隧道工程中岩溶灾害及其防治论文
- 格式:doc
- 大小:26.00 KB
- 文档页数:6
岩溶地区营运隧道常见病害处置方法探讨岩溶地区是指由于溶蚀作用所形成的地貌景观,具有特殊的地质特征和水文特征。
在岩溶地区建设隧道时,常常会遇到一些特殊的病害问题,例如地质灾害、水文灾害、空气质量问题等。
本文将探讨岩溶地区营运隧道常见病害的处置方法。
一、地质灾害地质灾害是岩溶地区隧道建设和运营过程中最常见的问题之一。
主要表现为岩崩、地面沉陷、裂隙开裂等现象。
针对这些问题,可以采取以下处置方法:1. 加固地基:对于地面沉陷的问题,可以采取加固地基的方法,例如注浆、灌浆、挤浆等技术手段,提高地基的稳定性。
2. 加固支护结构:对于岩崩等问题,可以采取加固支护结构的方法,例如设置喷锚网、加设锚杆等,增加隧道的抗岩崩能力。
3. 减少地下水位:对于地下水渗漏导致的岩溶地区地质灾害,可以采取减少地下水位的方法,例如设置排水系统、挖设地下水渠等,降低地下水的压力。
二、水文灾害水文灾害是指由于地下水渗漏或水流冲刷导致的隧道病害,主要表现为涌水、渗漏、水位过高等问题。
针对水文灾害,可以采取以下处置方法:1. 做好防渗措施:对于隧道壁面和隧道顶部的渗漏问题,可以采取涂覆防渗材料、设置降渗带等措施,防止地下水渗漏进入隧道。
2. 加强排水系统:对于隧道内部水位过高的问题,可以采取加强排水系统的方法,例如设置泵站、增加排水管道等,保持隧道内部水位的稳定。
3. 沉积物清理:对于涌水问题,可以通过定期清理隧道内部沉积物的方式,减少水流堵塞隧道的可能性,并确保水流畅通。
三、空气质量问题在岩溶地区隧道中,由于地下空气的闭合性和湿度问题,容易导致空气质量不佳,出现窒息和中毒等问题。
针对空气质量问题,可以采取以下措施:1. 加强通风系统:对于隧道内部的空气质量问题,可以通过加强通风系统的方式,增加新鲜空气的输入,改善空气质量。
2. 定期排气:定期排气是保证隧道空气质量的重要措施,可以通过设置排气管道、排风扇等方式,排出污浊空气,保证隧道内空气的流通。
岩溶隧道突水灾害与防治研究一、本文概述岩溶隧道突水灾害是一种常见且具有极大破坏性的自然灾害,对隧道施工安全、运营稳定以及周边生态环境构成严重威胁。
本文旨在全面探讨岩溶隧道突水灾害的成因、机理、预测方法以及防治措施,以期为相关领域的理论研究和实践应用提供有益的参考。
文章将对岩溶隧道突水灾害的定义、类型及特点进行概述,明确研究对象和范围。
深入分析岩溶隧道突水灾害的成因,包括地质条件、水文环境、施工因素等多方面的影响。
在此基础上,探讨突水灾害的发生机理,揭示其演化过程和影响因素的相互作用关系。
接下来,文章将介绍岩溶隧道突水灾害的预测方法,包括地质勘探、数值模拟、监测预警等方面的技术手段,以期实现对突水灾害的有效预警和防控。
重点阐述岩溶隧道突水灾害的防治措施,包括工程治理措施和非工程治理措施,旨在提高隧道的抗灾能力和保障隧道运营安全。
通过本文的研究,旨在为岩溶隧道突水灾害的防治提供科学、合理的技术支持和理论依据,推动相关领域的技术进步和工程实践,为保障隧道施工安全、运营稳定以及周边生态环境的可持续发展做出贡献。
二、岩溶隧道突水灾害的成因分析岩溶隧道突水灾害的成因多种多样,主要包括地质构造因素、水文地质条件、工程施工因素和运营管理因素等。
地质构造因素是岩溶隧道突水灾害发生的基础。
岩溶地区的地质构造复杂,岩溶发育强烈,岩溶管道和溶洞分布广泛。
这些岩溶构造的存在为地下水的流动提供了通道,一旦隧道穿越这些区域,就存在突水的风险。
岩溶地区的断层、褶皱等构造也会对地下水的流动产生影响,增加突水的可能性。
