盾構(gòu)隧道穿越高壓富水充填巖溶關(guān)鍵技術(shù)科研立項

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1、科技研發(fā)項目立項申請書課題名稱：盾構(gòu)區(qū)間穿越高壓富水充填巖溶關(guān)鍵技術(shù)研究簡表課題名稱盾構(gòu)區(qū)間穿越高壓富水充填巖溶關(guān)鍵技術(shù)研究課題負(fù)責(zé)人姓名單位性別年齡專業(yè)職稱題類課分術(shù)關(guān)技攻新技術(shù)開發(fā)新產(chǎn)品試制技術(shù)引進(jìn)消化吸收應(yīng)用理論基礎(chǔ)研究軟科學(xué)研究推廣□□□□□□課題組人數(shù)其中高級中級研究生初級協(xié)作單位研究起止年月2015^2016申請金額（萬元）其中資助0籌課題內(nèi)容、意義和預(yù)期成果摘要【課題內(nèi)容】本課題主要是針對..地鐵@@一路站?@@三路站盾構(gòu)區(qū)間穿越高壓富水充填巖溶地層條件下，進(jìn)行區(qū)間巖溶防治原則和處治技術(shù)研究。根據(jù)巖溶區(qū)間施工實踐，提出系統(tǒng)的巖溶區(qū)間處理原則和技術(shù)，包括巖溶區(qū)間超前地質(zhì)預(yù)報原

2、則、突水防治原則、溶腔處治原則、安全施工原則、環(huán)境保護(hù)原則以及區(qū)間巖溶處治技術(shù)，針對不同類型的巖溶，做到“對癥下藥”，合理處治齊種類型巖溶，為巖溶區(qū)間的安全施工和運營提供保障?！菊n題意義】巖溶又稱喀斯特，是水對可溶性巖石（碳酸鹽巖、硫酸鹽巖、鹵素巖等）進(jìn)行以化學(xué)溶蝕作用為特征，并包括水的機(jī)械侵蝕和崩塌作用，以及物質(zhì)的攜出、轉(zhuǎn)移和再沉積的綜合地質(zhì)作用及由這種作用產(chǎn)生的現(xiàn)象的統(tǒng)稱。巖溶發(fā)育的基本條件是:可溶性巖體，具有溶蝕力的水以及水的循環(huán)交替。巖溶地區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱，水旱及地質(zhì)災(zāi)害頻繁發(fā)生，而巖溶對區(qū)間的危害主要表現(xiàn)在如下兒個個方面：（1）地下洞體的存在使隧洞部分懸空，區(qū)間底部溶洞充填物厚度

3、人且松軟或暗河水流給區(qū)間基底處理造成困難；(2)區(qū)間頂部溶隙與地而漏斗、落水洞相連通，貫通坍塌可上延至地而；(3)隧洞切穿巖溶有壓管流通道或暗河出現(xiàn)突水，涌水將洞內(nèi)堆積物攜出造成突泥；(4)洞頂坍塌、地面開裂下沉山體應(yīng)力增大，側(cè)墻因土、水壓力的改變影響隧洞穩(wěn)定；地下空間作為一種新資源的開發(fā)和利用，己經(jīng)成為當(dāng)今世界許多國家工程建設(shè)發(fā)展的新趨勢。..市軌道交通是解決?.市交通問題的重要手段，對引導(dǎo)城市布局的合理發(fā)展,創(chuàng)造新的經(jīng)濟(jì)增長點和就業(yè)機(jī)會，進(jìn)一步鞏固和發(fā)展??作為華屮地區(qū)屮心城市的地位和作用，具冇重要意義。然而，是地下巖溶發(fā)育區(qū)，各種地下巖溶深淺不一、大小不同、形態(tài)各異，給工程建設(shè)帶來

