宜万铁路岩溶隧道施工地质技术
申志军
（铁道部宜万铁路建设指挥部，湖北恩施４４５０００）
［摘要］ 以宜万铁路岩溶隧道的施工地质技术实践为例，介绍了施工地质作为工程勘察阶段工程地质勘探在施工阶段的延续，用以在施工过程中解决勘察阶段所没有或不能解决的工程地质问题。施工地质以超前地质预测预报为主体，以规避大型施工地质灾害为目的，在施工阶段针对可能发生的隧道围岩变更；可能存在的溶腔、断层构造、地下暗河的预测预报；可能引发的水文环境地质问题；工程竣工以后可能存在的隐伏地质病害等，在隧道施工环境条件下为保证施工进度、保证施工安全、保证工程效益、保证工程质量所进行的综合工程地质工作。施工地质包括综合超前地质预报、水文观测和隧道周边及隧底隐伏岩溶探查。
［关键词］ 宜万铁路；岩溶隧道；综合超前地质预报；水文监测
［中图分类号］ Ｕ４５ ［文献标识码］ Ａ ［文章编号］ １００９－１７４２（２００９）１２－００４７－０６
1 工程概况
宜万铁路位于云贵高原的东北麓，东起宜昌，西至万州，全长３７７ｋｍ，主要行经在长江与清江的分水岭地带，全线隧道１５９座，总长约３３９ｋｍ。其中单线隧道１０５座，总长２９１．４ｋｍ；双线隧道５４座，总长４７．３ｋｍ，隧道占线路长的６０％。
全线７０％的隧道位于灰岩地区，多座长大隧道通过可溶岩地层，并组成不同类型的储水构造，在地壳运动和特殊的水动力作用下，形成复杂的岩溶深潭、管道及溶隙网络系统。岩溶强烈发育，岩溶、岩溶水极其复杂，是制约工程建设的突出问题。岩溶隧道可能产生的突（涌）水、突泥（块石）等突发性地质灾害将严重危及施工和运营安全。勘察中虽然针对岩溶地质问题采用了超常规、多方法、多手段和多领域的勘察、试验和长期观测的专项地质工作，但由于岩溶发育的不规则性和复杂性以及目前所有勘察手段的局限性，不可能在勘察期间查明所有的岩溶地质问题［１］。
因此，在岩溶隧道施工期间，必须采取施工地质技术对隧道掌子面前方、隧道底板和周边的地质情况进行及时准确分析和判断，预报可能产生的风险，采取预防措施、避免灾害的发生或在一定程度上减少灾害造成的损失、保证隧道的施工及运营安全。2 施工地质技术主要内容
施工地质是工程勘察阶段工程地质勘探在施工阶段的延续，用以在施工过程中解决勘察阶段所没有或不能解决的工程地质问题。
施工地质以超前地质预测预报为主体，以规避大型施工地质灾害为目的，在施工阶段针对可能发生的隧道围岩变更；可能存在的溶腔、断层构造、地下暗河的预测预报；可能引发的水文环境地质问题；工程竣工以后可能存在的隐伏地质病害等，在隧道施工环境条件下为保证施工进度、保证施工安全、保证工程效益、保证工程质量所进行的综合工程地质工作。
施工地质包括综合超前地质预报、水文观测和隧道周边及隧底隐伏岩溶探查。
3 综合超前地质预报技术
宜万铁路采用了地质素描、物探与钻探相结合，长短距离预报相结合以及预报资料与地质分析相结合的综合预报技术。物探技术包括：ＴＳＰ，ＨＳＰ、陆地
［收稿日期］ ２００９－１０－２９
［作者简介］ 申志军（１９７１－），男，河南开封市人，高级工程师，主要从事铁路隧道建设管理和施工工作；Ｅ－ｍａｉｌ：ｗｋｅｘｓｄ＠１２６．ｃｏｍ
声纳、直流电法、地质雷达、红外探水等；钻探技术包括：中长距离钻探、超长炮孔、炮孔。
预报原则为物探先行，钻探验证，有疑必探，不明不掘。现场钻探时，安全岩盘按照预留３～８ｍ进行控制。通过多种方法的实践和比选，地质素描和ＴＳＰ起到了一定的宏观预报作用，但地质雷达和红
探水对岩溶水难以起到定量分析作用，而超前钻探预报准确率几乎达到１００％。因此，对复杂岩溶隧道采取“地质素描、ＴＳＰ先行，以钻孔为主”进行岩溶及岩溶水超前预测预报。3．1 地质素描法
地质素描是对掌子面及周边围岩的地层岩性、地质构造、结构面产状及裂隙出水、夹泥等地质情况进行直接描述的一种方法，主要是通过描述围岩的变化情况来分析预测掌子面前方的地质情况，重点是发现是否存在出水、夹泥、掉块等成灾先兆。3．2 TSP203物探法
ＴＳＰ２０３超前地质预报法采用弹性波反射原理，当人工激发的弹性波在隧道中的岩体内传播，遇到掌子面前方的反射界面（如断层、破碎带、溶洞等）
时，一部分弹性波（反射波）信号会反射回来，反射回的信号被两个三分量高灵敏度检波器接收并通过电缆传输给ＴＳＰ主机，再通过对接收的弹性波信号进行分析，便可推断断层及破碎带、溶洞等不良地质体的位置、规模、产状及岩石力学参数［２］
。
3．3 钻探法
钻探法包括超前钻探、周边超长炮孔和炮孔。
３．３．１ 超前钻探技术
超前钻探是一种机械的直接的超前探测手段，
可以直接揭露溶腔或断层破碎带的里程位置，并确定它的富水参数。长距离钻探可以用一定的外插角和仰、俯角，探测隧道围岩一定厚度以外不良地质发育情况，探测时，需有一定厚度的稳定岩盘，保证施工安全。
１）超前钻孔的设计。钻孔超前探测的目的主
要有验证物探异常、控制稳定岩盘厚度，其投入数量根据地质的复杂程度级别确定，一般情况下，对Ａ级风险地段，钻孔数量达到３～６个，不同风险等级的钻孔布置见图１、图２，并以一定的外插角进行钻探，
以保证稳定的岩盘厚度。
图1 全断面开挖不同风险等级的超前钻孔布置图
Fig ．1 Full －face excavation of different risk levels ahead of drilling layout
２）钻孔设备选型。钻孔机械设备性能是影响
将超前钻探技术纳入工序管理的最主要原因。从宜万线情况来看，由于受经济能力和对钻机性能的认识等多方面原因影响，由现场实际钻孔能力来看，针
对灰岩和白云质灰岩地层，在不取芯条件下，ＨＧＹ－３００Ｄ，ＪＤ－３０，ＬＦ－１００，ＭＧＹ－６０Ｂ，ＭＫ－３，ＭＫ－５，ＸＹ－２，ＸＹ－１５０，ＸＹ－２Ｐ，ＸＹ－２ＰＣ，ＹＱ－
１００，ＺＤ－６０共１２种钻机钻探能力约为１～３ｍ／ｈ，称之为慢速钻机。ＭＫＤ－５Ｓ（煤科院西安分院产）、ＺＹＧ－１５０Ｂ（煤科院重庆分院产）钻机钻探能力为
５～７ｍ／ｈ，称之为中速钻机。ＲＤＰ－１５０Ｃ（日本进口）钻机钻探能力为１０～１５ｍ／ｈ，称之为快速钻机。按平导月平均进度１８０～２４０ｍ／月，钻机进出场及施工准备时间按２ｈ，一次钻孔深度按３０ｍ，开挖
２５ｍ，余留５ｍ岩盘，每次掌子面钻设计１个超前探孔等综合指标考虑，慢、中、快三类钻机对施工的影
图2 台阶法开挖不同风险等级的超前钻孔布置
Fig．2 Step method different risk
levels ahead of excavation hole layout
响分别为１６．６％，７．６％，４．９％，因此，要想将超前钻探纳入施工工序管理，在经济条件允许时，建议优先购置快速钻机，否则，也应购置中速钻机。慢速钻机不适宜于施工地质钻孔要求，对施工影响太大，建议不应采用。
现场使用效果较好的钻机有ＭＫＤ－５Ｓ（煤科院西安分院制造）、ＺＹＧ－１５０Ｂ（煤科院重庆分院制造）、ＲＤＰ－１５０Ｃ（日本进口）地质钻机。
３）钻探模式。当工程结构需要掌握前方岩性的变化、破碎程度或溶洞充填物的性质时，可采用取芯钻探，当为了提高钻探速度，减少掌子面占用时间，在只需要掌握掌子面前方是否存在不良地质异常时，可采用不取芯钻探，宜万铁路隧道的超前钻探主要采用不取芯钻探。
３．３．２ 超长炮孔探测技术
超长炮孔探测主要是为了弥补超前钻孔的不足而采取的超前预报措施，就是将正常的施工炮孔延长到５ｍ左右，确保一个施工循环后，掌子面前方和周边还有３ｍ左右的稳定岩盘。由于可以在炮眼施工时同时施做，占用掌子面的时间较少，是一种经济有效的短距离探测方法。
超长炮孔一般布置在隧道掌子面的周边，呈３０°～４５°外插角，弥补水平钻探对隧道周边探测的盲区，以保证有３ｍ左右的稳定围岩（见图３），掌子面的正前方一般视雷达异常和超前钻孔数量适量布置。
由于超长炮孔布置和密度可以根据需要确定，主要用来发现其他方法不能发现的小的溶腔和导水通道，据统计宜万线６０％以上的溶腔和突水突泥事件，都是超长炮孔提前发现的。３．３．３ 炮孔探测技术
