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小净距隧道富水破碎带突水灾变演化规律与防治技术随着我国隧道、矿山、水利以及其它地下工程建设的迅猛发展，所遇到的工程地质条件日趋复杂，面临的问题也越来越具有挑战性，高压突水、涌泥地质灾害屡有发生，地下深埋工程施工处在各种突发性灾害的巨大威胁之中，尤其是高压、富水破碎区隧道面临高压突水、涌泥的危险[1-2]。
一直以来，人们主要致力于地下水运移规律与突水机理等方面的研究，以便用理论指导工程实践。
小方山隧道是武深高速公路控制性工程之一，位于嘉鱼区内。
隧道总体呈近南北向展布，洞身略向西呈弧形展布。
隧道隧道为一座上、下行分离的四车道高速公路中隧道，左线长580m，最大埋深125m；隧道右线长562.363m，最大埋深128m。
隧址区发育有一断层，近东西展布，与路线大角度相交，夹角约75°。
破碎带宽约5m，胶结较差。
围岩较为破碎带，属强富水区，随雨量变化明显，节理裂隙发育，导水性强，隧道开挖过程中，有可能诱发涌水突泥等地质灾害。
隧道断裂破碎区段围岩属中～微风化石英砂、砾岩，岩体较破碎，呈镶嵌结构，受构造作用强烈，岩体呈碎石状松散结构，围岩稳定性差。
本文将基于小方山隧道穿越富水破碎带的工程实践，基于渗流力学理论建立适合开挖作用下岩体渗流突水力学模型与数值计算方法，采用Brinkman方程研究水在围岩破碎区段内的流动规律，分析突水的流态灾变演化过程。
2.突水灾变的演化方程大多数大型突水灾害与地质缺陷有关，如断层破碎带中碎裂介质里裂隙水流动状态的突变表征了突水的不同阶段。
一般来讲，可将突水发生始末过程用三种流态方程来进行描述：以层流为主、忽略流体惯性力的Darcy方程，考虑非线性快速渗流的Brinkman方程以及忽略流体渗透阻力的Navier-Stokes（简称N-S）方程，基于流态突变边界处质量守衡和压力平衡等条件，可建立突水流体流动的非线性数值模型，分析断层破碎带诱发突水的流态灾变机制。
2.1突水孕育段的Darcy渗流突水孕育阶段即含水构造岩层系统处于原始状态，尚且没有受到开挖应力干扰或干扰较小，地质缺陷内岩溶水与附近围岩之间的水力联系比较稳定，属于低速多孔介质渗流，以流体压力驱动为主，流体惯性力可忽略不计，符合Darcy渗流方程，该阶段岩溶水流态可采用Darcy方程或修正后的Darcy方程进行描述。
复杂地质条件下的天津地铁深基坑工程天津地区的地质条件比较复杂。
天津位于渤海西岸，华北平原内的海河河口，地貌以冲积平原为主，地势平坦。
天津市第四系分布广、厚度大，埋深500-550m。
天津市区地层不仅呈现陆相和海相沉积交替出现的特点，还呈现出沉积物的多源性和沉积环境的多变性。
其结果是，地基中的隔水层（粘性土）厚度较小，分布不连续，相隔不远就出现了缺口；而透水层多由粉土和粉细砂构成，极易发生渗透破坏。
第四系地下水是地质演化的结果，可分为四个孔隙含水层。
其中第一含水层为潜水含水层由杂填土、粉土、粘土和粉砂组成。
初始地下水位埋深约为1-2m。
第二含水层为微承压水层，主要为粉土、粉细砂，初始水位埋深2-3m。
第三含水层为微承压水层，主要为粉土、粉细砂。
初始水位埋深3-4m。
第四含水层为微承压水层，主要为粉土、粉细砂。
初始水位埋深大于10m。
上述各个含水层之间均互相具有水力联系。