水文地质条件是岩溶隧道突水灾害发生的重要影响因素。
岩溶地区的水文地质条件复杂,地下水位高、水压大,且地下水动态变化复杂。
隧道施工过程中,若未能准确掌握地下水的情况,或未能采取有效的排水措施,就可能导致突水灾害的发生。
再者,工程施工因素也是岩溶隧道突水灾害发生的重要原因。
隧道施工过程中,若未能严格按照设计要求进行开挖,或未能采取有效的支护措施,就可能导致隧道围岩失稳,进而引发突水灾害。
岩溶隧道施工风险评估及灾害防治摘要:随着公路、铁路的高速发展,隧道工程也不断增加。
岩溶地区隧道施工较为复杂,需综合考虑岩溶发育规律及形态变化等各种不利因素,确保工程建设安全。
本文针对岩溶地区隧道工程特点,总结隧道施工风险评估方法,明确评价指标选取,分析岩溶隧道极易发生的地质灾害,并提出相应的治理措施。
研究结论可为岩溶隧道施工中的风险评估和灾害治理提供指导性意见,具有实际的工程意义。
关键词:岩溶;隧道;风险评估;灾害防治我国幅员辽阔,铁路、公路分布广泛,无论是高山平原都大量存在。
公路、铁路的建设必定会穿越高山、峡谷,修建隧道就成为一种重要的建设方式,尤其在我国西部,大量岩溶地貌存在,隧道建设势必会涉及岩溶地区,由于岩溶地貌极易发生涌水、垮塌等地质灾害,极大程度上威胁施工和隧道运营安全。
因此,对岩溶隧道施工危害进行风险评估,全面分析其易发生的地质灾害,并提出相应的灾害防治措施,可有效地指导岩溶隧道施工,为类似工程的施工、管理提供参考。
1岩溶隧道施工风险1.隧道涌水由于岩溶隧道有大量岩溶的存在,且部分岩溶难以在工程开始之前被勘探,溶洞中一般含有大量的水,其包含多种化学成分,对隧道岩体和隧道衬砌结构都有一定的腐蚀作用,腐蚀后的岩体强度会极大的降低,隧道涌水极有可能出现,给正常施工造成很大的安全隐患。
涌水的产生不仅与溶洞存在有关,还与地下水、降雨、河湖水的渗流等相关联,水压力的作用可导致隧道围岩压力的增大,裂缝不断扩展,在经过不断外力振动和风化后岩体破裂,地下水涌出,也会发生隧道涌水现象。
在施工阶段会给施工造成极大困难,严重的甚至无法施工。
在隧道运营期若出现涌水,则很大程度上会影响车辆、行人的安全,造成不可估量的损失。
同时,隧道长期的高水位将软化地基,极易发生岩溶塌陷地质灾害。
1.隧道垮塌岩溶地区溶洞的存在使得隧道形成大量的空腔,该部分围岩没有较好的支护作用,在外力作用下也容易发生垮塌。
统计国内外隧道塌方、岩爆、瓦斯爆炸、大变形以及涌水突泥等灾害信息共969条,共有塌方事件483起,占总数的49.9%[1]。
岩溶对隧道安全影响分析及处治技术摘要:随着地区铁路建设力度加大,铁路路网规划持续实施,岩溶地区建设的隧道明显增加,极大地促进地区经济健康稳定发展。
但在隧道工程建设过程中,岩溶会对隧道施工安全造成不同程度的影响,极易出现各类安全隐患问题。
施工企业需要多层次准确把握岩溶在隧道安全方面的具体影响,优化利用处治技术,最大化降低岩溶影响程度,提高隧道施工质量与运行经济效益。
因此,本文结合具体案例,从不同角度入手客观阐述了岩溶对隧道安全影响及处治技术。
关键词:岩溶隧道安全影响处治技术岩溶问题属于世界性难题之一。
在隧道工程建设过程中,施工企业不可避免会到各种岩溶问题,尤其是岩溶区域,岩溶发育复杂化、类型多样化等,极易出现“突泥、突水”等现象。
施工企业需要多层次深入分析隧道建设地区出现的岩溶问题,从隧道安全角度入手,科学处治岩溶问题,提高隧道围岩安全性与稳定性。
