隧道工程突水机制及对策
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隧道突泥突水处理措施
水突泥事故主要是在施工过程中,隧道施工掌子面前方或者开挖轮廓四周的特大岩溶溶腔突然压溃临界面,造成突水突泥地质灾害。
在复杂地质条件下,应在开挖支护、涌出物处理、超前预报及注浆处理质量等方面进行加强。
1、在复杂地质条件下,在开挖支护时,应遵循“缩短开挖、减弱爆破、加强支护、增加量测频率”的指导原则,严格控制现场开挖进尺。
缩短开挖、减弱爆破、加强支护、增加量测频率。
2、在发生小型突水突泥灾害后,进行涌出物处理时,应遵循先完善处理方案后清理的原则。
3、重点加强超前预报工作。
对于复杂不良地质,应该进行多类型超前预报相结合的方法,一般采用的超前预报方法有综合物探超前探测法、水平钻孔超前探测法、洞内综合地质法、围岩大变形与膨胀性预测预报法。
4、加强注浆质量。
注浆是目前处理溶腔特别是断层、富水裂隙的一项有效技术措施,通过注浆,达到堵水和加固地层的目的,从而保证隧道施工安全,目前注浆采用信息化注浆新技术和帷幕注浆。
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。
隧道工程中的涌水问题与应对方法隧道工程是现代城市化进程中不可或缺的基础设施建设之一。
然而,在隧道建设中,涌水问题常常成为一大难题。
隧道中的涌水不仅会给工程进度造成延误,还会给人员安全带来严重威胁。
因此,探索隧道工程中的涌水问题及其应对方法,对于保障工程质量和安全非常重要。
首先,我们需要了解隧道工程中常见的涌水原因。
涌水主要来自两个方面:一是地下水位高,二是地质构造复杂。
对于地下水位高的情况,我们可以通过地质勘察和水文分析来提前了解。
在施工过程中,可以采取排水措施,例如井点降水、挡水墙等,以降低地下水位。
对于地质构造复杂的情况,我们需要在设计阶段进行详细的地质调查,以确定可能存在的裂隙、断层等地质问题,从而在施工中采取相应的加固措施。
其次,针对涌水问题,隧道工程中有多种应对方法。
一种常见的方法是采用隔水帷幕。
隔水帷幕是通过注浆技术在隧道围岩周围形成一道密实的帷幕,阻止地下水进入隧道。
这种方法需要根据具体情况确定注浆材料和注浆技术,以确保帷幕的稳定性和密实度。
另一种方法是采用地下水抽排法。
该方法通过在隧道施工过程中设置井点并利用抽水设备将涌入的地下水抽出,从而降低水位,减少涌水问题的发生。
此外,还可以采用封堵法、围护法等多种方法进行应对。
隧道工程中的涌水问题是一个复杂的技术问题,需要综合考虑地质、水文、注浆等多个方面因素。
为了有效解决涌水问题,我们需要在工程设计前期加强勘察和分析工作,尽可能了解隧道施工地区的地质水文情况。
在隧道施工中,要根据实际情况选择合适的应对方法,并在实施过程中加强监测和调整,及时发现问题并进行处理。
同时,还应加强技术培训和经验交流,以提高施工人员的应对能力。
总之,隧道工程中的涌水问题是一个复杂而严峻的挑战。
只有充分认识到涌水问题的重要性,加强地质和水文分析,选择合适的应对方法,并加强施工过程中的监测和调整,才能有效应对涌水问题,确保隧道工程质量和施工安全。
随着科技的不断进步和经验的积累,相信我们能够更好地应对涌水问题,推动隧道工程的稳定发展。
新探岩溶隧道突水灾害的防治在进行隧道开挖时,可能会遇到岩溶地层,其具有高压、富水的特点,通常会揭露隐伏的大型含水构造,如暗河、溶洞及岩溶管道等,从而诱发突水灾害,同时还会伴随有涌泥、涌沙,其会冲毁施工设备和隧道支护结构,不仅会影响施工进度,严重的时候还会危及人类的生命安全,因此加强对岩溶隧道突水灾害的分析和防治尤为重要。
1.岩溶隧道突水灾害的分析1.1岩溶隧道突水会对施工产生影响岩溶水害一般是由于岩溶隧道施工过程中揭穿了岩溶管道、暗河、岩溶裂隙密集带或溶腔,从而导致大量高压岩溶水突然涌出,对施工进度、施工设备产生不同程度的影响。
岩溶隧道水害一般具有危害性、突发性大等特点,经常会酿成重大灾害事故,导致隧道施工被迫终止,严重的时候还会出现重大人员伤亡。