从第二和第三层承压水初始水位相差不大来看，也可看出二者联系很密切。
根据笔者的体会，天津地区由于交互沉积的特点，地面以下30m 以内的地层中，粘性土隔水层厚度很薄，且很多地段缺失;粉土、粉细砂厚度很大，有的地段超过60-70m。
这些导致基坑底部承压水突涌问题很大；导致地连墙深度加大。
有的基坑深度不到20m而地连墙深度却达到60m天津自2001 年开始修建地铁以来，已经开通了1、2、3、9 号线，还有四五条线正在施工。
由于地质条件复杂和承压水的严重影响，已建工程中发生了一些这样或那样的工程事故和质量问题，从总的方面来看，绝大多数都是因为对地下水认识不足而引起的。
比如 1 号线的某车站（见图1），就是因为地质勘察深度不够和对承压水认识不深，造成了基坑突涌和居民搬迁的事故。
还有如 3 号线的某车站（见图2），其支护地连墙墙底悬在粉细砂透水层中。
在承压水（水头21.7m）作用下，基坑底部下面的 5.7m 厚的粘土不足以压住承压水的浮托力；基坑还未挖到底，就发生了严重的突涌冒砂，周边的小区楼房迅速沉降偏斜，不得已只好把商品混凝土运来，倒在基坑中，直到达到 2.5m 厚，才制止了事故。
《煤矿安全规程》第七章防治水第一节一般规定第二百八十二条煤矿防治水工作应当坚持“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”基本原则，采取“防、堵、疏、排、截”综合防治措施。
第二百八十三条煤矿企业应当建立健全各项防治水制度，配备满足工作需要的防治水专业技术人员，配齐专用探放水设备，建立专门的探放水作业队伍，储备必要的水害抢险救灾设备和物资。
水文地质条件复杂、极复杂的煤矿，应当设立专门的防治水机构。
第二百八十四条煤矿应当编制本单位防治水中长期规划(5～10年)和年度计划，并组织实施。
矿井水文地质类型应当每3年修订一次。
发生重大及以上突(透)水事故后，矿井应当在恢复生产前重新确定矿井水文地质类型。
水文地质条件复杂、极复杂矿井应当每月至少开展1次水害隐患排查，其他矿井应当每季度至少开展1次。
第二百八十五条当矿井水文地质条件尚未查清时，应当进行水文地质补充勘探工作。
第二百八十六条矿井应当对主要含水层进行长期水位、水质动态观测，设置矿井和各出水点涌水量观测点，建立涌水量观测成果等防治水基础台账，并开展水位动态预测分析工作。
第二百八十七条矿井应当编制下列防治水图件，并至少每半年修订1次：(一)矿井充水性图。
(二)矿井涌水量与相关因素动态曲线图。
(三)矿井综合水文地质图。
(四)矿井综合水文地质柱状图。
(五)矿井水文地质剖面图。
第二百八十八条采掘工作面或者其他地点发现有煤层变湿、挂红、挂汗、空气变冷、出现雾气、水叫、顶板来压、片帮、淋水加大、底板鼓起或者裂隙渗水、钻孔喷水、煤壁溃水、水色发浑、有臭味等透水征兆时，应当立即停止作业，撤出所有受水患威胁地点的人员，报告矿调度室，并发出警报。
在原因未查清、隐患未排除之前，不得进行任何采掘活动。
第二节地面防治水第二百八十九条煤矿每年雨季前必须对防治水工作进行全面检查。
受雨季降水威胁的矿井，应当制定雨季防治水措施，建立雨季巡视制度并组织抢险队伍，储备足够的防洪抢险物资。
当暴雨威胁矿井安全时，必须立即停产撤出井下全部人员，只有在确认暴雨洪水隐患消除后方可恢复生产。