掌子面炮孔，全断面接近１００孔，是判断地质的最后一道关，发现钻孔渗水及异常时，不能急于爆破，应谨慎分析后确定下一步措施。要做到这一点，需要有经验的司钻工和严格的管理制度。３．３．４ 实例
云雾山隧道Ⅰ线全长６．６ｋｍ，进口施工３．５ｋｍ、出口施工３．０ｋｍ进入核心部位，该段埋深８００ｍ。地表ＥＨ－４物探异常，洞内ＴＳＰ探测发现异常。采用钻探进行查找和锁定溶腔，见图
４。
图3 掌子面超长炮孔布置示意图
Fig．3 Schematic layout of tunnel face long hole
图4 云雾山隧道溶腔探测平面示意图
Fig．4 Caverns detection plane diagram of Yunwushan Tunnel
钻机采用德国ＫＬＭ和意大利Ｃ６钻机共５台，４个掌子面各配一台，并备用１台。快速钻机作业功效高，故障率低，钻探时选用矱９０，矱１１５，矱１４５钻头，配足钻杆可一次钻进３０～１５０ｍ，一般凿岩进度１２～１５ｍ／ｈ，溶腔段４～６ｍ／ｈ。
２００８年７月２１日云雾山隧道出口Ⅰ线掌子面ＤＫ２４５＋６４５施做超前水平地质钻探，在钻进１７ｍ时返水呈黄色，当钻进２６．５ｍ，钻进速度加快，２ｍｉｎ后，钻杆突进１．５ｍ，钻孔水压陡增，钻机无法钻进。退钻后钻孔发生突水涌泥，孔口喷水距离约２０ｍ，钻孔最大出水量估算８００ｍ３／ｈ，最大水压１．２ＭＰａ。８月２５日隧道出口Ⅰ线掌子面ＤＫ２４５＋６２５退后３５ｍ施工横通道，绕行到Ⅱ线施工，２００８年９月４日在施工超前水平地质钻，钻至Ⅱ线位置时，遇突泥突砂。说明隧道出口段Ⅰ，Ⅱ线岩溶不良体相关度密切。９月２０日隧道进口Ⅱ线ⅡＤＫ２４５＋４９８掌子面进行超前水平地质钻时，钻机钻进４０ｍ时遇溶腔，有少量水和泥涌出。１０月８日隧道进口Ⅰ线ＤＫ２４５＋５１９施工超前水平地质钻时，钻进６０ｍ突水突砂，孔口出水约４００ｍ３／ｈ，水压０．８６ＭＰａ，１ｈ后钻口被突砂淤塞。
通过上述过程的钻探得出以下结论：ａ．溶腔为深埋高压富水充填性溶腔；ｂ．Ⅰ线岩溶不良地质段为ＤＫ２４５＋５７７～＋６２５，长４８ｍ；ｃ．Ⅱ线岩溶不良地质段为ⅡＤＫ２４５＋５２３～＋６５４，长１３１ｍ，隧道内两段溶腔长４０ｍ和３０ｍ，中间６１ｍ为较完整围岩；ｄ．Ⅰ线和Ⅱ线存在水力联系，在隧道上方可能连通。4 水文观测
岩溶隧道水文地质条件复杂，岩溶及地下水对隧道施工和运营安全构成威胁，特别在施工过程中易发生突水突泥，并且隧道发生突水突泥后还会诱发环境水文地质问题，为避免岩溶地下水对隧道安全造成影响，需系统地对深埋岩溶隧道进行水文地质监测，目的是为防灾预警提供依据、为环境影响评价积累观测资料。
水文监测内容包括降雨量、涌水量、水压力３个方面。
4．1 降雨量监测
为了掌握大气降水与隧道涌水的关系，分别在齐岳山、马鹿箐、大支坪、野三关等长大深埋隧道的山顶建立气象观测站，观测记录大气降水的时间、降水量、汛期变化情况，结合勘察阶段的调查资料，对隧道涌水做出预测和预警。马鹿箐隧道降雨量与涌水量关系见图
５。
图5 马鹿箐隧道降雨量与涌水量关系图
Fig．5 Diagram rainfall and
water inflow of Maluqing Tunnel
4．2 涌水量监测
超前钻孔、重要出水点、集中汇水点、重要井泉等均需进行水量监测，主要采用人工监测及自动监测相结合的监测方法进行涌水量监测。为了查明隧道中已揭露涌水点与地面水系的连通关系，都进行了连通试验，如马鹿箐隧道ＤＫ２５５＋９７８突水点与地面水系的连通关系和野三关隧道ＤＫ１２４＋６０２突水点与地面三号暗河的关系。
4．3 水压力监测
每实施１次超前钻孔均需布置不受开挖影响的水压监测孔；每个溶腔至少需布置１孔进行水压监测。水压监测孔，需设置孔口管、安装法兰盘、Ｑ型管、空气室及压力表，孔内需设置软式透水管等。
5 隧底及周边隐伏岩溶探查
隧底及周边隐伏岩溶探分为工前和工后两个阶段。工前的岩溶复查是根据既有勘察资料分析和洞内地质素描及超前地质预报所获得的岩溶发育情况，对疑有岩溶发育的段落，在仰拱和衬砌施工前，由施工单位采用地质雷达、风钻进行探查，对影响稳定的异常部位采用钻孔验证，从而获得隧底和周边隐伏岩溶的位置、大小、顶板厚度，以便在施工阶段做出相应处理。工后隧底及周边岩溶勘察是在隧道完工后，铺碴３个月前，由设计单位再采用地质雷达及地震仪对灰岩段隧底和重点地段周边岩溶进行复查，影响稳定的异常段落用钻孔验证，评价隧底稳定性和施工中岩溶处理效果和相应的处理措施，以保证运营安全。
5．1 隧底及周边岩溶复查分级原则
根据施工前的勘察资料和施工地质资料，以及工前岩溶探查结果，按以下原则将灰岩隧道划分为
Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ个等级。
Ⅰ级复查地段：隧道位于地下水水位以下，在开挖过程中揭示有充水（泥）溶腔，或出现严重渗、漏水地段，以及重大物探异常体、推测可能发育暗河，存在严重安全隐患和风险的地段。
Ⅱ级复查地段：在开挖过程中揭示各类溶腔（充填、半充填或未充填等）、溶槽、溶隙发育或较发育，或在工前岩溶探查中确定岩溶发育或较发育，存在一定安全隐患和风险的地段。
Ⅲ级复查地段：在开挖过程中揭示岩溶欠发育或不发育，在工前岩溶探查中确定岩溶欠发育或不发育，安全隐患和风险较低的地段。
在岩溶复查过程中，根据复查的物探成果资料或钻探验证资料，显示存在重大物探异常或发育大型溶腔，应适当提高其复查等级、增加相应的探测工作。
5．2 物探探查原则
采用地质雷达或地震单点反射法与地震面波法等两种或两种以上的方法对隐伏岩溶进行综合探查。
对隧底进行岩溶复查，周边的岩溶复查在隧底复查完成后根据隧底复查结果结合结构加强情况安排，在已做结构加强地段不做周边复查，未进行结构加强地段在隧道的左、右边墙和拱顶各布置一条测线，双线或多线隧道在起拱线部位增加两条测线。当发现有较大异常时适当加密测线。单线隧道隧底布置二条物探测线，双线、多线隧道或特殊条件下，则适当增加测线数量，测线间距不大于５ｍ；对隧底进行岩溶复查；在发现重大异常时才对周边进行复查。
5．3 钻探验证原则
对在隧底岩溶复查物探测线中存在较大物探异常区，应安排适当的钻孔进行验证；对小于２００ｍ的地段，每段的验证孔的数量不大于２孔；对不连续而又相隔距离较短的地段，可以结合一并考虑钻孔验证工作。验证孔深不大于１５ｍ，不小于１０ｍ，特殊情况根据需要确定。
5．4 隧底及周边隐伏岩溶探查成果
通过全面系统的岩溶隧道基底隐伏岩溶探查，查明了全线岩溶隧道基底和周边隐伏岩溶的分布、形态、规模及其对运营安全的影响，提前采取注浆、回填砼、盖板及桩基础等工程措施进行处理，消除了安全隐患，为确保运营安全奠定地质基础。
如彭家坡隧道ＤＫ２９＋４３０～ＤＫ２９＋４５２段在铺底后仍发现隧底下３～１５ｍ串珠状岩溶发育；长巴隧道铺底仰拱均完成后复查发现某段隧底以下
２．５ｍ发育岩溶空洞；王家岭Ⅰ线隧道某段铺底后复查发现５．２～８．８ｍ串珠状岩溶空洞，同时，经复查还发现了一些存在一定安全隐患的岩溶发育地段，如汪家寨隧道、高坪隧道复查发现的某段隧底以下８～１６ｍ范围内串珠状充填型溶腔发育，高阳寨隧道周边岩溶异常发育等。
6 结语
１）宜万铁路建设实践证明，只要严格认真地进
行超前预报，是可以较准确地查找到突水突泥风险源。因此，为规避岩溶隧道施工风险，必须将超前预测预报纳入工序管理。
２）超前钻探、周边炮孔是目前发现灾害溶腔的最直接、最主要的手段，掌子面炮孔是最后一道关口。因此，施工单位应加强超前钻探设备的配备。３）宜万铁路建设实践表明，ＴＳＰ等物探方法只能对地质情况进行宏观预报，难以达到精确定量分析。
４）施工环境造成的温度不均匀，且灰岩中水体、岩体在红外探测下没有明显的差异，因此，岩溶隧道采用红外探测方法意义不大。
５）隧底及周边隐伏岩溶探测对施工及运营中回避风险、避免灾害的发生意义重大，应引起足够重视。
参考文献
［１］ 刘招伟，张民庆，王树仁．岩溶隧道灾变预测与处治技术［Ｍ］．北京：科学出版社，２００７
［２］ 何发亮，李苍松，陈成泉．隧道地质超前预报［Ｍ］．成都：西南交通大学出版社，２００６