一、具体案例以“云桂铁路云南段隧道隐伏岩溶”为例,在整治过程中,云桂铁路云南有限责任公司转发了第三方检测单位《隧道基底隐伏岩溶探测成果报告》,云桂铁路云南段1~8标段施工单位提供了《云桂铁路云南段岩溶地区隧道岩溶及岩溶水核查成果及附件》,明确了整治范围,云桂YGTJ-1标中第一册平贯一号、平贯二号及富宁隧道(部分)共33段异常段;YGTJ-2标中第一册八郎隧道、里颇隧道、革朗隧道(部分)及保上隧道(部分)共34段异常段等。
该段隧道施工空间狭窄,围岩不稳定性,各类施工机具设备活动频繁,隧道隐伏岩溶探查实施难度较大,采用风枪探查隧底及周边岩溶,弹性波 CT 法、地质雷达法等物探方法作用到该段落隧道底部岩溶探测环节,开挖过程中分段探查方法作用其中。
隧道开挖揭示岩溶并且与岩溶异常存在连续分布,岩溶异常直径或高度范围较大,岩溶异常可能为地下水径流、排泄或地表水入渗通道。
相应地,下面边便是云桂线云南段岩溶隧道部分情况。
二、岩溶对隧道安全的影响以“云桂铁路云南段隧道隐伏岩溶”为例,从岩溶发育条件入手,地区岩溶类型并不单一,对隧道工程项目造成多样化影响,比如,洞害、洞穴坍塌、水害,岩溶水对隧道工程项目的影响是最大化的,导致隧道存在安全风险,无法处于稳定运行中。
岩溶地区高速公路运营隧道病害及预防研究摘要:以粤北某岩溶地区高速公路隧道运营期存在的渗漏水、衬砌开裂变形、隧道及导水洞涌水涌泥、地表环境恶化、衬砌背后存在空洞等病害为例,分析了病害机理和危害性,提出了在岩溶地区隧道建设中“限量可控排水系统”和合理的衬砌结构的措施和理念,以确保隧道运营期的安全和减少或杜绝病害的发生。
关键字:岩溶;高速公路;隧道;病害Abstract: taking a north karst area highway tunnel operation period of the leakage of existence, lining crack the tailrace tunnel, and guide the gushing water and mud, surface environment degradation and lining are behind disease empty for an example, the paper analyses the mechanism and harmfulness of the disease, and puts forwar d in the karst area in the construction of the tunnel “set limit to controllable drainage system” and the reasonable lining structure of the measures and philosophy, to ensure the safety and operation period tunnel reduce or eliminate the happening of the disease.Key word: karst; Highways; and Tunnel; disease中图分类号:U412.36+6文献标识码:A文章编号:随着我国高速公路建设的不断发展,在岩溶地区修建的隧道越来越多,诸多长大复杂岩溶隧道正在修建或即将修建。
浅议隧洞施工过程中对岩溶及岩溶水处理措施的论文浅议隧洞施工过程中对岩溶及岩溶水处理措施的论文摘要:文章根据广西桂中治旱乐滩水库引水灌区一期工程总干干渠上古岭隧洞出口~加旦良马隧洞进口段(桩号Z1+662~Z7+432)工程的实际情况,详细的分析了隧洞产生岩溶及岩溶水的原因,针对隧洞地质缺陷采用了有效的处理措施。
关键词:隧洞施工;岩溶;岩溶水;措施1 工程概况情况广西桂中治旱乐滩水库引水灌区位于红水河中下游两岸。