复杂地质条件下煤矿巷道安全掘进技术发布时间：2023-01-16T01:15:51.337Z 来源：《中国科技信息》2022年9月17期作者：孙伟朱庆元孙冲[导读] 煤矿地下开采过程中需要掘进大量的巷道，然而在巷道掘进过程中有时会遇到复杂的地质条件孙伟朱庆元孙冲山东省菏泽市郓城县南赵楼镇赵楼煤矿综掘一区山东省菏泽市 274000摘要：煤矿地下开采过程中需要掘进大量的巷道，然而在巷道掘进过程中有时会遇到复杂的地质条件。
实现复杂地质条件下巷道的安全掘进，是煤矿企业需重点关注的内容之一。
首先，分析了煤矿掘进过程中几种不利的地质条件，主要有高应力、软岩、地质构造、瓦斯突出危险性和承压水等；然后，探讨在复杂条件下实现安全掘进的措施，主要有做好地质勘探工作，做好安全预警和预案，做好现场施工管理工作和采用先进的掘进技术。
希望所述内容可以为复杂地质条件下煤矿巷道的安全掘进提供一定的参考。
关键词：巷道掘进；复杂地质；安全生产引言目前，中国煤矿大多是地下开采，需要掘进大量的巷道以服务于生产。
随着煤矿开采深度的增加，煤矿巷道掘进所面临的地质条件也变得日益复杂，而且中国煤层多经历了地质运动作用，生产地质条件本身就比较复杂。
在这种情况下，巷道掘进作业很容易诱发一些煤矿地质灾害，例如突水、冲击地压等。
因此，在复杂地质条件下，实现煤矿巷道的安全掘进尤为重要。
本文围绕煤矿一些常见的复杂地质条件的特点展开论述，重点探讨了实现复杂条件下巷道安全掘进的措施。
1煤矿常见的复杂地质条件在煤矿生产中，遇到的地质条件有多种，主要包括高应力、软岩、地质构造、瓦斯突出危险性和承压水等。
认识这几种地质条件的特点，有助于找到合适的掘进技术。
1.1高应力随着煤矿开采深度的增加，地应力呈现增加的趋势。
目前，中国煤矿已经进入到深部开采时代，平均开采深度达到800m，并以每年8～12m的速度继续增加。
当地应力正常时，地下800m深处的垂直应力可以达到21.6MPa。
地面定向钻孔注浆堵水综合治理工程技术应用发表时间：2020-12-30T02:23:47.075Z 来源：《中国科技人才》2020年第24期作者：吕梁栋[导读] 安徽省亳州煤业有限公司袁店二井煤矿103采区位于矿井工广东南部3.5～4.0Km，东西走向长1740～1950m，南北倾向宽900～1200m，面积约2.27Km2。
淮北矿业集团袁店二井煤矿安徽淮北 235000摘要：针对袁店二矿F14断层带导致太灰奥灰的突水问题，为截断太灰与奥灰的补给通道，进行防治水治理。
本文主要分析F14断层两盘奥灰含水层与太原组灰岩含水层直接对接区段，结合具体实例，采用施工地面定向钻孔技术方法，注浆改造F14断层上盘的三灰、四灰，封堵裂隙通道，提高了地面定向注浆堵水工程效果，确保了采区生产的安全。
关键词：突水；地面定向钻孔；治理断层；注浆堵水0引言地面定向钻孔注浆技术是近几年来发展的采区治理技术，广泛应用于水患比较大的矿区。
随着袁店二矿开采深度的不断增加，面临底板煤层奥灰太灰水的问题也越来越受到重视，尤其是103采区DF14断层带来的突水隐患，影响着煤矿的安全生产。
为了为截断太灰与奥灰的补给通道，彻底消除突水隐患，结合已知的地质资料，采用地面定向注浆堵水技术，对断层区域进行综合治理，彻底切断突水通道，为煤矿安全生产做保障。
1.研究区断层带水害问题1.1研究区地质概况安徽省亳州煤业有限公司袁店二井煤矿103采区位于矿井工广东南部3.5～4.0Km，东西走向长1740～1950m，南北倾向宽900～1200m，面积约2.27Km2。