Construction geology technology of Karst
tunnels on Yichang-Wanzhou Railway
ＳｈｅｎＺｈｉｊｕｎ
（Yichang-Wanzhou Railway Construction Headquarters
of Ministry of Railways，Enshi，Hubei445000，China）
［Abstract］ ＴａｋｉｎｇｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｇｅｏｌｏｇｙｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｐｒａｃｔｉｃｅｏｆｋａｒｓｔｔｕｎｎｅｌｓｏｎＹｉｃｈａｎｇ-ＷｕａｎｚｈｏｕＲａｉｌ-ｗａｙａｓａｎｅｘａｍｐｌｅ，ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｇｅｏｌｏｇｙ，ｗｈｉｃｈｉｓａｃｏｎｔｉｎｕａｔｉｏｎｏｆｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎｉｎｃｏｎｓｔｒｕｃ-ｔｉｏｎｓｔａｇｅ，ｃａｎｂｅｕｓｅｄｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓｗｈｉｃｈｄｏｎｏｔｅｘｉｓｔｏｒｃａｎｎｏｔｂｅｓｏｌｖｅｄｉｎｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎｓｔａｇｅ．Ｔａｋｉｎｇａｄｖａｎｃｅｄｇｅｏｌｏｇｙｐｒｅｄｉｃａｔｉｏｎａｓｉｔｓｓｕｂｊｅｃｔ，ａｉｍｉｎｇａｔａｖｏｉｄｉｎｇｌａｒｇｅ-ｓｃａｌｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｈａｒｚａｒｄｓ，ｃｏｎ-ｓｔｒｕｃｔｉｏｎｇｅｏｌｏｇｙｒｅｆｅｒｓｔｏｔｈｅｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｇｅｏｌｏｇｙｗｏｒｋｆｏｒｅｎｓｕｒｉｎｇｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｐｒｏｇｒｅｓｓ，ｃｏｎｓｔｒｕｃ-ｔｉｏｎｓａｆｅｔｙ，ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｂｅｎｅｆｉｔａｎｄｐｒｏｊｅｃｔｑｕａｌｉｔｙ，ｓｕｃｈａｓｐｒｅｄｉｃｔｉｎｇｐｏｓｓｉｂｌｅｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｏｆｔｕｎｎｅｌｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇｒｏｃｋ；ｆｏｒｅｃａｓｔｉｎｇｐｏｔｅｎｔｉａｌｓａｌｔｃａｖｉｔｉｅｓ，ｆａｕｌｔｓａｎｄｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄｒｉｖｅｒｓ；ｆｉｎｄｉｎｇｏｕｔｐｏｔｅｎｔｉａｌｈｙｄｒｏｇｅｏｌｏｇｙｐｒｏｂｌｅｍｓａｎｄｃｏｎｃｅａｌｅｄｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｄｉｓａｓｔｅｒｓａｆｔｅｒｐｒｏｊｅｃｔｃｏｍｐｌｅｔｉｏｎ，ｅｔｃ．Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｇｅｏｌｏｇｙｉｎｃｌｕｄｅｓｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅａｄ-ｖａｎｃｅｄｇｅｏｌｏｇｙｐｒｅｄｉｃａｔｉｏｎ，ｈｙｄｒｏｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎａｎｄｃｏｎｃｅａｌｅｄｋａｒｓｔｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ．
［Key words］ Ｙｉｃｈａｎｇ-ＷａｎｚｈｏｕＲａｉｌｗａｙ；ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅａｄｖａｎｃｅｄｇｅｏｌｏｇｙｐｒｅｄｉｃａｔｉｏｎ；ｈｙｄｒｏｌｏｇｉｃａｌｍｏｎｉ-ｔｏｒｉｎｇ
中渡隧道岩溶预报、处治、监测专项施工方案 1 工程概况 中渡隧道进口进程DK451＋603，出口里程DK452＋327，全长724m。进口位于直线上，出口位于半径为5500m的右偏曲线上。纵坡为单面上坡，坡度为1.5‰。 中渡隧道位于中渡镇西侧，隶属峰丛地貌，地形起伏大，高程170～285m，相对高差5～115m，山体陡峻，自然坡度10°～40°。基岩裸露，坡面植被多为灌木。 主要地质为灰岩、白云质灰岩，其岩性为：浅灰、灰、灰白、深灰色，厚层～巨厚层状，隐晶质结构，块状构造，质坚硬。垂直节理发育，节理大多微张，延伸远，连通性好，内充填黄褐色黏土，方解石脉发育，岩体表面溶蚀现象发育，多发育小溶孔，山坡缓坡外多发育溶蚀峰林。地表岩体完整性较好，进出口段岩体较破碎。 水文地质特征：隧道区地表水以第四系孔隙水为主，主要由大气降水补给，富存于第四系孔隙之中，水量微弱，向洛江排泄；地下水以基岩裂隙水、岩溶管道水为主，主要由大气降水补给，水量微弱，沿基岩裂隙及岩溶管道向下排泄，最终向洛江排泄。 2 隧道不良地质——岩溶 2.1岩溶：隧道段内下伏基岩为灰岩，厚～巨厚层状，基岩表面发育小溶洞、溶沟及小溶槽。DK451＋914～DK451＋934段内右侧30～60m范围内发育
一岩溶洼地，该洼地长轴约30m，短轴约15m，与基岩裂隙连通，为大气降水补给岩溶水的主要通道；DK452＋012右侧240～270m范围内发育一岩溶洼地，该洼地长轴约70m，短轴约30m，与基岩裂隙连通，为大气降水补给岩溶水的主要通道 2.2隧道进出口端发现多个岩溶形态，分述如下：DK451+610右侧40cm左右斜坡脚处发现一地下溶洞，该溶洞出水量大，供中渡镇约3000人使用，日出水量为1025m3/d，最小水量为840 m3/d；DK451+600右侧60m处有一溶洞，约3×1.5m见方，深约1.5m，水位稳定，水质较清，见鱼游动，雨季时水质浑浊。据访问，该地区下暴雨时，该处有水涌出，且溢出地面；DK451+685右侧200m处，为一小溶洞，隧道出口DK452+370右120m，为一溶洞，洞口呈近半圆形，底宽3m，高2m，后向S65E斜坡呈15度向下延伸，长约10m，宽约1-3m，高约2.5m，洞底为一水井，水井呈矩形，长约3m，宽约1-1.5m，水深1-2m，未见流动，仅供一住户使用，据调查，暴雨水位上升约为1m，枯水期无水，井底沿S50W（洞外）为一小溶隙；DK452+370右280m坡脚低洼处，为一消水溶洞，洞口呈正方形，边长1m，井口为灰岩，井深约8m，水位深0.5m。未见明显流动。 隧道穿过的山体为巨厚层状灰岩，产状倾向SE（线路左侧），倾角约30°～45°，地表岩溶形态发育，下部岩溶通道较发达，为大气降水向洛江等山下低洼处渗流提供了良好的渠道。从隧道山体进、出口之间溶洞水的径流条件分析，其线路标高以上基本无水平向浅部较大的岩溶管道相联通，即以垂直岩溶发育为主，总体看来，隧道区属岩溶强烈发育区。 3 岩溶隧道可能出现的问题分析
目录 第一章 .......................................................................................................................... 编制依据 1第二章编制范围 . (1) 第三章工程概况 (1) 第四章主要施工方案及施工方法 (1) 4.1施工方案 (2) 4.2施工方法 (2) 4.2.1明洞段开挖方法 (2) 4.2.2台阶法 (2) 4.2.3.隧道围岩分级、开挖方法及衬砌支护形式 (4) 第五章施工进度安排 (5) 第六章爆破设计 (6) 6.1爆破方案 (6) 6.2钻爆设计 (6) 6.2.1光爆基本参数 (6) 6.2.2掏槽方式 (7) 6.2.3周边眼 (7) 页脚内容17