4、了威脅和危害，不僅增加了建筑的投資，還嚴(yán)重影響著工程建設(shè)的正常運行和建筑物的安全使用。當(dāng)軌道交通穿過巖溶地區(qū)時，冇的溶洞巖質(zhì)破碎，容易發(fā)生坍塌；有的溶洞位于地鐵區(qū)間底部，充填物松軟且深，如果處理不當(dāng),就會引發(fā)盾構(gòu)機(jī)塌落、影響掘進(jìn)；有時會遇到大的水囊或暗河，巖溶水或泥砂夾水大量涌入作業(yè)面，引發(fā)圍巖坍塌，導(dǎo)致地表開裂下沉。因此，巖溶穩(wěn)定問題已成為工程建設(shè)中的突出問題，要順利地進(jìn)行工程建設(shè)，就必須解決巖溶對工程的影響。..地鐵11號線四標(biāo)段工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件極其復(fù)朵，盾■構(gòu)區(qū)間穿石英砂巖、灰?guī)r，過溶洞，越暗河，下穿兩條高壓石油管道，燃?xì)夤芫€與線路平行；@@三路站處于高水位區(qū)，地下水豐富，且

5、為承壓水涌出地表，施工難度大，安全風(fēng)險高，為后期地鐵運營也帶來極大的安全隱患。因此，本選題結(jié)合..市軌道交通的具體地質(zhì)條件，研究巖溶的存在對區(qū)間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、盾構(gòu)管片的影響，對.?市軌道交通的設(shè)計與施工有重要的指導(dǎo)意義?！绢A(yù)期成果】通過對本課題的研究，擬培養(yǎng)技術(shù)人員10人，完成研究報告，編寫工法1篇，發(fā)表論文2篇，研究成果達(dá)國內(nèi)先進(jìn)水平，并中報集團(tuán)公司等科技進(jìn)步獎。一、本研究課題的科技依據(jù)（包括課題背景和應(yīng)用前景，國內(nèi)外同類技術(shù)研究概況、水平和發(fā)展趨勢等）【課題背景】根據(jù)初勘和現(xiàn)場詳勘資料，..地鐵@@一路站?@@三路站盾構(gòu)區(qū)間CK57+541.6-CK57+906.6段地層為灰?guī)r，巖溶極為

6、發(fā)育，詳勘過程中地質(zhì)鉆孔孔孔有溶洞，上下珍珠串,左右連通，結(jié)成暗河。灰?guī)r范圍內(nèi)初勘過程中6個孔僅發(fā)現(xiàn)4個溶洞，詳勘程中，施鉆26孔既已發(fā)現(xiàn)溶洞41個，溶洞出現(xiàn)率達(dá)157%,最大的溶洞高達(dá)7.5米?！緫?yīng)用前景】在巖溶區(qū)修建區(qū)間工程，施工過程中突泥、突水、人型溶洞、塌方構(gòu)成了嚴(yán)重的工程災(zāi)害，嚴(yán)重影響了區(qū)間施工進(jìn)度，如果對巖溶地質(zhì)災(zāi)害處治不當(dāng)，將嚴(yán)重影響區(qū)間施工安全和區(qū)間結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。針對.?地鐵@@一路站?@@三路站盾構(gòu)區(qū)間現(xiàn)場地質(zhì)情況，針對性地研究深埋巖溶特征及發(fā)育規(guī)律及對區(qū)間施工的影響，建立一套系統(tǒng)的針對性較強的區(qū)間巖溶處治技術(shù)。其成果除了直接用于指導(dǎo)本區(qū)間的施工外，還可為今后類似工程的設(shè)

7、計和施工積累極具價值的經(jīng)驗。同時，隨著我國城市軌道交通的持續(xù)發(fā)展，具冇類似環(huán)境的工程將不斷涌現(xiàn)，本研究成果將具有廣闊的應(yīng)用前景。也為企業(yè)大力開拓城市軌道交通市場提供技術(shù)支撐，從而產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益?！緡鴥?nèi)外研究概況】盾構(gòu)區(qū)間技術(shù)已經(jīng)有一百多年的發(fā)展歷史，取得了長足的發(fā)展，特別是在城市地區(qū)，這種工法具有地層沉降小、對周邊建筑物或設(shè)施影響小等特點，盾構(gòu)法己經(jīng)廣泛應(yīng)用于城市軌道交通建設(shè)中。國內(nèi)外巖溶分布廣泛，巖溶災(zāi)害研究最早開始于1933