灌区设计灌溉总面积128.79万亩,其中新增灌溉面积55.17万亩,改善灌溉面积23.07万亩,恢复灌溉面积40.11万亩,保障当地蓄、引水源所灌溉面积10.45万亩。
灌区分南、北干渠两个灌片,取水口位于乐滩水库坝址上游左岸约1.2公里处,通过总干渠由乐滩水库引水灌溉。
2 岩溶及岩溶水对隧洞的危害主要分为4种类型:①洞穴的存在使建(构)筑物全部或部分悬空,极大地降低了隧洞的使用可靠度;②岩溶水,特别是当CO2等可溶性物质含量增高时,水的流通将给隧洞结构带来极大的侵蚀作用,影响隧洞的使用寿命;③洞穴堆积物因松软易坍塌下沉,改变洞穴周边的应力分布形态,影响隧洞的稳定;④隧洞中地下水流失,使隧洞顶部地面岩溶塌陷,导致环境地质被破坏,也是造成隧洞结构不稳定的原因。
正确处理溶洞对隧洞施工具有重要意义。
3 处理措施岩溶问题对隧洞施工而言,归纳起来是水、溶洞洞穴及其充填物的危害,应按其性质及其与隧洞的关系采取相应的工程措施。
3.1 地下水的处理在隧洞施工中,以往对地下水的处理方式会造成大量地下水的`流失。
隧洞中地下水的流失,使隧洞顶部地面塌陷,造成隧洞结构的不稳定。
因此,必须对这种大涌水量的岩溶水进行防治。
采用以堵为主的防水原则,防止地下水在隧洞中渗漏和漏失。
主要技术措施是在隧洞防水地段因地制宜地采用全断面预注浆、裂隙注浆、喷射混凝土等,尽快将渗水通道堵住。
如地质预探含水量较大,可能有涌水出现时,宜采用全断面预注浆的方法,将水流封堵在开挖面之外,即在隧洞周边打孔,以高压的水泥浆液(或水泥—水玻璃浆液)注入岩石裂隙,使隧洞沿周边形成一个密封环;若含水量不大,开挖后在出水点进行局部裂隙注浆予以封闭;渗漏水不多时,初期支护的喷射混凝土即可防止残余水浸湿。
隧道工程灾害及防治措施的论文隧道工程灾害及防治措施的论文0前言改革开放以来,随着我国综合国力不断提高,在交通、水利水电、市政及地下工程开发利用等基础设施领域均取得了不小的成就。
近十年来,铁路隧道、公路、水利水电、隧道以及城市地铁得到空前的发展。
但是机遇与挑战并存,在取得成就的同时亦面临着危险。
一方面因为在设计和施工工艺上依然存在着诸多不足,另一方面由于隧道工程施工的所处环境比较特殊,施工的条件和地面工程有很大的不同,施工时在外地质环境相对比较复杂。
在这两方面共同影响下,导致隧道工程在取得发展的同时也存在不少的安全问题,所以,研究隧道工程中潜在的安全隐患以及灾害必不可少,以确保我国隧道工程在施工过程中能够顺利进行,同时满足使用要求。
1隧道掘进中的超欠挖隧道的超欠挖是根据隧道设计的开挖轮廓线为基准线的,将施工中实际开挖获得的轮廓线和设计基准线相比较,超出基准线以外的部分称之为超挖,而在基准线以内的部分称之为欠挖,在实际开挖中最理想的状态就是和基准线相重合,即表示既无超挖也无欠挖。
因此,其表现形式为在隧道开挖掘进过程中,发生上下左右轮廓超标。
导致隧道超欠挖的原因包括以下方面:由于炮孔布置的测量错误或者不准确以及施工人员技术不娴熟或者责任心不强导致布孔偏差,进而引起布孔位置偏离周边孔的设计线偏内产生欠挖,偏外产生超挖;炮孔钻眼过程中孔眼不直发生斜孔超限或者爆破参数选择有误,装药量过多或不合理;在围岩条件差的情况下,穿越节理裂隙发育或者破碎严重的岩石隧道容易导致超挖。
防治隧道出现超欠挖现象的具体措施:通过采取激光指向仪来控制隧道掘进的方向,增强隧道内照明质量;为了避免隧道内来往车辆破坏导线点及中线点,必须严格按照规定要求将控制点设置在基础上,除此之外,还要设置明显标志及保护措施并且按规定要求对控制点进行复测;通过提高钻孔精度和加强对司钻人员的技术培训把超欠挖值限制在最小范围内,同时为了确保孔位、孔深、倾斜度等达到规定要求,在让司钻人员熟练掌握钻孔技术的前提下,严格按设计要求、操作细则和布置的孔位进行施钻;在地质条件发生变化时及时调整相关参数,在钻孔过程中应当严格控制和及时调整孔眼位置和方向。