6.2.4掘进眼 (8) 6.2.5装药结构及堵塞方式 (8) 6.2.6炮眼布置 (8) 6.3爆破设计的优化及爆孔布置 (12) 第七章劳动力和机械设备配置 (12) 7.1劳动力配置 (12) 7.2机械配置 (13) 第八章质量保证措施 (14) 第九章安全、文明施工 (15) 页脚内容17
第一章编制依据 1、新建贵阳枢纽小碧经清镇东至白云联络线《摆龙村一号隧道设计图》； 2、新建贵阳枢纽小碧经清镇东至白云联络线第三册《隧道附图洞门及洞口工程》； 3、《高速铁路隧道工程施工技术指南》铁建设（2010）241号； 4、《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》（TB10753-2010）； 5、《铁路混凝土工程施工质量验收标准》（TB10424-2010）； 6、《铁路工程基本作业施工安全技术规程》TB10301-2009； 7、《铁路隧道工程施工安全技术规程》TB10304-2009； 8、《爆破安全规程》GB6722-2011； 9、新建贵阳枢纽小碧经清镇东至白云联络线站前4标《实施性施工组织设计》 第二章编制范围 新建贵阳枢纽小碧经镇东至白云联络线站前Ⅳ标（D1K64+770～D1K65+275）摆龙一号隧道。 第三章工程概况 摆龙村一号隧道位于贵阳市金华新区金华镇摆龙村境内，全长505米，隧道进出口里程分别为D1K64+770、D1K65+275。该隧道为时速200kmⅠ级铁路双线隧道，隧道内线间距为4.6m。洞内采用重型轨道碎石道床，铺设Ⅲ型轨枕（2.6m）及60kg/m钢轨，轨道结构高度766mm。 隧区岩溶中等至强烈发育，隧道进出口右侧边坡顺层且洞身右侧围岩顺层偏压。洞身与梨木山断层平行，相距30~80m,洞身位于地下水垂直渗流带内，地下水对混凝土无侵蚀性。 第四章主要施工方案及施工方法 4.1施工方案 根据设计要求，隧道除明洞段为明挖之外，隧道暗挖段采用锚喷构筑法施工、光面爆破开挖。暗挖段根据围岩类别的不同分别采用IV级围岩采用台阶法，V级围岩采用台阶法+临时横撑。 4.2施工方法 4.2.1明洞段开挖方法 摆龙村1号隧道明洞段进出口各15m共30米。明洞段均采用明挖法施工。摆龙村1号隧道明洞基本处于强风化灰岩层，施工时采用挖机施工，每施工一个台阶立即进行喷锚支护。遇到有不易破除岩石的部位采用控制爆破开挖。 4.2.2台阶法 隧道开挖分上下台阶施工（除仰拱开挖外），上下台阶长度可以根据实际施工做适当调整。微台阶长度宜控制在5米左右，长台阶不宜超过14米。本隧道施工段台阶法施工适用于Ⅳ、Ⅴ级围岩。 页脚内容17
岩溶地层中的盾构隧道施工 摘要:研究目的:岩溶地层中采用盾构法施工在国内尚属首次。盾构掘进中可能发生盾构机栽头、陷落,地层大量失水、坍塌,严重差异沉降而致隧道结构破坏等事故。对溶洞的空间分布、大小及充填情况,溶洞处理,盾构掘进技术措施3个方面进行深入研究,并组织精心设计、精心施工,以保证施工及运营安全。 研究方法:采用多种勘查手段分析岩溶地层,充分注重盾构机及盾构施工的特点,比选、优化设计施工方案。 研究结果:顺利完成岩溶段盾构隧道施工,验证了勘查及加固方案,填补了国内的空白。 研究结论:综合运用多种探测方法对探明溶洞的分布很有成效;根据盾构施工特点制定地层加固方案并有效实施以及对盾构机设计进行针对性的改进并采取相应的掘进技术措施都是适宜的。 关键词:广州地铁;岩溶地层;盾构施工 广州轨交通5号线草暖公园—小北站区间,在F1、F2两断裂带间地石炭系灰岩地层149.105m(YCK7+903.505-YCK8+052.610)范围内,详勘阶段有7个钻孔揭示存在溶洞。 但由于钻探孔间距(约20~40m)过大,未能完整揭示溶洞的大小、分布及充填物的物理力学性质。 经对草暖公园—小北站区间整体地质与环境的综合分析,确定其区间隧道(埋深22.86~24.30m)采用土压平衡盾构施工,而在岩溶地层中采用盾构法施工在国内外尚属首次。盾构掘进中可能发生盾构机栽头、陷落,地层大量失水、坍塌,严重差异沉降而致隧道结构破坏等事故。 为确保施工及运营安全,对溶洞的空间分布、大小及充填情况,溶洞处理,盾构掘进技术措施3个方面进行深入研究,并组织精心设计、精心施工。 1 运用多种勘查方法,探明溶洞情况 根据目前可行的勘测手段,为切实探明溶洞的分布与填充状况,拟定以钻探为主、多种方法综合运用的探测方案。即:高密度电阻率法地面物探(总体探查溶洞分布情况)加密钻孔(直观掌握溶洞及充填物状况)电磁波深孔CT(在钻孔间加密剖切面勘查,判断边界)综合判断后结合注浆孔布置补孔探测。 1.1 高密度电阻率法物探 对YCK7+880~YCK8+035范围内纵向进行探测,共设计物探剖面6条,剖面长均为177m(详见 图2)。每条剖面均有2个基点控制。 勘察的结果表明,本区地下有4处岩溶发育区(见图1)。据其成果将勘察范围划分为5个区域单元进一步深入勘察。
西南地区岩溶地区隧道施工 ---技术总结 贵州省地处中国西南地区，山峦起伏，四季雨水充沛，地表水和地下水长期对可溶性岩层进行物理、化学作用而形成各类形式的溶蚀现象，这种喀斯特地质多表现为溶岩、溶腔、裂隙、裂谷等地质，不良地质有岩溶、顺层偏压、淤泥、特殊岩土等，地理条件复杂，地质条件较差，雨水多，铁路隧道施工难度大，安全要求高。 这种溶蚀对隧道的影响主要表现为：长期溶蚀使得隧道结构物局部或者全部悬空，溶蚀对运行期隧道结构也有不利影响，同时也增加了隧道施工难度；如溶洞、溶腔等填充物外涌，给施工现场造成困难和安全隐患；下大雨或雨季来临，洞内掌子面泥水四溢，时有掉块、坍方、冒顶，洞内施工更加困难。所以，在溶蚀地质施工铁路隧道，制定合理、科学、有效的施工方案对隧道施工安全质量尤为重要。 下面以息烽县郁家坡隧道坎坎坷坷、极为艰难的施工经历为例，总结出以下6点在溶蚀地质隧道施工的心得经验。 郁家坡隧道位于云贵高原黔中东缘息烽县，隧区内海拔大约有950-1200m，为低中山地貌。隧道埋深10-100m。区内属中亚热带高原季风湿润性气候，雨量充沛，分干湿两季。 隧址区高坡陡，地表径流条件好，大气降雨多沿坡面排入沟中冲走，地表水较少，主要以季节性水流为主。处于费德尔环流圈，常年受西风带控制，属于亚热带湿润温和型气候，年平均气温15.3℃，年平均总降水量为1129.5毫米。 郁家坡隧道设计全长806m,地处岩溶发育地区，而且多处浅埋、偏压。2013年6月1日开工，计划2015年5月底完工，工期24个月，采用单口掘进（隧道进口），早期开挖时掌子面经常有涌泥、坍方，甚至隧道冒顶发生，工程进度非常缓慢，2014年11月底，18个月进尺累计不足200m,每月进尺不足10m，原因是大部时间花在处理涌泥、塌方、冒顶等工程事故上面。为保证隧道按期完成，不影响铺轨工作，就必须加快速度，于是监理和施工方一起仔细认真调查分析影响进度的各种原因，最后研究决定从以下6个方面进行改进：