1.2对周边环境的影响岩溶隧道突水不仅会对隧道施工进度和施工安全产生较大的影响,而且如果预防和处理措施不合理还会对周围环境造成较大的影响,给人类的生活造成重大损失,具体表现为:(1)引起岩溶地面塌陷和沉降。
岩溶隧道突水会对周围所造成的影响比较大,尤其是岩溶地面塌陷和沉降。
由于地下水具有地壳表层分布普遍、高度流动性的特点,而且大部分的隧道施工均处于地下水富集带或附近,如果隧道施工触及导水通道,就有可能导致隧道水害。
(2)导致水资源枯竭。
岩溶隧道的开挖,不仅会揭露充水围岩,而且还要对地下水进行疏排。
随着地下水逐渐向隧道涌入,导致地下水位下降,并且降落(位)漏斗不断向周围扩展,从而使隧道周围的水资源变得越来越少,导致地下水补排关系和渗流场发生明显变化,地表河溪断流,井泉干涸,给人类的用水造成了较大的影响。
2.岩溶隧道突水防治对策研究2.1岩溶突水超前地质预报由于岩溶隧道地质具有复杂性、多变性的特点,因此在隧道施工过程中需要做好岩溶突水超前地质预报工作,从而对隐伏含水构造有个全面的了解和认识。
主要是结合当地的实际地质情况,然后借助长距离超前地质预测技术,对断层破碎带、富水地段等重点部位进行短距离超前地质预报,同时还需要加强超前钻探、地质素描及分析工作。
可编辑修改精选全文完整版xx隧道涌突水防治措施一、工程概况xx隧道位于xx公路xx至xx高速路段,隧道越岭山脊为xx、xx山,地势中间高,两侧低,地面高程为800~1400m,相对高差600m。
隧道分左右线,左线全长4090m,出口里程LK17+440,右线全长4060m,出口里程LK17+445,左、右轴线间距40m。
xx单位承担左线出口1540m、右线出口1545m的施工任务,隧道纵坡+2.35%和+0.8%,为反坡排水施工。
隧址区地处xx右岸龙门山构造带中南段,隧道穿越地层为第四系全新统和三叠系须家沟组,主要出露三叠系上统须家沟组二段(T3xj2)、三段(T3xj3),岩性以泥岩、砂岩、炭质泥岩为主,隧道所处地区的气候特点是湿热多雨,秋雨绵绵,多年平均降雨量为1000-1600m,最大降雨量2435mm,全年降雨日200天以上。
地下水主要为碎屑岩基岩裂隙水,地下水的补给主要靠大气降水。
xx隧道出口段大部分洞身段以滴水、浸水、渗水为主。
根据设计对隧道涌水量的预算结果,隧道正常涌水量为17070m3/d(双洞),最大涌水量为22763m3/d(双洞),若双洞同步掘进,则各洞的涌水量约占总涌水量的1/2。
隧道中部(LK16+690~860;K16+670~865)有一F10断层破碎带,含水性较强,地下水具承压性,岩性为泥岩为主夹砂岩,受构造影响很严重,岩体挤压强烈,节理裂隙发育,破碎。
岩体呈碎石状结构或块、碎状镶嵌结构。
Jv=20-30条/立方米。
断层下盘可能有层承压水,该段可能产生涌、突水危害。
该段设计上采用Ⅱ超封衬砌类型,主要采用超前钻孔进行探测,如果地下水量较大并具承压性,则采用预注浆止水,并在施作超前小导管注浆后开挖掌子面。
隧道排水系统按照“以排为主,防、排、截、堵相结合”的综合排水措施,在隧道初期支护与二次衬砌之间设置全封闭复合防水层防水,纵、横向设软式透水管盲沟,隧道路面低侧设矩形预制边沟,中心混凝土路面下方采用φ400mm钢筋混凝土圆管作为永久性排水设施。
隧道涌突水防治措施1 涌突水处治坚持“超前预报、以堵为主、堵排结合、限量排放”的原则,对大的涌突水进行注浆封堵,对小型涌水进行排放,避免地下水大量流失。
1)超前地质预报以工程地质综合分析为核心,直接探测与间接探测相结合,现场量测与室内分析相结合,由初步探测到详细探测,必要时采用超前钻孔予以验证。
制定详尽的超前预报方案。
2)预注浆措施及段落根据富水程度可采取全断面周边预注浆、周边预注浆、开挖后注浆等注浆方式,注浆材料可采用纯水泥浆、水泥水玻璃双液浆等。
对风险高、风险较高的段落进行预注浆。
风险一般的段落进行开挖后注浆。
同时加强结构支护措施。
2 注浆方案设计1)全断面深孔预注浆方案图1 全断面深孔预注浆设计图(单位:cm)(1)适用条件①大型溶洞软塑充填物;②厚度较大的软塑状富水断层破碎带,岩体结构为散体状结构,岩体完整程度为极破碎。
