宜万铁路隧道岩溶规模化处治技术

宜万铁路齐岳山隧道标准化管理实践刘伟【摘要】被列为铁道部标准化建设示范工点之一的宜万铁路齐岳山隧道,是高压富水断层及岩溶隧道的典型代表.隧道施工过程中遭遇10条断层,3条暗河,大小溶洞187个,其中22个规模较大.施工中穿越宽达253 m的F11高压富水断层,现场实测水压高达2.6 MPa,单孔涌水量达790 m3/h.参建各方以标准化管理为保障,以科研攻关为突破口,齐心协力,奋勇拼搏,成功攻克了这一世界级隧道修建难题.本文根据标准化管理的要求和现场施工实践,对齐岳山隧道标准化管理经验进行了初步总结,以期对今后类似工程特别是复杂岩溶地区高风险隧道施工管理提供借鉴.【期刊名称】《铁道标准设计》【年(卷),期】2010(000)008【总页数】3页(P24-26)【关键词】宜万铁路;齐岳山隧道;岩溶隧道;标准化管理【作者】刘伟【作者单位】铁道部宜万铁路建设指挥部,湖北恩施,445000【正文语种】中文【中图分类】U455随着国民经济的快速增长和人们对安全、快捷、舒适出行的需要,铁路建设体现出“大规模、高标准、快速度”的特点。

为保证又好又快地推进大规模铁路建设,铁道部于2008年提出推行铁路建设标准化管理,实现安全、质量、工期、投资、环保和技术创新“六位一体”的管理要求,确保铁路建设实现精品工程、安全工程的目标。

大力推行铁路建设标准化管理,有效提高铁路建设管理水平,高标准、高质量、高效率地完成大规模铁路建设任务,是铁路建设落实科学发展观的重要内容,是贯彻“高标准、讲科学、不懈怠”要求的重要途径,是落实“六位一体”管理要求的重要抓手,是建设精品工程和安全工程的客观要求,是提高企业管理水平和发展实力的迫切需要。

推行铁路建设标准化管理,必须以工程质量安全为核心,落实项目建设技术标准,充分借鉴国内外铁路建设的成功经验,不断研究铁路建设新情况,探索高速铁路建设规律,以科学的态度、科学的方法提高我国铁路建设管理水平;要发扬永不自满、永攀高峰的精神和作风,坚持不懈、持之以恒,圆满完成每一个重点建设任务,实现铁路又好又快发展。

宜万铁路岩溶隧道综合超前地质预测预报技术谢衔光(中铁西南科学研究院有限公司　成都　610031)摘　要　本文通过目前在建的宜(昌)万(州)铁路复杂岩溶隧道综合超前地质预测预报工作实践,对综合超前地质预测预报的各种手段、耗时及准确度进行了分析,对各种预报手段的适应性进行了比较,论述了各种预报手段的优缺点。

关键词　隧道　岩溶　超前地质预报　分析　比较1　主要地质问题及施工风险简介宜万铁路隧道工程穿越典型的鄂西碳酸盐岩地层,也是我国岩溶最发育的地区之一,碳酸盐岩地层总长度占整个隧道全长的70%以上。

在22座长、特长隧道中,碳酸盐岩隧道(部分或全部)达19座。

多座长大岩溶隧道穿越暗河,在暗河的下部通过,如白云山、五爪关、八字岭、野三关、大支坪、马鹿箐、齐岳山、别岩槽隧道等;多座隧道穿越区域大断裂,如白云山、五爪关、八字岭、野三关、大支坪、云雾山、齐岳山、别岩槽等隧道。

归结起来,主要存在下列地质问题:(1)极发育的岩溶、岩溶水隧道在穿越岩溶地区时,可能遭遇大型岩溶洞穴、暗河或管道流,发生大型突水突泥,并可能引起地面岩溶塌陷,地表水源枯竭等环境地质灾害,危害极其严重。

(2)断层破碎带宜万线多座长大隧道穿越规模宏大的区域性大断裂,可能发生大型塌方,将直接给隧道施工带来艰巨工程。

(3)煤层瓦斯及天然气本线多座长大隧道穿越上述煤系地层,可能遭遇有害气体,造成安全事故。

(4)高地应力宜万线多座长大隧道的埋深大于500m,最大埋深达800余米,且构造复杂,存在高地应力而引发硬质岩岩爆和软质岩变形等地质问题。

因此,宜万铁路是铁路系统公认目前在建的有极高施工风险的铁路项目之一。

在开工之初,业主就明文规定将“隧道综合超前地质预测预报工作”视为必备工序,严加控管,亦即超前地质预报工作不到位,禁止开挖,以有效规避施工风险。

但限于目前预报手段的制约和判释能力上的限制,依然存在预报失准现象,尤其在开工后的3年内较为突出。

该项目于2004年6月正式大面开工建设,此后2005年1月21日马鹿青隧道发生特大型突水突泥,鲜活的11名作业工人瞬间化为乌有;2007年8月5日,全线第一长隧(长度13.833km)-野三关隧道发生特大型突水突泥(图1),一举夺取10人生命,直接经济损失为1300余万元;2007年11月20日,高阳寨隧道进口高陡边坡发生大型塌方(图2),造成35人死亡,1人受伤,直接经济损失近1500万元。