岩溶地区营运隧道常见病害处置方法探讨岩溶地区在地质构造上具有石灰岩、大理岩、砂岩等岩溶岩层,因此存在地表塌陷、溶洞、地下水、裂隙等问题,给隧道工程带来极大的难度。
隧道作为交通运输的重要组成部分,一旦出现病害将影响交通运输的安全和顺畅。
岩溶地区隧道的病害处置方法成为一个重要的课题。
本文将围绕岩溶地区隧道常见的病害展开讨论,探讨病害的成因和处理方法,以期为岩溶地区隧道工程的建设和管理提供参考。
一、岩溶地区隧道常见的病害(一)地表塌陷由于岩溶地区地下水、地下溶洞等因素的作用,地表容易发生塌陷现象。
特别是在隧道附近,地表塌陷可能会导致隧道结构受损,甚至影响隧道通行的安全。
地表塌陷的成因与岩溶地区的特殊地质构造有关,破坏性严重,处理起来相对复杂。
(二)岩层滑坡岩层滑坡是指在隧道开挖或使用过程中,由于地层构造、工程载荷等原因,岩层发生滑动的现象。
岩层滑坡会导致隧道结构的变形和破坏,严重影响隧道的使用。
针对岩层滑坡,需要及时采取措施进行处理。
(三)地下水渗漏岩溶地区水资源丰富,地下水渗漏是岩溶地区隧道常见的病害之一。
地下水的渗漏会导致隧道结构潮湿、腐蚀,甚至引发隧道的坍塌,严重影响隧道的安全性和稳定性。
(四)裂隙加剧岩溶地区由于地下溶洞和其他地质构造带来了地层的不稳定性,产生了裂隙。
而隧道的开挖和使用过程中,裂隙的存在会加剧隧道的变形和破坏,从而影响隧道的正常使用。
地表塌陷是岩溶地区隧道工程中常见的病害之一,处理起来相对复杂。
针对地表塌陷问题,可以采取地表加固的措施,包括喷射混凝土、地下室内圈梁和锚杆加固等方法。
也可以通过排水、减载等方式缓解地表塌陷的压力,减缓地表塌陷的速度。
岩层滑坡是岩溶地区隧道工程中难以避免的问题之一,针对岩层滑坡,可以采取岩层加固的措施,包括钻孔灌浆、钢筋混凝土衬砌等方法,增加岩层的承载能力,减少滑坡的发生。
也可以通过排水和减载等方式减缓岩层滑坡的速度,及时清理滑坡堆积物,避免对隧道的影响。
隧道工程中的地质灾害预防与治理地质灾害是在隧道工程中常见的一种问题,对隧道的施工和使用安全造成了重要影响。
因此,地质灾害的预防与治理在隧道工程中变得尤为重要。
本文将探讨隧道工程中常见的地质灾害类型以及相应的预防与治理措施,旨在为隧道工程师提供有关地质灾害管理的参考。
一、地质灾害类型1. 岩层崩塌岩层崩塌是在隧道施工过程中最常见的地质灾害之一。
岩层崩塌通常发生在地质构造破碎、岩层开裂或地表浸湿等情况下。
岩层崩塌会导致隧道内部的坍塌和人员伤亡风险增加。
2. 地表下陷地表下陷是由于岩体变形或岩溶作用导致地下水位下降而引起的。
这种地质灾害会导致隧道工程遭受严重的损害,例如隧道开裂和顶部下陷等现象。
3. 水灾水灾是指地下水涌入隧道导致的灾害。
水灾会对隧道施工和使用造成重大影响,包括地基液化、地面塌陷和隧道内涌水等问题。
二、地质灾害预防与治理措施1. 前期勘测与设计在隧道工程的前期阶段,必须进行详细的地质勘测和地质灾害评估。
通过了解地质构造、岩性分布和地下水位等信息,可以为工程设计提供重要参考。
根据勘测结果,需要合理确定隧道的位置和断面,并采取相应的支护措施。
2. 施工监控与预警在隧道施工过程中,应加强对地质灾害的监控与预警。
利用现代地质监测技术,如地下水位监测、岩层位移监测和地质雷达等,可以及时发现和预防地质灾害的发生。
若发现异常情况,施工人员应立即采取相应的应急措施,并向相关部门报告。
