工技術(shù)，21，注漿前、后注漿加固，3，巖溶處理技術(shù)與工程案例，宜萬鐵路巖溶隧道施工技術(shù)，22，3，過水型巖溶對(duì)策：導(dǎo)流方案針對(duì)過水型巖溶。原則上，導(dǎo)流方案應(yīng)保持現(xiàn)有渠道方案進(jìn)行處理，巖溶管道不得隨意堵塞，以免發(fā)生水害。案例2005年8月11日，野三關(guān)隧道洞口開挖揭露DK119 512隧道底部發(fā)育流水巖溶，右側(cè)發(fā)育溶洞。巖溶呈芒果形，兩端狹窄，最寬處約18.3米，巖溶水從左向右流入大廳的排水隧道，枯水期流速為43m3/h。根據(jù)巖溶情況，拆除廳內(nèi)堆積體，噴入錨網(wǎng)進(jìn)行保護(hù)，隧道基礎(chǔ)采用“托梁鋼筋混凝土板”跨越，隧道結(jié)構(gòu)加固。2005年3月29日，王家?guī)X隧道開挖至DK61 473。超前探測

7、表明，前方是一條正交型的巖溶過水管道。排水試驗(yàn)后，最大水流為540 m3/h。爆破開挖后，發(fā)現(xiàn)管道從左拱腰延伸至右拱腳。入口直徑分別為1.5m和0.7m，出口直徑為1.5m.根據(jù)巖溶情況，采用600mm波紋管排水、漿砌片石回填和隧道結(jié)構(gòu)加固。3、巖溶處理技術(shù)及工程案例，宜萬鐵路巖溶隧道施工技術(shù)，24、4大型干溶洞：托梁板跨方案、型鋼混凝土板跨方案、鋼管群樁方案、樁基承臺(tái)方案、路基填筑方案、梁跨方案【案例】2005年6月20日，長營壩隧道2#開挖至dk240，890，隧道左墻形成一個(gè)寬6m、縱長20m、深不見底的水平溶槽。針對(duì)該巖溶，地下室采用“鋼骨混凝土板跨”方案，對(duì)隧道結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固。3、巖溶

8、處理技術(shù)及工程實(shí)例，宜萬鐵路巖溶隧道施工技術(shù)，25、實(shí)例高坪1號(hào)隧道開挖至DK139 598時(shí)，揭露了一個(gè)斜穿隧道的干溶洞。溶洞自左上方至右下方發(fā)育，橫向?qū)挾?0m，縱向長度9m，向上高度20m，向下深度6.5m.根據(jù)巖溶情況，地下室采用“鋼管群樁注漿加固”方案，對(duì)隧道結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固。2005年4月23日，鹿竹壩2#隧道開挖至DK204 610，揭示了一個(gè)縱向長度為125米的大型半充填干溶洞。DK204 610 654發(fā)育1號(hào)溶腔，最寬左側(cè)41米，右側(cè)21.6米，距軌面15米，距軌面約0 10米。DK204 677 735段發(fā)育2#溶腔，最寬左側(cè)6.3米，右側(cè)20.5米，距軌面12米，左側(cè)墻腳軌

9、面以下0 11米。DK204 654 677段為1#和2#溶腔連接通道，寬4 13m，高1.5 4m。鑒于該巖溶，基礎(chǔ)采用“承臺(tái)”方案。2005年6月4日，龍陵宮隧道出口施工至DK232 467時(shí)，暴露出DK232 467 397的巨大溶洞。溶洞縱向長約70米，橫向?qū)捈s50米，深80米。地下室是一個(gè)堆積體。受施工爆破影響，頂蓋于18:48年6月19日倒塌。巖溶基底采用“亞”方案溶腔穿越隧道，在隧道左側(cè)墻外28米處發(fā)育，在隧道右側(cè)墻外約22米處傾斜發(fā)育一個(gè)未知深度的滴水孔。根據(jù)隧道基礎(chǔ)，采用“拱跨”方案。采用1-22.5米實(shí)腹拱跨結(jié)構(gòu)，拱圈為鋼筋混凝土弧形板拱，半徑18.75米，矢高3.75米，

10、矢跨比1:6。拱橋的拱圈和C15混凝土回填在拱架上形成橋面。局部空洞采用C40混凝土回填。2006年3月3日，齊岳山隧道施工至PDK366 195，進(jìn)行了深度為38m的超前水平鉆孔，最大涌水量為700m3/h，水壓為3.1兆帕，根據(jù)地下水情況，采用了“注漿堵水”方案。(5)巖溶地下水對(duì)策：堵水注漿、排水孔方案、堆積體加固方案、繞行方案、堵水注漿方案，(3)巖溶處理技術(shù)及工程案例，宜萬鐵路巖溶隧道施工技術(shù)，31，祁岳山隧道出口PDK366 195高壓水錄像，(3)巖溶處理技術(shù)及工程案例，宜萬鐵路巖溶隧道施工技術(shù)，32，3，巖溶處理技術(shù)及工程案例，宜萬鐵路巖溶隧道施工技術(shù)，33，案例2004年5月

11、31日采用超前鉆孔進(jìn)行超前探測時(shí)，向鉆孔內(nèi)注入高壓水，范圍為5m，單孔涌水量為60 m3/h，此后，探測得到加強(qiáng)，表明前方發(fā)育了一個(gè)充水箱，水箱從左上方向右下方發(fā)育，最大寬度為12m。試驗(yàn)水壓為0.26MPa，預(yù)計(jì)涌水量為3000 m3/h，考慮到隧道修建在反坡上，富水洞處理非常困難，因此采用“排水孔”方案。泄洪洞方案、3、巖溶處理技術(shù)及工程實(shí)例、宜萬鐵路巖溶隧道施工技術(shù)、34、樁基加固及堵水方案、實(shí)例烏鞘關(guān)隧道dk49274-dk49345段與烏鞘關(guān)地下河正交，地下河最大流量為3600萬m3/h，地下河巖溶大廳橫向?qū)挾葹?20m，內(nèi)填大量落石。該段路肩設(shè)計(jì)標(biāo)高約為542米，堆積體頂標(biāo)高約為5