第四章隧道工程建设标准及施工技术 第一节隧道工程设计要求 客运专线铁路的隧道设计是由限界、构造尺寸、使用空间和缓解及消减高速列车进入隧道诱发的空气动力学效应两方面的要求确定的。研究表明，以上两方面要求中，后者起控制作用，但隧道工程设计及施工过程中以隧道横断面的限界、构造尺寸、使用空间为控制要点。 一、隧道横断面有效净空尺寸的选择 在确定隧道横断面有效净空尺寸之前，首先要正确地选择隧道设计参数。高速列车进入隧道时产生的空气动力学效应，与人的生理反应和乘客的舒适度相联系。这就要制定压力波动程度的评估办法及确定相应的阈值，目前较通用的评估参数是相应于某一指定短时间内的压力变化值，如3s或4s内最大压力变化值。我国拟采用压力波动的临界值(控制标准)为3.0Kpa/3s。 根据ORE提出的压力波动与隧道阻塞比关系可以推算出满足舒适度要求时，阻塞比β宜取为：当V=250km/h时，β=0.14；当V=350 km/h时，β=0.11。 隧道横断面形式一般为园形(部分或全部)、具有或没有仰拱的马蹄形断面。而影响隧道横断面尺寸的因素有： (1)建筑限界； (2)电气化铁路接触网的标准限界及接触网支承点和接触网链形悬挂的安装范围； (3)线路数量：是双线单洞还是单线双洞； (4)线间距； (5)线路轨道横断面； (6)需要保留的空间如安全空间，施工作业工作空间等； (7)空气动力学影响； (8)与线路设备的结构相适应。 二、客运专线隧道与普通铁路隧道的不同点 1．当高速列车在隧道中运行时要遇到空气动力学问题，为了降低及缓解空气动力学效应，除了采用密封车辆及减小车辆横断面积外，必须采取有力的结构工程措施，增大隧道有效净空面积及在洞口增设缓冲结构；另外还有其它辅助措施，如在复线上双孔单线隧道设置一系列横通道；以及在隧道内适当位置修建通风竖井、斜井或横洞。 2．客运专线隧道的横断面较大，受力比较复杂，且列车运行速度较高，隧道维修有一定的时间限制，复合衬砌和整体式衬砌比喷锚衬砌安全，且永久性好，故一般不采用喷锚衬
竭诚为您提供优质文档/双击可除最新铁路隧道工程施工规范 篇一：铁路隧道工程施工技术指南 铁路工程施工技术指南tz tz204—20xx 铁路隧道工程施工技术指南 20xx—10—33发布20xx—12—01实施 铁道部经济规划研究院发布 铁路工程施工技术指南 铁路隧道工程施工技术指南 tz204—20xx 主编单位：中铁一局集团有限公司 批准部门：铁道部经济规划研究院 施行日期：20xx年12月01日 中国铁道出版社 20xx年·北京 前言 本技术指南是根据铁道部《关于编制20xx年铁路工程建设标准计划的通知》（铁建设函[20xx]1026号）和铁道部
经济规划研究院《关于确定部分20xx年新开标准项目主编 单位的通知》的要求，在《铁路隧道施工规范》(tb10204－20xx)基础上修订而成的。 本技术指南共分18章，另有8个附录。其主要内容包括：总则，术语，施工准备，洞口工程，施工方法，辅助施工方法与措施，钻爆开挖，初期支护，二次衬砌，防排水，施工机械与设备，超前地质预报，监控量测，辅助坑道，通风防尘、风水电供应与通信系统，特殊岩土和不良地质地段隧道施工，环境保护及施工阶段的风险评估等。 本技术指南与《铁路隧道施工规范》(tb10204－20xx) 相比，章节和内容的增减情况主要有： 1.增加了超前地质预报、环境保护、辅助施工方法与措施四章。 2.增加了施工工艺流程图。 3.增加了近年来修建隧道较成熟的施工技术，如黄土隧道、高原冻土隧道、斜切式洞口、混凝土耐久性等的内容。 4.施工机械与设备章按作业工序分节，并增加了机械配置参考表及施工实例。 5.删除了有关整体式衬砌、喷锚衬砌和隧道塌方等内容。 希望各单位在执行本技术指南过程中，结合工程实践，总结经验，积累资料。如发现需要修改和补充之处，请及时将意见和有关资料寄交中铁一局集团有限公司（地址：西安
目录 1 编制说明 (2) 1.1编制依据 (2) 1.2编制原则 (2) 1.3编制范围 (3) 2 工程概况 (3) 2.1线路概况 (3) 2.2隧道主要工程量 (3) 3 岩爆的特点及辨识 (4) 3.1岩爆的基本特征 (4) ⑤岩爆主要发生在埋深较大，所处岩层性状较单一，弹性模量等物理力学性能较高，能储存一定的应变能量。 (4) 3.2岩爆产生的条件 (4) 3.3判断岩爆发生的应力条件 (5) 3.4地应力计算与隧道岩爆预测 (5) 3.4.1XX (5) 3.4.2XX (6) 3.4.3XX (6) 3.4.4XX (7) 4、岩爆的预防及处理方案 (9) 4.1总体施工方案 (9) 4.2超前地质预报 (9) 4.2.1超前探孔 (10) 4.2.2地质素描 (10) 4.3加强光面爆破控制，提高爆破效果 (10) 4.4加强初期支护 (11) 4.4.1轻微岩爆区 (11) 4.4.2中等岩爆区 (11) 4.5超前应力释放 (12) 4.6加强高压水冲洗 (12) 4.7加强效果检测 (12) 4.8岩爆发生时的处理措施 (12)
4.9、岩爆防护开挖台架 (13) 5、安全防护措施 (14) 5.1成立岩爆预防及救援小组 (14) 5.2安全防护措施 (15) 5.3洞内作业安全技术措施 (16) 5.3.1钻爆作业安全措施 (16) 5.3.2人员及机械防护措施 (17) 5.3.3洞内作业救援逃生措施 (17) 隧道岩爆防治专项施工方案 1 编制说明 1.1 编制依据 ⑴、《XXXXX标招标图》；《XXXXX两阶段施工图》； ⑵、国家和交通部现行有关工程的设计规范、施工指南、工程质量检验评定标准及安全技术规程； ⑶、国家和四川省政府的有关法律、法规和条例、规定； ⑷、现场详细的施工技术调查资料； ⑸、施工单位资源状况、施工技术水平及管理水平； 1.2 编制原则 ⑴、贯彻执行国家、交通部、当地政府制定的有关政策。
卧佛山岩溶隧道施工方案探析 发表时间：2016-07-29T17:18:23.840Z 来源：《基层建设》2016年10期作者：刘云鹤 [导读] 本文通过对卧佛山岩溶隧道地质水文条件的分析。 中铁十二局集团四公司陕西西安 710000 摘要：本文通过对卧佛山岩溶隧道地质水文条件的分析，对施工中由于溶蚀而可能导致的坍塌、突水、突泥等难题进行研究，在保证隧道安全施工时，有效的主要施工工艺方面作出了探讨总结，对类似岩溶隧道工程具有一定的参考意义。 1、工程概况 京包铁路集宁至包头段增建第二双线工程卧佛山隧道，位于内蒙古卓资县境内，丹拉高速公路卧佛山隧道东北侧300米，平行于公路隧道穿越卧佛山中前部。隧道最大埋深250m，全长2460m。 本隧道不良地质为岩溶：隧道通过地层主要是太古界大理岩，局部岩体破碎，节理裂隙发育，经地表调查发现，岩体中发育一定岩溶现象，以溶孔、溶隙为主，偶见小规模溶洞。在施工过程中可能产生坍塌，突水、突泥及基础下沉等地质灾害。 2、隧道施工方案 2.1总体施工方法 （1）施工前根据设计资料，对隧道沿线地表进行调查，对可能危害及结构安全的漏斗、落水洞，进行回填夯实，对一些洼地要尽量进行截堵，防止地下水通过各种渠道进入隧道，危及施工。 （2）加强地质监控预报工作。采用TSP-202地质超前预报系统进行地质预报，结合超前钻探资料进行综合分析研究，提出施工方案及技术对策，做到心中有数，使施工处理有备、有力、有序。 （3）、对岩溶、破碎带、断层等不良地段的施工采用段台阶施工，用以人工辅以小型机具（风镐等）开挖，必须采用爆破开挖时，要采用微震控制爆破技术严格控制爆破规模，减少振扰。严格按照软弱围岩“管超前，严注浆，短进尺，弱爆破，强支护，早封闭”的原则进行组织施工。 （4）、根据溶洞分布、类型、岩层的稳定程度和地下水流情况，分别采取引、堵、越、绕等措施进行处理。 （5）、严重软弱（如溶泥）、破碎地段，采用超前预注浆或长管棚注浆超前加固措施，富水地段采用双液注浆加固，同时封堵地下水。 （6）、施工前对地表进行详细勘察，注意研究岩溶状态，估计可能遇到溶洞的地段。 （7）、当施工达到溶洞边缘，各工序应紧密衔接，如加强施工支护与及时施做衬砌混凝土，同时设法探明溶洞的形状、范围、大小、充填物及地下水等情况，据以制定施工处理方案和安全措施。 （8）、施工中准备足够数量的抽排水设备。 （9）、施工中注意检查溶洞顶板，及时处理危石。当溶洞较大较高时，应设置施工防护架或钢筋防护网。 （10）、溶洞未作出处理方案前，不要将弃渣随意倾填于溶洞中。 （11）、处理情况复杂的溶洞，要根据现场具体情况制定安全措施，以确保施工安全。 2.2主要施工技术 隧道开挖前，首先完成洞口截水沟、洞口土方及边仰坡防护施工。