3. 支护结构设计与施工针对不同类型的地质灾害,需要设计和施工相应的支护结构。
例如,在岩层崩塌地区,可以采用喷锚网支护和预应力锚杆加固等措施来加强岩体的稳定性。
对于地表下陷地区,应加强地基处理,例如灌浆注浆和土层加固等。
4. 排水与防水工程为了预防和治理隧道工程中的水灾,需要进行有效的排水和防水工程。
这包括合理的地下水位控制、设置排水通道和安装防水层等措施。
同时,应定期对排水和防水系统进行维护和检查,确保其正常运行。
5. 定期检测与维护隧道工程的定期检测与维护对于地质灾害的预防和治理至关重要。
岩溶地区营运隧道常见病害处置方法探讨近年来,随着交通建设的不断推进,岩溶地区的隧道建设也日益增多。
随之而来的是隧道常见病害问题的频繁出现。
岩溶地区易受地质条件的影响,加之地下水的侵蚀作用,隧道内部往往会出现各种病害,给隧道的运行和安全带来了极大的隐患。
对于岩溶地区营运隧道常见病害的处置方法进行探讨,对于提高隧道的安全性和持续运营具有重要意义。
1. 内水岩溶地区地下水资源丰富,水位较高,这导致了隧道内部常常会出现内水问题。
内水会导致隧道的积水现象,有时还会对隧道的结构造成侵蚀,严重影响隧道的安全性。
2. 岩溶塌泥岩溶地区属于典型的岩溶地貌区,地下的岩层和土层常常会出现塌泥现象。
隧道在施工过程中,如果挖掘的不当,可能会导致岩溶塌泥,而岩溶塌泥会对隧道的结构安全和运行造成严重影响。
3. 漏水岩溶地区的隧道容易受到地下水侵蚀,隧道结构可能会出现裂缝和渗漏现象。
漏水不仅会对隧道的结构造成影响,还会给隧道内部的维护和设备带来麻烦。
以上三种病害是岩溶地区营运隧道中非常常见的问题,也是影响隧道安全性和运营的主要因素。
针对这些病害,我们需要探讨相应的处置方法,以提高隧道的安全性和持续运营。
1. 内水的处置方法对于隧道内部的积水问题,我们可以采取以下措施进行处置。
隧道的排水系统必须健全,确保隧道内部的排水设施畅通。
可以采用抽水泵等设备进行水泵排水处理,及时将隧道内的积水排出,避免对隧道结构造成侵蚀。
加强对隧道的监控和维护,及时发现和处理内水问题,防止内水对隧道的影响。
2. 岩溶塌泥的处置方法在隧道建设中,对于岩溶地质情况的认真勘查和分析非常重要。
合理的施工方案和支护措施可以有效的避免岩溶塌泥的发生。
定期对隧道内部进行巡查和维护,及时清理和处理可能堆积的岩溶塌泥,保证隧道的畅通和安全运行。
岩溶地区营运隧道的常见病害处理方法需要综合考虑地质、水文等多方面因素,对于不同的病害问题,需要采取相应的处理措施。
在隧道建设和运营过程中,加强对隧道的监控和维护,定期进行隧道的巡查和维护,及时发现和处理隧道问题,是确保隧道安全和持续运营的重要手段。
隧道工程中岩溶灾害及其防治
摘要:随着社会的发展与进步,重视隧道工程中岩溶灾害及其防治分析具有重要的意义。
本文主要探讨隧道工程中岩溶灾害及其防治的有关内容。
关键词:隧道工程岩溶防止灾害
abstract: along with the development of social development and progress, and pay attention to the tunnel project and its control in karst disasters analysis is of great significance. this paper mainly discusses the karst tunnel engineering of the prevention and control of catastrophe and related content.
