壁板坡隧道巖溶發(fā)育地段施工方案

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1、壁板坡隧道巖溶富水地段施工的預(yù)防和控制華鐵咨詢/德鐵國際滬昆鐵路客運(yùn)專線云南段監(jiān)理項(xiàng)目部：汪景勛摘要：巖溶這種地質(zhì)現(xiàn)象，由于其隱蔽性和不可預(yù)見性，在隧道施工中一直是個(gè)難題，雖然目前有多種預(yù)測預(yù)報(bào)方法，但準(zhǔn)確率存在一定局限性。新建滬昆鐵路客運(yùn)專線（云南段）JL1標(biāo)管段穿越巖溶地區(qū)，且?guī)r溶發(fā)育強(qiáng)烈，富水量大，為確保施工安全和今后的運(yùn)營安全，有針對性的研究制定隧道巖溶富水地段預(yù)防和控制方案，是我們監(jiān)理和施工單位面臨的重大課題。引言：當(dāng)隧道掘進(jìn)時(shí)遇到有水溶洞、暗河，由于事先沒有進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)測預(yù)報(bào)或預(yù)報(bào)有誤，在施工過程中可能會(huì)發(fā)生突泥、突水，造成人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。當(dāng)隧道穿過有填充物

2、的溶洞時(shí)，溶洞填充物由于自身穩(wěn)定性極差，多會(huì)發(fā)生坍塌事故。當(dāng)隧道底部有溶洞沒有被發(fā)現(xiàn)，在施工或運(yùn)行中由于重載施工機(jī)械、列車運(yùn)行時(shí)常會(huì)發(fā)生塌陷。因此在巖溶隧道施工前，按照工程設(shè)計(jì)，編制有效的預(yù)防和控制方案，并嚴(yán)格規(guī)范和要求施工，就可以減少和避免災(zāi)害和事故帶來的損失。一、工程概況壁板坡隧道全長14756m，是全線重難點(diǎn)、控制性工程和3座I級風(fēng)險(xiǎn)隧道之一。該隧道為特長隧道，中心里程為DK985+035，起訖里程DK977+657～DK992+413，全長14756m,進(jìn)口位于貴州盤縣紅果鎮(zhèn)上紙廠村，出口位于云南省富源縣后所鎮(zhèn)三丘田村。進(jìn)口合修、出口分修，分修起點(diǎn)為DK979+020

3、，合修段長度1363m，分修段長度13393m。輔助坑導(dǎo)為貫通平導(dǎo)，長度14717m，平導(dǎo)進(jìn)出口均設(shè)在左線左側(cè)，分修段平導(dǎo)設(shè)于左右線之間。線路縱坡設(shè)計(jì)為“人”字坡，變坡點(diǎn)DK985+200，最大坡度25‰，最大埋深為735米，隧道洞身穿過地層巖性以砂泥巖、灰?guī)r、白云巖、玄武巖、泥質(zhì)白云巖和碎屑巖為主。設(shè)計(jì)隧道正常涌水量Q＝75700m[3]/d，雨洪期最大涌水量Q=184100m[3]/d。隧道不良地質(zhì)現(xiàn)象主要有坍塌、巖溶、涌水、煤層瓦斯等。二、巖溶地段施工的基本原則根據(jù)滬昆鐵路客運(yùn)專線設(shè)計(jì)等級、工期要求和地質(zhì)條件，首先應(yīng)重視超前地質(zhì)預(yù)測預(yù)報(bào)，通過預(yù)測預(yù)報(bào)充分了解前方的地質(zhì)情

4、況，查明溶洞分布范圍,類型情況,巖層的穩(wěn)定程度,溶洞內(nèi)填充物和地下水流情況等,在對地質(zhì)情況有充分了解的前提下，采取有針對性的施工方法。在施工過程中，一旦發(fā)現(xiàn)渾水、攜帶泥沙、頂鉆、高壓噴水、水量突然增大等異常情況，應(yīng)立即停止施工，分析原因，采取措施進(jìn)行處理。三、溶地區(qū)隧道的施工，可采用下列技術(shù)措施進(jìn)行處理巖溶隧道的施工應(yīng)按“以疏為主、堵排結(jié)合、因地制宜、綜合治理”的原則，巖溶隧道施工的技術(shù)措施可總結(jié)為：繞、截、排、堵、越，與分部開挖，加強(qiáng)支護(hù)相結(jié)合。本項(xiàng)目在巖溶地段隧道施工時(shí)，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況可選用以下措施。⑴、經(jīng)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)確認(rèn)巖溶發(fā)育，巖層破碎、地下水發(fā)育，可能發(fā)生涌水、突