宜万铁路工程特点难点分析及对策措施吕小应;胡子平【摘要】宜万铁路地形困难、地质复杂,山峦起伏、河谷深切,工程设计及施工难度极大.设计中,认真研究宜万铁路极其复杂的自然条件和设计施工技术,采取有效的措施尽量降低工程实施难度;通过科研攻关确保设计可行、实施可行;密切跟踪现场施工,及时完善设计、指导施工.有效地降低施工风险,确保铁路运输安全.【期刊名称】《铁道标准设计》【年(卷),期】2006(000)0z1【总页数】3页(P70-72)【关键词】宜万铁路;工程地质;岩溶隧道;桥梁;工程特点【作者】吕小应;胡子平【作者单位】铁道第四勘察设计院,武汉,430063;铁道第四勘察设计院,武汉,430063【正文语种】中文【中图分类】U2宜万铁路是进出川渝地区的东通道之一，是加强我国西部与东部地区联系的重要纽带。

修建宜万铁路对完善路网布局，加快沿江区域经济发展，促进沿线国土开发和社会进步，加快少数民族地区脱贫步伐，增强民族团结等具有十分重要的意义。

宜万铁路东起既有鸦宜铁路花艳站，西止既有达万铁路万州站，线路全长377 km，工程总投资167亿元；宜昌东至凉雾段为沪汉蓉快速大能力通道的重要组成部分，全长288 km，计划一次建设复线，增加投资约60亿元，见图1。

图1 新建铁路宜万线宜昌至万州段线路平面示意1 工程建设特征和难点分析宜万铁路全线位于鄂西渝东山区，线路走行在长江和清江分水岭南侧的半坡山区，其中70%的线路位于灰岩地区，铁路沿线山高壁陡、河谷深切，地形极其困难；线路处在东西向构造带、新华夏系构造带及其复合部位，地质构造极其复杂，不良地质普遍，岩溶广布而复杂。

由于其困难和复杂的地形和地质条件，宜万铁路是目前国内已建铁路和在建铁路中最困难的复杂山区铁路之一，其建设集中了“西南山区铁路建设之大成”，号称赛“三昆(南昆、内昆、成昆)”超“两宝(宝成、宝兰)”，是一座典型的地质博物馆。

其岩溶发育、突水、突泥的风险程度、规模和工程处理难度为国内外罕见，工程极为艰巨，施工风险极大。

谈隧道富水溶洞处治技术摘要：隧道建设过程中，富水溶洞地质结构是一种比较常见的地质灾害，常见于西南地区隧道的施工建设中，隧道底板横截面在浇筑过程如果出现尺寸较大的溶洞，对于工程的破坏性是极大的，甚至会导致隧道的坍塌。

鉴于不同条件地质构造的溶洞系统，隧道底板工程建设应准确分析出溶洞结构，并建立施工模型，对于特殊连接体可以借助弹性桥梁，钢化板连接，在此基础上保证底板浇筑厚度大于最小安全厚度，为溶洞隧道的安全施工提供理论依据。

关键词：隧道底板富水溶洞处治技术本文以宜万铁路客运专线作为背景，结合施工过程中遇到的特殊溶洞性地质状况，并结合水文状况进行充分分析，阐述富水溶洞隧道底板浇筑的施工方案，探析溶洞隧道中岩体不稳定，以及流水侵蚀作用下对于隧道的底板保护工作。

一、富水溶洞地质灾害给隧道建设工程带来的危害富水溶洞系统常见于西南地区，是一种隧道建设以及公路建设过程中比较常见的地质灾害之一，就目前国际山体隧道施工部门所掌握的资料而言，由于富水溶洞造成的地表侵蚀以及岩体松动等问题，已经给隧道施工以及矿山开采造成了不可估量的损失。

就我国西南地区铁路及公路隧道施工而言，所有贯通线路中就有溶洞特征山体60万平方公里。

因此，富水溶洞的隧道底板建筑技术一直都是国内甚至世界都难以攻克的课题。

由于地域特征的特殊性，富水溶洞给隧洞施工带来了严重的威胁，我国西南地区目前已经建成的隧道中，几乎有一半以上都发生过富水溶洞地质灾害，所有隧道基本都不同程度地遭受过溶洞坍塌、加压造成的破坏，如已经建成的宜昌至重庆万州客运专线，通过大巴山脉的过程中，就有多处地点不同程度发生过由于溶洞腐蚀情况导致的隧道底板浇筑不稳等风险。