keywords: tunnel project karst to prevent disasters
中图分类号:u45 文献标识码:a 文章编号:
引言
随着我国基础建筑设施的建设的飞速发展,在隧道项目施工中经常会遇到岩溶地质。
因其本身的复杂性,给隧道的施工设计带来了较大的不便;如果对岩溶治理不当,将会给以后隧道运营、管理留下安全隐患。
所以,对岩溶隧道的合理处理就显得尤其重要。
1.工程实例
某路线一岩溶隧道全长8776 m,最大埋深364m,为全线地质最复杂的岩溶隧道之一。
由于该隧道设计最大涌水量58×108m3/d。
该隧道施工中先后超前探测到溶腔86处,其中大规模突水、突泥溶腔12次,最大涌水量达30×108m3/d。
隧道施工难度高、风险大,并且施工曾多次遇岩溶管道突水突泥,又针对隧道复杂岩溶不良地质情况,为防范重大突水突泥地质灾害及永久运营结构防水害安全,在施工过程中,主要采用了隧道围岩预注浆、综合超前地质预测预报、泄水洞排泄等综合施工技术。
2.岩溶灾害的概述与危害
(一)岩溶灾害的概述
地表水与地下水通过化学作用,长期的溶蚀可溶性岩石而形成各种各样的总称,即为岩溶。
岩溶主要是溶蚀为主,其中也包括流水冲蚀、坍塌等机械认为过程。
一般来讲,水的溶蚀性与流动性是岩石的可溶性与裂隙性的基本发育条件。
另外,岩溶的发育与地质结构、地壳的运动等都有关联。
由于其发育的原因较多,而且发育之后的形态多种多样,配上发育的不均衡、不规则,在对其进行爆破和隧道开挖时,很容易扰动围岩,进而改变地下水的流动,也将会打破岩溶原始的平衡体系。
如果岩溶灾害处理的不够恰当,会对以后的施工、运营、管理留下安全隐患,导致隧道不能够正常使用。
(二)岩溶隧道危害
1、溶洞里面没有填充物,使得隧道建筑全部或者部分位置处于悬空,削弱了隧道的承载能力,从而降低了隧道的使用可靠度与安全度;
2、隧道顶部和底部的地下水流失,容易造成隧道塌陷的可能;
3、在岩溶水中,如果二氧化碳等可溶物质含量超标,水的流
动也会给对到结构造成一定的侵蚀作用,从而影响隧道的使用寿命;4、因溶洞堆积物松软,容易造成周边应力发生变化,导致隧道的稳定性受到影响。
3.岩溶灾害的处置原则
岩溶地区隧道施工难点主要有以下三个:一是如何准确地进行岩溶地区的地质预报,为信息化施工提供准确而可靠依据;二是如何对岩溶造成的突泥、塌方、涌水等突发事故进行有效的预防和处置;三是如何选择安全经济的施工方法,快速通过岩溶发育地段。
许多研究以及工程实践都表明,岩溶灾害的处置必须遵循一定的原则。
总的来说,基本处置原则应遵循“保证施工安全”、“确保结构稳定”、“保障安全运营”。
具体体现在以下两方面:一方面,为正确制定通过岩溶地段的施工方案提供资料,可以采用地质推理与地貌、地质调查相结合的方法对岩溶地段进行定性预测,当然主要以地质勘探方法为主,然后再结合超前导坑预报、地表钻孔探测、洞内超前钻孔预探等方法,进一步查明溶洞的类型、规模、发育程度、分布范围、填充物等情况。
这是安全施工的前提和必要。
另一方面,由于水是一切工程的灾害的重要致使因素,在地表水系多、地下水丰富且岩溶发育的地区进行隧道施工时,防水排水工作显得格外重要。
所以岩溶隧道施工时,根据相关数据资料,应尽量查明岩溶地下水情况,然后判断其对隧道施工的影响,制定出切实可行的施工防排水处理措施。
这是隧道结构稳定以及安全运营的保障。
4.基本岩溶隧道一般防治措施
总的来说,岩溶的处理无非是通过设计和施工来控制。