103采区主采10煤，平均厚度2.85m，布置6个工作面，预计资源储量351.7万t，全采区10煤可采储量256.0万t，位于F14正断层上盘一侧。
F14断层结构复杂，与多条近南北向的断层（YF5、DF1、F14-1、F14-2、DF2等）切割，错断层位P-O2下。
2.治理方案2.1治理思路和目的针对F14断层两盘奥灰含水层与太原组灰岩含水层直接对接区段，施工地面定向钻孔，注浆改造F14断层上盘（即103采区一侧）1950m 范围内的三灰、四灰，封堵裂隙通道，形成人为隔水边界，切断奥灰水对三灰、四灰导水通道，防止奥灰水进入103采区，为井下疏放太灰水提供条件。
煤矿开采过程中底板突水及防治措施摘要：防治水工作在煤矿采煤过程中非常重要。
其危害性仅次于瓦斯突出事故，针对存在水患矿井，必须坚持“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原则进行探放水，如果要想预防矿井底板突水，首先要弄清矿井底板突水的机理和原因，其次弄清矿井水分布特征以及突水的主要影响因素，从而进行防治。
关键词：煤矿开采；底板突水；防治引言：文章主要针对我国煤矿开采过程中出现的底板突水问题为切入点，重点提出了详细的防治措施，希望能够给相关人士提供重要的参考价值。
1.煤矿开采过程中底板突水机理、原因及防治措施我国某地区煤田的煤炭资源正在日趋紧缺，而国内建设对矿产资源的需求逐年增加。
其中的石炭—二叠系煤田，煤层厚度相对稳定，煤质资源优良，为缓解该煤田资源匮乏，尽最大可能多地进行开采，该区域矿井将逐步向深部延拓，更要开采受水威胁较为严重的下组煤，尤其矿井开采受底板灰岩裂隙岩溶水的威胁较为严峻，因此弄清该煤田区域矿井水分布特征以及下组煤底板灰岩富水性与突水机制是必须要去做的。
1.1矿区综合水文地质特征太原组灰岩自北向南含水性由弱到强，华北断块内黄淮平原新生界松散沉积层下部的河流相和山麓冲积相砂砾含水层，是矿井充水的重要水源。
石炭—二叠纪煤系的基底基本是中奥陶统碳酸盐岩，寒武奥陶碳酸盐岩是区域富水性最丰富的含水层，其是造成矿井水危害的主要水源之一。
下伏本溪地层，下段为页岩、砂岩、砂质页岩，底部为粘土层，其具有隔水性；中间部分厚层页岩夹着砂岩，也具有相对隔水；上段为砂岩、灰岩及砂质页岩。
综合分析认为：该采场的矿床为多层含水层以及立体充水地质结构，分别存在于以下含水层：（1）中奥系含水层组：溶蚀裂隙发育以及原始节理，其承压水头高，富水性强，该含水层是上覆煤层开采隐患较多的底板突水水源。
（2）煤系含水层组：具有地表水体补给或强含水层的群岩溶含水层，厚层状的砂岩裂隙充水层，一般都具有高承压的水头，易造成突水事故。
复杂地质条件下铁路隧道施工技术研究毛仲举摘要：近年来，我国的铁路隧道工程越来越多，但是在复杂地质条件下我国的铁路隧道施工技术还存在一些问题。
如何在复杂的地质条件下建设高质量的铁路隧道，是现代铁路建设重点关注的问题之一。
本文针对复杂地质条件下，铁路隧道建设的施工技术进行研究，并提出相应的参考建议。
关键词：复杂地质；铁路隧道；施工技术引言：隧道开挖过程中，岩体原有的三维应力在施工过程中均会受到破坏，并且在该空间上的建筑物及岩层中的水体都会受到不同程度的影响。
由于弱质的岩层结构松散且自我稳定能力差，因此，这种影响在岩层中的表现更为明显。