洞口明洞采用明挖法施工，开挖至明暗分界线后，先施做护拱混凝土，然后施做暗洞超前大管棚，随后进入暗洞施工。暗洞开挖根据围岩情况，Ⅴ级围岩地段采用弧型导坑预留核心土法施工，必要时采用CRD法施工，每循环进尺控制在0.6m以内；Ⅳ级围岩地段采用三台阶法施工，必要时预留核心土，每循环进尺控制在1m以内；Ⅲ级围岩地段采用全断面开挖，必要时采用三台阶法施工，每循环进尺控制在2.5m以内；Ⅱ级围岩地段采用全断面开挖，每循环进尺控制在3.0 m以内。 3溶洞处理关键的施工技术 3.1喷射混凝土封闭掌子面。在未探明前方的地质情况之前，为防止前方出现涌水突泥情况发生，首先保留并加固坍塌体，依靠坍塌体支撑掌子面，防止塌方进一步扩大，立即对掌子面进行封闭。采用喷射C20钢纤维混凝土封闭坍塌体表面，厚度20cm，掌子面前方自溶腔内涌出块石、碎石夹黏土等充填物稳定掌子面的作用，坍塌体暂不挖除。 3.2施作套拱和大管棚。为保证施工安全，拱部采用φ108大管棚超前支护并注浆加固溶洞填充物，形成稳定的固结体，使周围地层的力学性质得以改变，稳定性能加强；管棚尾部设钢格栅混凝土套拱，前端打入稳定岩层，形成有效的“棚护”作用。 首先施作导向墙，导向墙长度1.5m，厚度80cm，采用两榀格栅钢架定位，并起到增强刚度的作用，在钢格栅架上焊接37根1.5m长φ127的无缝钢管作为导向管，间距及外插角同大管棚，完成后浇筑C25模筑混凝土。大管棚37根，每根20m，外插角5°，环向间距0.3m，注浆材料采用1：1的水泥浆，注浆压力0.8~1.0MPa。 管棚钢管采用φ108无缝钢管，节长3m或6m，第一根钢管加工成锥形，采用丝扣连接同一截面接头不超过50%，相邻钢管接头相错距离不小于1m，机械顶进。钢管前部四周钻孔注浆，孔径15mm，间距15～30cm，呈梅花形布置，尾部1.5m止浆段不钻孔。 3.3洞身开挖及支护。注浆完成后洞身采用微台阶法开挖，台阶长度3～5m，开挖后立即施作初期支护结构，并采用喷射混凝土封闭掌子面。 3.3.1初期支护采用加强支护参数。参数如下：全环设I20b工字钢加强支护，间距@=0.6m，拱部增设φ42小导管注浆加固溶洞填充物，每根长 4.0m，间距1.0m（纵向）×0.8m（环向），C25喷射混凝土厚度25cm，φ8钢筋网片间距20×20cm。溶洞处理段围岩大部分为溶洞填充物，采用人工配合机械开挖，对于石质围岩采用松动爆破开挖，以尽量减少对溶洞填充物的扰动，避免引发二次坍塌。 3.3.2边墙及基底加固处理。对隧道顶部加固及进行注浆处理仅能保证隧道拱部开挖安全，边墙及基底围岩力学性能得不到改变，并且受到过扰动，极有可能发生坍塌事故；另外即使安全溶洞段，也会因为溶洞段与溶洞前后围岩性质不同，使后期隧道二次衬砌受力不同而造成不均匀沉降，造成衬砌开裂，甚至影响到行车安全。因此必须对边墙及基底进行加固处理。
岩溶地段隧道施工技术措施 在施工岩溶地段前，必须根据设计文件的地质资料、超前预报资料和现场实际，查明岩溶分布范围、类型情况（大小、有无水，溶洞是否在继续发育、以及其填充物）、岩层的稳定程度和地下水流情况（有无长期补给来源、雨季水量有无增长）等，对岩溶裂隙地层较富水地段，采用注浆堵水、限量排放，分部开挖，及时封闭，加强量测，注意安全。对隧道穿越溶洞地段分别以引、堵、越等措施进行处理。 1.注浆堵水 采用综合超前地质预测与预报手段确定注浆地段，通过注浆封闭加固，提高岩体完整性使其成为具有一定承载能力的结构体，形成围岩注浆固结圈，以限制排水量，实现控制排放，并与喷锚支护一起共同保证施工期间洞室稳定及安全。 注浆方式采用超前预注浆、后注浆、局部注浆、补注浆四种形式。超前预注浆，每一循环长度30m，注浆加固范围为：正洞为衬砌轮廓线外5～8m；后注浆为开挖后全断面径向注浆加固支护；局部注浆分为：局部超前注浆、开挖后局部径向注浆等几种。根据超前地质预报探明的局部岩溶实际分布（定位、定量）或开挖后地下水渗流状态分别采用。补注浆为按上述三种注浆方式实施后，仍未达到设计要求时，根据实际情况选择上述注浆手段一种或多种补充注浆。 在注浆实施过程中，根据地质超前预报及揭示的地质信息。注浆工艺、注浆效果及浆液的可能性、结石强度、耐久性及注浆前、后承 压、水量变化特征等注浆施工资料和相关科研阶段成果适时对注浆方式、注浆范围、注浆标准、注浆材料等予以调整。 2.引、堵、越等技术措施 引排水:当溶洞有水流时,不得堵塞水流通道。查明水源流向及其与隧道位置的关系后,采用暗管、涵洞、盲沟等设施进行疏导。 堵填：对已停止发育、跨径较小、无水的溶洞，可根据其与隧道相交的位置关系及其填充情况，采用混凝土、浆砌片石或干砌片石予以回填封闭，根据地质情况决定是否需要加深边墙基础。拱部以上空洞采用喷锚支护加固，或加设护拱及拱顶回填的办法处理。该措施必须慎重选择。 跨越：当溶洞较大较深时，采用梁、拱跨越。但梁端或拱座应置于稳固可靠的基岩上，必要时用圬工加固。隧道在不同的部位遇到溶洞的跨越措施： 当隧道一侧遇到狭长而较深的溶洞，则加深该侧的边墙基础通过。
岩溶与岩溶充填物地质隧道施工 据中国新闻网于2007年12月18日公布的消息，中国现在大概完成了国家高速公路网规划总里程40%左右，约53000公里，通车里程位居世界第二位。“蜀道难，难于上青天”，深受交通不便之苦的重庆人，多么渴望冲出大山，踏上平坦大道，在中央和地方各级政府及广大人民群众的支持下，在2007年底，重庆市高速公路通车里程达到了1049公里。认真回顾总结在山岭重丘区修建长大隧道的施工经验，是一件十分有意义的事情。水江至武隆段，尤其是由BJ1总监办（西安方舟）监理的9个标段，全部位于武隆县的大山地段，武隆县地形、地质、地貌复杂，属“喀斯特”地形地貌，号称“地质画廊”，在这里修建高速公路，有人认为是“五毒俱全”，难度极大。应当说名副其实，并不夸张。 一、工程概况 由我单位担负施工的B8合同段，管区起讫里程：右线K27+835~K30+945.036长3110.036m，左线ZK27+800~ZK30+944.098长3144.098m；合同价：1.46921498亿元；管区内主要工程为xx特长隧道，位于重庆市武隆县xx镇一心村和刘丰村2社之间，隧道进口位于一心村，距xx镇约1.5公里；隧道出口位于刘丰村2社，距xx镇中心约2公里。进口有原老319国道公路从xx水泥厂的厂区北侧通过，至郭溪沟电站的支公路与之相连。出口西侧有武隆至南川省道公路穿过，并有简易公路直达隧道口。xx隧道右洞K27+845~K30+895，长3050m，左洞ZK27+800~ZK30+899.38,长3099.38m；衬砌内轮廓线：限宽10.5米，限高5米，三心圆曲墙半圆拱设计，拱部半径5.5米，边墙半径8.5米，净宽10.79米，净高7米，内净空面积64.25平方；主要技术指标：设计时速80公里/小时，设计交通量：2009年9228辆/日，行车道宽度：2×3.75米；隧道中部有半径为4000米的圆曲线，在进口有半径为50000米的竖曲线，其余为直线，由进口向出口方向为1.95%的纵坡，下坡；隧道内设计有4个车行横洞，9个人行横洞，30千瓦的风机近期为16台； xx隧道进口顶部为灰岩形成的陡崖，崖高560米，陡崖岩体在自然风化应力及岩体自重的作用下，岩体发生变形及断裂，顺陡崖岩体的边缘形成卸荷裂隙，随着裂隙的加深加宽，在构造裂隙的共同作用下，岩体最终被切割脱离母岩，形成危岩，稳定性差，在进行洞口施工放炮的影响下，有产生局部岩块崩塌的可能。陡崖下面就是郭溪沟河，河对面又是陡崖，进口出洞紧接着B7标的郭溪沟中桥，中桥过去又紧接着是羊角隧道的出口，场地非常狭窄，在设计文件和合同文件中明确指出进口就不存在进洞作业的可能。