具体而言,设计方面主要是如何做到有效避绕岩溶地区;而施工方面主要是如何治理岩溶。
工程实践中以施工治理方法为主。
因为在已经设计好情况下,所能做的改变唯有施工。
施工治理方法是在长期实践基础总结而积累的。
通过对已有研究资料的总结和实践经验,为了充分保证隧道支护体系的稳定可靠性,溶洞病害的处理主要包括洞穴处理、洞内充填物的处理、排水处理等。
针对上述处理类型相应的基本处理方法有以下:洞穴及洞内填充物处理即对隧道影响范围内的溶洞,采取堵塞封闭的方法,其目的是防止溶洞内流动物出现,不致因岩溶继续发展影响隧道衬砌结构及运营安全,因为填充需要大量填充物如良好填土等,所以这种方法一般适用于干小溶洞。
若采用一般堵塞封闭溶洞有困难时,可采用梁跨或拱跨结构通过。
若隧道施工中遇到一时难以处理的溶洞,为确保施工正常进行,可暂时采取绕过,并及时和设计单位联系进行后处理。
排水处理就是采用导水管或在隧道内修涵管排水的方法,将溶洞中的水流引出隧道限界之外。
5.隧道围岩预注浆方法
根据水文地质情况以及施工中超前地质预测预报成果合理选择注浆方案。
根据隧道底下溶洞发育的状况及性质,事先可以分以下几种情况进行处理:假如隧底溶洞充填物发育深度小于9.8m,且充填物稳定或隧底大部分为破碎灰岩,也就是说深度小且填充物稳
定,这种情况可采用仰拱调整板及钢管注浆加固相结合的方法;假如隧底下溶洞发育的规模比较大、充填物性质比较复杂也不稳定,则采用桩基跨越;假如隧底溶洞充填物介质较单一且块石含量不多,填充物松散采用素砼桩复合地基跨越;假如隧底下仅局部发育小型溶沟溶槽,则可采用换填方法。
此地段隧道超前地质预测预报均探明岩溶极为发育,涌水量大且地下水与地表水联通,直接开挖极易发生重大突水突泥。
经过方案比选,考虑现实情况和施工条件采用了“以堵为主,限量排放”的加固圈外6m超前帷幕预注浆方案。
6.隧道岩溶地段施工注意事项
1、隧道施工之前,详细勘察该地段的岩层详细情况,尤其是岩溶状态,事先估计将会遇到的溶洞的部位。
2、了解地表水的出、入的地点,做好施工前的处理工作,防止地表水出现下渗的情况。
3、在施工到达溶洞附近时,需将各个工序衔接起来,制定出溶洞旁的施工处理方案以及做好安全措施的手段。
4、当隧道施工到达溶洞地段时,应准备足量的隧道排水设备,防止地下水过多对施工造成不必要的影响。
5、施工期间,如果遇到溶洞顶较高的时候,应设置防护架或者防护网。
6、在岩溶地段实施爆破施工时,一定要注意控制炸药药量。
做到多打眼、打浅眼,不要因为赶工期,一次性爆炸过多。
7、在施工人员制定出具体溶洞方案时,不能随意往溶洞中倾填废弃残渣。
8、在处理结构较为复杂的溶洞时,要勘察溶洞的实际情况,制定出安全、有效的施工方案,确保正常施工。
结束语
岩溶作为岩溶发育地区隧道施工过程中常见的一种不良地质现象,处理时应根据具体条件因地制宜综合治理,要依据具体状况而采取相应的措施,并且必须考虑对生态环境的影响以及确保隧道施工和运营安全。
对溶洞采用浆砌片石或砼等材料进行回填处治时,必须查明溶洞的水文情况,不能破坏原有的水系,确保排水通畅。
参考文献
[1]任文胜:《隧道塌方原因分析及处理方案研究》[j].山西建筑,2008(3)
[2]刘招伟,张民庆,王树仁:《岩溶隧道灾害预测与处治技术》[m].北京:科学出版社,2007
[3]黄继勇,何现启:《浅谈岩溶地段隧道处理措施》[j].岩土工程界,2008,11(1):57-59.。