由于岩层结构千差万别，有些岩层吸水后会产生很大的压力，对隧道施工技术具有较高的要求。
1.影响铁路隧道建设的主要地质因素1.1不良地质因素任何地面建筑都需要地基，其主要目的是通过土壤或岩石的应力，加强建筑的稳定性，铁路隧道的建设也一样。
但在实际施工过程中，往往会因为不良的地质条件，使工程难以开展，其主要形成原因是地球的外动力、太阳能等不可控力的影响。
常见的不良地质包括云母片岩、泥石流、滑坡、岩溶等，此类地质具有一定的松散性和危险性，未经过处理不能直接进行工程建设。
1.2特殊地质环境除了天然形成的不良地质，还有部分不良地质被称为特殊地质，其主要形成原因在于人类的行为，例如，矿物采集的空洞区域等。
在此类地质条件下进行铁路隧道建设，很容易引发坍塌、变形、下沉等安全事故，并且一旦发生事故，很可能是大型的、大规模的安全事故，严重威胁着列车运行的安全性以及人们的生命安全。
2.复杂地质条件下的几种地质问题2.1软弱围岩问题软弱围岩的特点是破碎松散、裂痕明显、抗压性能很差。
软弱围岩的抗风化能力、自稳能力以及抗水软化能力都是比较弱的。
根据资料显示，之前在对具有此问题的隧道进行施工时，洞室出现了很大的塑性变形，这种变形情况一般在浅埋地段都会出现，在施工过程中，使用了6 t炸药，爆破30次，爆破总体积达12500 m³。
岩溶发育地区复杂条件下隧道施工技术研究摘要：随着交通运输行业的飞速发展，公路工程项目修建也越来越多，国家基础建设的中心逐步向岩溶发育的西南部地区倾斜，公共交通俨然成为基建的重点项目，复杂、多变的岩溶地质条件已成为交通建设所面临的巨大挑战。
特别是在云南山区建设中，隧道施工在穿越溶洞密集而复杂的环境时，结合现场地质情况与超前地质预报资料，采取合理的处治方式已成为隧道施工中急需解决的关键性问题。
本文详细分析了岩溶洞穴的隧道施工处治建议，为同类工程施工提供经验参考。
关键词：隧道工程岩溶地区超前地质预报超前加固处理溶洞处治建议0前言岩溶是指可溶性岩石，受水的水化和机械作用产生沟槽、裂隙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。
我国70%面积为山区，地理地质条件十分复杂，分部着大面积的碳酸盐地层，主要集中分布在我国西南省份地区。
由于岩溶地区隧道地质情况变化多样、尤其复杂，安全施工技术一直是热点关注问题。
本文旨在岩溶地区隧道施工技术的研究与总结工作，对岩溶地区隧道施工有着普遍而重要的现实意义。
1地质超前预报目前隧道超前地质预报的方法主要有地质素描法、超前钻探法、地球物理探测法（简称物探法）和综合判定法等。
常用的物探手段是地质雷达法，一般不单独使用，通常结合掌子面地质素描手段进行综合地质预报。
地质素描主要对掌子面的地质情况进行客观、准确的描述，主要内容包围岩特征、构造发育情况、地下水状态、围岩的稳定性等方面。
根据已建和在建隧道的地质超前预报结果与后续开挖揭露情况分析得出，溶洞大体可分为以下几种类型：空腔型溶洞。
一般为无水、干燥型，比较容易识别。
完全充水型溶洞。
洞内全充填着水，较难判定溶洞后端位置，进而不容易准确界定溶洞的空间位置及尺寸大小。
泥质充填型溶洞。
较为准确的判定大小及轮廓。
2岩溶隧道处治原则岩溶的分类方式众多，类别也繁杂。
根据查阅的相关文献，结合分析过往的施工经验，岩溶灾害处治的原则为“以疏为主、堵排结合、因地制宜、综合治理”。