根据我国地质部门的相关统计，溶洞地貌在西南地区隧道施工中遇到的几率高达61%，其中水平轴线溶洞达到53%，其中又有36%的溶洞体接近垂直体特征，对于垂直体溶洞，由于受地势和引力的影响，水流的冲击效果表现得更加显著，且岩体出现水溶性特征已经能够分布于地表，目前施工部门的解决方法大多是通过提前勘测来规避与富水溶洞岩体的直接接触，这一方法也有效地防止了溶洞对于隧道工程的破坏，对于近地表的水平溶洞，溶洞尺寸比较大，横截面波及范围广，如果隧道施工路径与溶洞地表横截面有所接触，会导致地表结构不稳定，隧道顶部和底部受流水腐蚀严重，隧道内部岩体受到巨大压强的冲击而引起的隧道变形等，对工程建设产生巨大危害。

隧道高位穿越巨型溶洞处置及防护方案研究陈启辉; 郭毕钧; 王军; 孙亚飞; 于明洋【期刊名称】《《山东建筑大学学报》》【年(卷),期】2019(034)005【总页数】8页(P66-73)【关键词】隧道工程; 巨型溶洞; 施工处置; 安全防护【作者】陈启辉; 郭毕钧; 王军; 孙亚飞; 于明洋【作者单位】山东建筑大学土木工程学院山东济南250101; 中铁十四局集团建筑工程有限公司山东济南250101【正文语种】中文【中图分类】U455.490 引言我国岩溶地貌分布十分广阔，西南地区岩溶发育强烈，按照一般标准[1]，岩溶规模＞1 000 m3的溶洞为特大型溶洞(即巨型溶洞)。

近年来随着交通建设事业的发展，隧道频繁遭遇穿越巨型溶洞的情况。

巨型溶洞岩溶地质情况复杂，严重影响隧道工程的开展，其施工处置过程中面临的挑战主要包括:(1)巨型溶洞体量巨大；(2)隧道穿越长度大或悬空高度大；(3)巨型溶洞形态特征差异大，洞壁及洞顶各区域稳定性不同，潜在的落石坍塌风险高；(4)巨型溶洞岩溶水的疏、排问题，洞内高压富水问题难以解决；(5)巨型溶洞原有充填物承载力不足或者回填、换填后的填体过厚，路基(桥基)沉降难以控制；(6)巨型溶洞顶板过高，洞内条件复杂，安全防护措施难以操作等。

目前，国内已有不少隧道穿越巨型溶洞的处置案例，薛斌等[2]介绍了宜万铁路对岩溶的规模化处理措施，其中包括数个巨型溶腔；龙麟宫隧道施工过程中揭示并处置了2处巨型溶洞[3-4]；野三关隧道[5]、齐岳山隧道[6]则分别遭遇了富水巨型溶腔等。

但隧道高位穿越巨型溶洞处置仍缺少系统的经验参照，比选方案往往不够充足，易出现处置不周的情况；在隧道穿越巨型溶洞安全防护方面也少有成型的技术经验，致使安全防护难以做到贯穿溶洞施工的各个阶段，防护措施难以做到临时防护与永久防护相结合。

为更好地解决这一难题，文章以黔张常铁路高山隧道巨型溶洞处置为依托，系统总结了近年来隧道工程穿越巨型溶洞的施工处置方案及施工安全防护方案，通过大量的比选和分析，提出了相应的处置方法及防护措施，可为今后类似工程提供参考。

宜万铁路八字岭隧道施工期岩溶突水灾害超前预报研究白明洲1　许兆义1　张庆云2(1.北京交通大学　北京市　100044　21吉林大学　长春市　130026)提要　八字岭隧道是宜万铁路的重要控制性工程,以现场调查和试验分析为基础,研究了隧址区的岩溶发育规律;结合资料分析,研究了岩溶山区隧道施工突水灾害的等级类型,探讨了分析方法。

针对八字岭隧道的工程地质和水文地质条件,研究了该隧道施工突水灾害危险地段和危险等级,为隧道施工防灾重点区段的确定提供了基础。

关键词　八字岭隧道　施工　岩溶突水　危险性Study on G eologic Prediction of K arst W ater Bursting H azardin the Course of B aziling Tunnel Construction of Yiw an R ail w ayBai Mingzhou 1　Xu Zhaoyi 1　Zhang Qingyun2(1.Beijing Jiaotong University 2.Jilin University )Abstract Baziling tunnel is a key controled project of the whole Y iwan railway.Based on field investigation and test analysis ,the paper firstly researches karst distributing rule of this zone ,and studies grade separation of karst water bursting hazard of this tunnel construction through analyzing in formation ,then discusses analytical methods ,finally con firms the risk zone and risk grade of karst water bursting hazard of the construction through analyzing specific geological and hydrogeological conditions of Baziling tunnel ,provides the basis for determin 2ing the key prevention sectors of tunnel construction.K eyw ords Baziling tunnel ;construction ;karst water bursting ;risk基金项目:铁道部科技开发计划项目(2003G 036-1)。