2.3.5．隧道工程施工方案 2.3.5.1．隧道工程概况 2.3.5.1.1.隧道里程长度及围岩状况 本标段共有隧道17座, 全长41141m,占本标段线路总长的82.44%。设计行车速度为120km/h，长度1km及以上的隧道单线铺设无砟轨道，新正阳隧道洞内局部设置重型有砟轨道，铺设碎石道床。其中新细塘湾隧道全长4817m，占标段总长的50.24%，是控制本标段工期的关键，新正阳隧道全长3508.5m，占标段总长的36.59%，是本标段的重难点工程。隧道工程概况详见表2.3.5-1。 表2.3.5-1 隧道工程概况表 新正阳隧道全长3508.5m，隧道洞身通过地层为白垩系上统正阳组（K 2 z） 砾岩；三叠系下统嘉陵江组（T 1j）灰岩，大冶组（T 1 d）灰岩夹页岩；二叠系上 统长兴组及吴家坪组（P 2c+w）灰岩加煤层，下统栖霞组及茅口组（P 1 q+m）灰岩， 下统梁山组（P 1l）页岩加煤层；泥盆系上统水车坪组（D 3 s）页岩夹砂岩；志留 系上统罗惹坪组（S 2l r）页岩。隧道整体上为单斜构造，P 1 q+m地层中发育姚家盖 正断层。地下水以岩溶水为主，可溶岩段落地下水发育，进口段志留系地层及二叠系梁山组地层中地下水不发育，水质具有侵蚀性。洞身位于岩溶水垂直循环带。不良地质为岩溶、采空区及瓦斯，隧道岩溶发育。工程地质条件较差。 方家湾隧道全长240m，隧道洞身覆盖层主要为第四系全新统坡残积层(Q 4 dl+el) 粉质粘土，下伏基为白垩纪上统正阳组（K 2 z）砾岩。区内地质结构简单，隧道处于地下水不发育，主要为基岩裂隙水，受大气降雨量影响明显，不良地质主要为岩溶，隧道出口端岩溶发育。动身工程地质较差。隧道进出口端地质较陡，基岩出漏广泛，岩层产状平缓，节理较发育，工程地质条件较好。 新细塘湾隧道全长4817m，隧道区内上覆地层为第四系全新统坡残积层 （Q 4dl+el）粘土；下伏基岩为白垩系上统正阳组第二段（K 2 z1）砾岩；侏罗纪中 下统珍珠冲组綦江组（J 1-2q+z）泥岩、灰岩；三叠系上统须家河（T 3 x）页岩夹灰 质页岩、泥岩夹砂岩；中统巴东组2段、3段及4段（T 2b2、T 2 b3+4）白云质灰岩、 灰岩及泥岩。地表水不发育，地下水无较大的含水层，主要地下水类型为第四系 松散土层中的空隙潜水，基岩裂隙水和岩溶水，整体地下水不发育。地表水有侵蚀性，侵蚀等级为H1， 高家堡隧道全长1023m，隧址区上覆第四系全新统坡残积层（Q 4 dl+el）粉 质粘土，滑坡堆积体（Q 4 del）粉质粘土、碎石土；下伏基岩为侏罗纪中下统珍 珠冲组，綦江组（J 1-2q+z）泥岩夹砂岩，东岳庙组（J 1-2 d）泥质灰岩夹页岩。地 表水主要以塘水、水田水及沟水为主。地下水主要为第四系松散土层内的孔隙潜水、基岩裂隙水及岩溶水。孔隙水主要分布于上部土层中，水量有限主要受大气
客运专线岩溶隧道地下水防治 摘要：岩溶隧道地下水是导致隧道地质灾害发生的主要原因之一。科学合理的地下水防治方法是保障施工安全的基础，本文以实际工程为例，介绍了岩溶隧道地下水处置的基本原则和工程对策，提出了对岩溶隧道地下水处置的建议。 关键词：隧道；地下水；防治 0.引言 造成隧道工程地质灾害的重要因素就是岩溶与地下水，高压富水岩溶地层是经过地表层水以及地下水在补给、渗漏、循环以及径流过程中，可溶性岩层受到了物理破坏作用和化学物质溶解，使之形成了一种特殊性的地质环境。隧道穿越高压富水岩溶地层，由于地下水的渗透性和对岩层的侵蚀作用，极易发生涌水、突泥、坍塌等地质灾害，也造成了对地下水资源的浪费。如何解决富水岩溶隧道灾害防治和对地下水的有效利用问题，是亟待解决的技术难题。本文依托工程实践，应用超前预报、超前钻孔、超前帷幕注浆及地下水引流利用技术，解决了上述问题，以期对类似工程提供参考。 1.工程背景 DK593+466.41～DK623+941，该项目施工任务共30.520km。全长20761m，管段内共12.5座隧道。属云贵高原剥蚀—溶蚀低中山、低山丘陵和高原盆地地貌，沿线主要位于云贵高原及边缘过渡地带。岩性主要是灰岩、白云岩类可溶岩，板岩、泥岩、砂岩、页岩及煤系地层相间分布，局部地段有玄武岩分布。不良地质主要有岩溶，且岩溶发育。线路穿越可溶性碳酸盐岩地层，地下形态主要是溶洞、落水洞等。地下水入渗条件较好，主要为岩溶裂隙水，在开挖过程中经常遇见地下岩溶洞穴、溶洞以及岩溶裂隙水等，并伴随着突水、突泥，且出水点多而分散。其中以茅坪山隧道涌水最为严重，最大涌水量可达到72200m3/d。地质灾害风险极大，岩溶水防治是隧道工程施工的重点和难点。 2.溶洞水处理的基本原则 在溶洞处理过程中应本着"方案合理、结构安全、保持水土环境、施工易操作、工程成本低"的原则，确保隧道通过岩溶地段时顺畅安全。对于岩溶水的处
总则 1.0.2 适用列车速度由等于或小于160km/h 修改为200km/h， 1.0.4 新验标每道工序完工后应检查施工质量，并形成记录。 1.0.5 新验标隧道工程应采用先进、成熟、科学的检测手段对工程实体进行检测，并将检测结果纳入竣工文件。 1.1.1 新增加固处理分部工程。 1.1.2将洞口工程和明洞工程合并为一个分部工程，检验批检验项目均改为每个洞口做一份。 1.1.3洞身开挖分部将洞身开挖和隧底开挖分项合并为开挖一个分项，且检验批改为同一围岩不大于60 隧道延米。 1.1.4支护分项工程新增水平旋喷桩和超前预注浆。 1.1.5超前小导管检验批改为同一围岩不大于60 隧道延米。 1.1.6初期支护检验批改为同一围岩不大于60 隧道延米。 1.1.7仰拱（底板）和仰拱填充合并为同一分项工程，检验批由每个浇筑段一做改为同一围岩不大于5 个浇筑段一做。 1.1.8拱墙衬砌、拱墙回填注浆检验批均由每个浇筑段一做改为同一围岩不大于5 个浇筑段一做。 1.1.9将施工缝与变形缝处理划分为施工缝与变形缝两个分项工程。施工缝检验批由每处一做改为不大于5 个衬砌浇筑段；变形缝改为整条隧道一做。 1.2.1防水板、涂料防水层、排水盲管、注浆防水等分项工程检验批均改为不大于5 个衬砌浇筑段 精品文档
1.2.3防水与排水新增检查井、泄水洞、隧底深埋排水沟等分项工程 1.2.4辅助坑道及附属洞室分部工程拆分，附属洞室划分到了附属设施分部工程之下 1.2.5将辅助坑道的喷射混凝土、锚杆、钢筋网、钢架等合并为初期支护分项工程；管棚、超前小导管等合并为超前支护分项工程；钢筋、模板、混凝土等合并为二次衬砌分项工程。 1.2.6辅助坑道开挖、超前支护、初期支护等检验批均改为同一围岩不大于100隧道延米一做；二次衬砌改为同一围岩不大于5 个浇筑段。 1.2.7附属设施取消消防分项工程，新增疏散救援设施分项。 1.2.8 电缆槽检验批由100m 一做改为不大于200延米一做。 术语 2.0.3新验标增加了进场检验 2.0.5 新验标修订了计数检验 2.0.6 新验标修订了计量检验。 2.0.7 新验标修订了见证取样检验。 2.0.8 新验标修订了平行检验。 2.0.9 新验标增加了实体检验，取消了旧验标2.0.9旁站及2.0.10 交接检验。 2.0.10新验标增加了验收 2.0.11新验标增加了质量综合验收 2.0.12新验标修订了工序 精品文档
目录 1、编制依据 (1) 2、工程概况 (1) 3、变更原因 (1) 4、注浆目的 (1) 5、注浆方案 (1) 6、注浆施工准备 (2) 7、仰拱底部溶洞注浆设计 (5) 8、注浆工艺 (5) 9、质量保证措施 (9) 10、安全保证措施 (10)
太行山隧道出口仰拱底部溶洞注浆 施工方案 1、编制依据 1.1新建山西中南部铁路通道太行山隧道工程变更设计施工图纸。 1.2类似隧道注浆工程技术的类比。 1.3专家会会议纪要。 2、工程概况 太行山隧道出口工区位于河南省林州市姚村镇坟头村。隧道出口段左、右线位于R=3500的右偏缓和曲线上，左右线洞内曲线长度分别为497.46米，421.19米，其余为直线段，综合坡度-7.8‰。 出口工区下穿灰岩区，灰岩岩层较破碎，岩溶较发育，钻孔中可见溶洞、溶孔等现象。岩体破碎、裂隙发育，自稳能力差。 3、变更原因 实际开挖过程中，左、右线均多次出现溶腔，溶腔分布不均匀，分布在拱部、拱腰、边墙、隧底。2012年10月10至2012年10月26日出口右线隧道开挖过程中出现溶腔。由设计单位对DyK595+327～DyK 595+222段隧底重新进行勘察。 经勘查，DyK595+327～DyK 595+222段隧底出现异常，二次钻孔发现隧底有溶洞存在。 4、注浆目的 为了确保隧道通车安全，经四方研究决定对DyK595+220～DyK595+227、DyK595+227～DyK595+234、DyK595+236～DyK595+256、DyK595+287～DyK595+327段仰拱底部溶洞进行注浆加固处理。