12、82米，溶洞頂板頂標(biāo)高約為600米。地下河溶洞堆積體上部由大量崩塌巨礫組成，下部由卵石土、巨礫土和混有礫石砂的粉質(zhì)粘土等組成。具有良好的飽和度和滲透性。卵石圓度好，直徑2 9厘米，有的可達(dá)11厘米以上。屋頂和外圍墻是堅(jiān)硬完整的石灰?guī)r。根據(jù)巖溶地下河的特點(diǎn)，采用了“堆積體加固阻水、提升地下河”的方案，總體處理順序?yàn)椋呵宄逊e體、修建大里程端底板、修建截流區(qū)灌漿、擋水壩、排水區(qū)灌漿、修建排水溝、導(dǎo)流、大里程區(qū)鉆孔灌漿、小里程區(qū)底板鉆孔灌漿、小里程區(qū)鉆孔灌漿。3、巖溶處理技術(shù)及工程案例、宜萬鐵路巖溶隧道施工技術(shù)、35、3、巖溶處理技術(shù)及工程案例、宜萬鐵路巖溶隧道施工技術(shù)、36、烏鞘關(guān)隧道地下河道堆積

13、注漿及開挖效果、3、巖溶處理技術(shù)及工程案例、宜萬鐵路巖溶隧道施工技術(shù)、37、繞行方案、案例祁岳山隧道進(jìn)口導(dǎo)向施工至PDK364 005，超前探測表明前方巖溶洞穴充填高壓動(dòng)水發(fā)育，溶洞自左向右發(fā)育，規(guī)模較大檢測顯示右側(cè)縱向長度為4 5m。但是，左側(cè)多次灌漿后，由于高壓動(dòng)水粉砂層灌漿困難，無法檢測到另一側(cè)基巖。根據(jù)齊岳山隧道進(jìn)口反坡的施工特點(diǎn)和水平導(dǎo)向的功能特點(diǎn)，巖溶不再處理釋能減壓處理高壓富水充填溶腔新技術(shù)，釋能減壓處理高壓富水充填溶腔新技術(shù)，宜萬鐵路巖溶隧道施工技術(shù)，39，(2)大直坪隧道“990溶腔”突水突泥：2006年7月26日，大直坪隧道水平開挖至PDK132 930，涌砂量約300立方

14、米，發(fā)生大規(guī)模突水突砂。9月4日，開挖推進(jìn)至960時(shí)發(fā)生大規(guī)模突水，瞬時(shí)涌水量達(dá)到1500 m3/h；9月29日，開挖推進(jìn)至990時(shí)，再次發(fā)生突水突泥，瞬時(shí)涌水量達(dá)到5000 m3/h；2008年4月30日，注漿后開挖出DK132 913。在挖掘過程中，水和沙子涌出，約4000立方米。2008年7月21日，當(dāng)DK245 645超前探測孔在隧道出口時(shí)，發(fā)生突水涌砂。瞬時(shí)涌水量達(dá)到780 m3/h，涌砂約1,000 m3。涌水造成一號(hào)線和二號(hào)線井1035米和710米洪水。抽水和清砂將于8月26日完成。9月6日，當(dāng)10#水平通道位于勘探孔前方時(shí)，再次發(fā)生突水涌砂，導(dǎo)致該井再次水淹。2008年10月1

15、2日，隧道二號(hào)線入口遇到一個(gè)型DK245 526溶腔，里面充滿了泥漿和沙子。在檢測期間，約250平方米的泥漿和沙子突出，涌水量約為90平方米/小時(shí)。云霧山隧道DK245 617溶腔突水突泥觀測照片，4。釋能減壓高壓富水充填溶腔處理新技術(shù)，宜萬鐵路巖溶隧道施工技術(shù)，41。(4)馬鹿箐隧道“978溶腔”突水突泥：2006年1月21日，馬鹿箐隧道出口平導(dǎo)反坡施工至PDK255 978時(shí)，發(fā)生突水突泥。平導(dǎo)施工人員立即逃生。突出的水通過橫向通道涌入主隧道，殺死了在主隧道工作的工人。突水時(shí)最大涌水量為30萬m3/h，7小時(shí)后，涌水量穩(wěn)定在300 m3/h。(1-21)馬鹿箐隧道突水突泥視頻，(4)能量釋放減壓控制高壓富水充填溶腔新技術(shù)，宜萬鐵路巖溶隧道施工技術(shù)，研究新技術(shù)的必要性(42，4.2)。宜萬鐵路突水突泥奪去了許多員工的生命，造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。同時(shí)，也影響了宜萬鐵路的正常建設(shè)，造成心痛。突水突泥的根本原因是沒有成熟有效的技術(shù)手段來解決高壓富水充溶腔的安全施工問題。因此，如何掌握高壓富水充填溶腔突水突泥規(guī)律，順其自然，避災(zāi)避災(zāi)，研究安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、適用的治理技術(shù)，是參與宜萬鐵路建設(shè)各方共同研究的重要課題。(1)概念：釋能減壓法是對(duì)高壓富水充填溶腔進(jìn)行有計(jì)劃、有目的、精確