5、水或巖體結(jié)構(gòu)性能軟弱，開挖后開挖后極可能導(dǎo)致掌子面失穩(wěn)誘發(fā)突水、突泥的段落，采取超前帷幕注漿方式對周邊巖體進(jìn)行固結(jié)，達(dá)到止水的目的。⑵、可采用暗管、涵洞、小橋或泄水洞、平行導(dǎo)坑等排水方法，將溶洞積水或暗河水排走。⑶、當(dāng)不能排水，或由于溶洞規(guī)模大且溶洞填充物為含水量較大的巖溶泥時(shí)，可采用封堵的方法。當(dāng)溶洞在隧道底部時(shí)可采用旋噴樁，在邊墻及拱部時(shí)可采用注漿、管棚等，形成堵水墻（邊墻）和防水帷幕（拱部）。⑷、對于停止發(fā)育、跨徑較小，且無水的中、小型溶洞，可根據(jù)其與隧道相交的位置及其填充情況，采用干砌片石、漿砌片石或低等級混凝土進(jìn)行填充。⑸、溶洞僅在隧道底部且較大較深，或者填充物松軟

6、不能承載結(jié)構(gòu)物時(shí)，可采用旋噴樁進(jìn)行地基加固處理或設(shè)置梁、拱跨越。四、巖溶隧道施工的準(zhǔn)備工作在巖溶地區(qū)隧道施工過程中，應(yīng)根據(jù)可能發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害作好相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案和準(zhǔn)備工作，貯備相關(guān)應(yīng)急物資，并根據(jù)可能發(fā)生的突發(fā)事故進(jìn)行應(yīng)急演練，讓全體施工人員對突發(fā)事故的應(yīng)急處理有所了解，在發(fā)生突發(fā)事故時(shí)能正確進(jìn)行處理，確保施工安全。⑴、根據(jù)設(shè)計(jì)文件中明確可能發(fā)生的突發(fā)事故，制定相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案，并組織全體施工人員學(xué)習(xí)，讓全體員工對施工過程中存在的安全風(fēng)險(xiǎn)有所了解，組織施工人員進(jìn)行現(xiàn)場應(yīng)急演練，讓大家在發(fā)生突發(fā)事故時(shí)能有針對性地高效率地進(jìn)行應(yīng)急處理。⑵、本隧道屬高風(fēng)險(xiǎn)隧道，超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作由設(shè)計(jì)院

7、負(fù)責(zé)，經(jīng)理部、分部應(yīng)派專人負(fù)責(zé)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的協(xié)調(diào)管理工作，收集預(yù)報(bào)信息并及時(shí)反饋至領(lǐng)導(dǎo)層和作業(yè)層，以便于領(lǐng)導(dǎo)正確決策，便于作業(yè)層采用正確的施工方法。施工作業(yè)班組在施工過程中如發(fā)現(xiàn)有異常情況或者與施工圖、超前地質(zhì)預(yù)報(bào)出入較大時(shí)，應(yīng)及時(shí)向分管超前地質(zhì)預(yù)報(bào)管理工作的人員反映，以便及時(shí)與設(shè)計(jì)單位勾通進(jìn)行復(fù)查。⑶、在預(yù)測預(yù)報(bào)前方為巖溶發(fā)育地段時(shí)，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)地質(zhì)情況和超前地質(zhì)預(yù)報(bào)情況和巖溶地段可能發(fā)生的危害，按照應(yīng)急預(yù)案作好應(yīng)急物資、機(jī)械、搶險(xiǎn)人員等相應(yīng)的應(yīng)急準(zhǔn)備工作。⑷、經(jīng)TSP預(yù)測預(yù)報(bào)并經(jīng)超前鉆孔驗(yàn)證的富水地段