5、注浆方案 5.1注浆加固范围 DyK595+220～DyK595+227段采用C25素混凝土换填结合注浆加固处理，注浆范围为仰拱底部溶洞换填下7.5m范围内 DyK595+227～DyK595+234、DyK595+236～DyK595+256、DyK595+287～DyK595+327段采用仰拱底部溶洞注浆加固处理，注浆范围为仰拱下8～10m范围内 5.2仰拱底部溶洞注浆孔布设如图1； 图1 5.3注浆材料采用普通水泥-水玻璃双液浆。 5.4注浆终压为1.5～2.0MPa。 6、注浆施工准备 6.1制做注浆钢管 注浆采用φ75×5mm钢管桩进行注浆加固，为方便现场施工，钢管
宝成线K395+880～K401+872危岩体 综合整治工程 杨家湾隧道正洞及平导岩溶、突泥、涌水 专项施工方案 编制： 审核： 批准： 中铁隧道集团有限公司宝成线K400综合整治工程1标项目经理部中铁十二局集团有限公司宝成线K400综合整治工程2标项目经理部 二〇一二年十二月十五日
目录 1.工程概况 (1) 1.1隧道概况 (1) 1.2地质情况 (1) 1.3水文地质条件 (3) 2.编制依据 (3) 3.技术方案 (3) 3.1总体施工顺序 (3) 3.2超前地质预报 (5) 3.3注浆方案选择 (5) 3.4超前帷幕注浆方案 (6) 3.4.1 注浆参数 (6) 3.4.1.1 注浆压力的确定 (6) 3.4.1.2 浆液扩散半径 (6) 3.4.1.3 注浆加固范围及注浆孔布置 (6) 3.4.1.4 注浆孔布置 (7) 3.4.1.5 注浆速度 (7) 3.4.1.6 隧道超前预注浆参数 (7) 3.4.2 注浆材料 (7) 3.4.2.1 注浆材料选择 (7) 3.4.2.2 特种浆材使用原则 (9) 3.4.3 钻孔注浆顺序 (10) 3.4.4 注浆结束标准 (10) 3.4.4.1 单孔结束标准 (10) 3.4.4.2 全段结束标准 (10) 3.4.5 注浆施工工艺流程 (11) 3.4.6 注浆效果检查及评定 (12) 3.4.6.1 分析法 (12) 3.4.6.2 检查孔法 (12)
3.4.7异常情况的施工处理 (12) 3.5超前局部注浆方案 (13) 3.5.1 注浆参数 (14) 3.5.2 注浆材料 (14) 3.5.3 钻孔注浆顺序 (15) 3.5.4 注浆结束标准 (15) 3.5.5 注浆工艺 (15) 3.5.6 注浆效果检查及评定 (16) 3.6补注浆和开挖后径向注浆 (16) 3.6.1 补注浆 (16) 3.6.2 径向注浆 (16) 3.7超前注浆后的开挖方案 (18) 3.7.1 总体施工方案 (18) 3.7.2 超前支护 (18) 3.7.3 隧道开挖 (19) 3.7.4 钻爆设计 (20) 3.7.5 洞身支护 (21) 3.7.5.1 喷射砼 (21) 3.7.5.2 砂浆锚杆 (22) 3.7.5.3 中空注浆锚杆 (23) 3.7.5.4 锁脚锚杆 (23) 3.7.5.5 钢筋网铺设 (23) 3.7.5.6 拱架施工 (24) 3.8隧道施工中岩溶的防治及处理措施 (25) 3.8.1岩溶分类 (25) 3.8.2 岩溶水的处理 (26) 3.8.3 溶洞处理 (29) 3.8.3.1 溶洞的分布形态 (29) 3.8.3.2 施工方法 (30)
铁道部 铁道部：：关于加强铁路隧道工程安全工作的若干意见 隧道是铁路工程的重要组成部分，隧道建设安全直接关系到人民生命财产安全，关系到又好又快地实施铁路高标准大规模建设，关系到《中长期铁路网规划》的顺利实施。为适应高标准大规模铁路建设需要，本着尊重客观规律、运用科学方法、切实解决问题的原则，经研究，对加强铁路隧道安全工作提出如下意见。 一、加强隧道工程勘察设计工作 1.合理确定隧道方案。设计单位在选线过程中，要把隧道特别是长或特长隧道作为确定线路方案的重要因素，通过区域地质资料分析、遥感、现场测绘调查、物探等多种手段，进行充分的经济技术比较，选择地质条件好、施工方便的方案，合理确定洞线关系(长度10公里以上隧道应优先采用双洞单线方案)。 2.加强地质勘察工作。勘察设计单位应根据勘察阶段要求、工程情况和地质条件编制勘察大纲，合理确定勘察原则和技术要求。在地质调绘的基础上，采用遥感、物探、钻探、综合测试等方法，取得翔
实的工程地质资料，经过综合分析和相互验证，准确判定地质条件、围岩级别，合理评价其对隧道建设的影响。勘察工作必须达到规定的深度，保证足够的钻探数量，需要深孔钻探的必须实施深孔钻探，深孔钻探必须在工期、费用上予以保证，钻探工作应在设计开放前完成。建设单位应按《铁路工程地质勘察监理规程》及相关规定审查勘察大纲，组织实施地质勘察监理(咨询)和地质资料验收。勘察工作(包括钻探数量)达不到规定要求的，不得开放设计和上报、接收、审查设计文件。 3.强化施工安全设计。隧道设计专册必须具有十年以上隧道勘察设计经历，应组织或参与组织编制隧道勘察大纲，指导现场勘察工作；主要设计人员必须参加隧道现场勘察工作，熟悉现场情况和勘察资料。隧道设计必须依据勘察资料进行，勘察资料不足的，必须在补充勘察后进行设计。要依据工程地质条件和风险评估意见，进行施工安全工程措施设计，提出施工及安全注意事项、超前地质预报措施、安全防护措施、风险防范措施、人员逃逸方案等。工程措施必须与地质条件匹配，地质条件不好的，必须加强工程措施；不良地质、特殊岩土隧道的施工方法、支护措施等必须进行分析论证，必要时进行专题研究后设计；采用特殊工艺的要进行工艺设计，特殊节点和特殊工序接口要进行详细设计；采用新结构、新材料、新工艺以及特殊结构的，必须在设计文件中明确保障施工作业人员安全和预防安全事故的措施及相关要求；安全生产费用要按规定纳入工程概算。 二、实行隧道工程风险管理
一、工艺概述： 溶洞是岩溶现象的一种。它是以岩溶水的溶蚀作用为主，间有潜蚀和机械塌陷作用而造成的基本呈水平方向延伸的通道。 岩溶是指可溶性岩层，如石灰岩、白云岩、白云质灰岩、石膏、岩盐等，受水的化学和机械作用产生沟槽、裂缝和空洞以及由于空洞的顶部塌落使地表产生陷穴、洼地等类现象和作用。我国石灰岩分布极广，在这些地区修建隧道常会遇到溶洞，因此必须高度重视超前地质预报，及时了解前方围岩情况，以便在以后施工中可以灵活应对。 本施工段里程为DK166+36A DK168+86Q设计主要为H级围岩。根据设计方地质调查本施工段的不良地质主要为溶洞，洞内以前有流水，现以干涸，分析可能有暗河。在实际施工过程中发现溶洞多出现在H级围岩当中，溶洞呈不 规则发育，多为蜂窝式岩溶槽，呈不规则形状，类似于蜂窝的形式，溶洞内往往内侵蚀性水切割岩体形成不规则倒悬挂体，其中有一些溶沟、溶柱等其他几何形式的岩溶产物，钟乳石颜色多呈白色晶状体，易碎、无承载能力，在岩溶槽内有小范围渗水，在施工扰动的情况下容易脱落、掉块。也有部分岩溶洞内为大块岩体，切节理张开极不稳定，岩石被黄土夹层包围，溶洞表面附有结晶状钟乳石，而且溶洞与正常围岩呈明显断层，内部夹有粒径不等的碎石。岩溶槽大部分出现在隧道顶拱及两侧拱肩左右。 二、工作内容： 1 、超前物探，必要时进行钻探；2、判断岩溶规模、分布状态、充填及赋水情况；3、制定溶洞处理方案，如超前预注浆、钻孔排水等；4、洞穴处理。 三、施工准备： 1 、岩溶隧道应编制切实可行的实时性施工组织设计。岩溶隧道应单独编制预防突水突泥，涌水和坍塌等地质灾害实施性施工组织设计，并制定包括技术、组织、安全、抢险、救护等技术组织措施。 2、岩溶隧道施工应把超前地质预测预报作为一道施工工序纳入整个施工中，设