在确定实施前,应在超前地质预报(物探)指引下钻3~5 个超前钻孔以探明地下水发育情况、岩体结构类型、围岩含水情况或者溶洞、溶穴的方位、规模等地质概况。
各探水孔至少应有三孔出水,且单孔出水量均大于2m3/h,探水孔总流量大于20m3/h。
最终是否实施预注浆应结合物探结果、探水孔水量及围岩条件等综合判断。
(2)注浆加固范围注浆加固范围为开挖轮廓线外6m,注浆段一般长30~50m,设计暂按40m 考虑,分四段实施,第一段长13m,第二段长19m,第三段长28m,第四段长40m,一个注浆段完成后留5m 不开挖作为下一注浆段的止浆岩段。
(3)注浆孔布置注浆孔布置由工作面向开挖方向呈伞形辐射状,钻孔布置成数圈,内外圈按梅花形排列,并采用长短孔相结合,以达到注浆充分、不留死角为目的,浆液扩散半径2m,孔底间距不大于3m,孔径φ110mm。
(4)注浆材料水泥-水玻璃双液浆,浆液浓度应根据岩体条件加以调整;初拟如下:C:S=1:(0.6~1.0)(体积比),水泥浆水灰比0.8:1~1:1,水泥采用42.5 普通硅酸盐水泥,水玻璃模数2.8,水玻璃浓度35°Be'(波美度)。
隧道突泥突水应急预案_隧道是一种固定地下交通工程,其安全是非常重要的。
在隧道中发生突泥突水等紧急情况时,必须有应急预案来应对。
下面是一个针对隧道突泥突水的应急预案,详细介绍了应急组织、逃生措施、救援流程、危险源控制等内容。
一、应急组织1.隧道突泥突水应急预案由相关专家、管理人员、监测人员和救援队伍共同制定并负责实施。
2.应急组织要建立应急指挥中心,负责应急响应、指挥调度、信息收集和发布等工作。
二、逃生措施1.各个位置设有逃生通道,通道应保持畅通,避免堵塞。
2.禁止逆向行驶,保持车道流通,确保救援车辆的进出。
3.突泥突水时,乘员被困车辆内,应紧闭车窗,等待救援人员的到来。
4.乘客被困时,应保持冷静,听从工作人员指挥,并保持通信畅通,尽量提供准确的信息。
三、救援流程1.突泥突水发生后,应急指挥中心立即启动应急预案,组织相关人员进行应急处置。
2.在突入的泥水中被困的乘客,应立即向应急指挥中心报告,并表明被困位置和人数。
3.救援人员应迅速前往现场进行搜救工作,视情况进行疏散或是对被困人员进行救助。
4.在救援过程中,应注意人员安全和协调救援工作,保证救援效率。
四、危险源控制1.一旦发生突泥突水情况,应立即关闭进入隧道的入口和出口,避免更多的车辆进入受困。
2.同时,应立即启动隧道排泥排水系统,清理突入的泥水并排除故障。
3.对出现泥水溢出的地方,应加固并进行抢险处理,保证隧道的结构稳定和通行安全。
五、应急演练1.为了应对突泥突水紧急情况,应定期组织应急演练,提高相关人员的应急处置能力。
2.演练应涵盖逃生、救援等方面的内容,模拟突泥突水的场景进行演练,加强团队协作和应急反应能力。
以上是关于隧道突泥突水的应急预案,其中包括了应急组织、逃生措施、救援流程、危险源控制和应急演练等内容。
在实际应急中,还应根据地方实际情况进行具体调整和完善,以确保突发事件能够得到及时有效的处置,并最大限度地保障人员安全。
隧道防突涌水处置方案
摘要
隧道作为现代交通建设中重要的组成部分,其安全问题备受关注。
其中,隧道
内的涌水问题尤为重要。
本文将介绍隧道防突涌水的处置方案,涉及防范措施、应急处置、管理技术等方面。
防范措施
在隧道建设时,应尽量避免选择地质条件较差的地段建设,地质条件较差的隧
道容易发生坍塌、涌水等问题。
同时,在施工前应采取预处理措施,如注浆、加固等。
一旦涌水问题发生,应及时进行隔离、封闭,防止水流扩散,影响其它区域。
隧道防突涌水的措施还包括:设置排水管道,采用排水泵保持隧道内部的干燥,应急预案建设等。
应急处置
在发生涌水问题时,应及时启动应急预案,采取有效的处置措施。
常见的应急
处理措施包括:
1.封堵漏水点:使用沙袋、钢板等材料封堵漏水点,避免水流蔓延至其
它区域。
2.排水抽水:开启设备,进行抽水排涝,及时排除隧道内的水分。
3.加固处理:在涌水问题得到缓解后,采取加固措施,防止出现下一次
涌水事件。
4.隔离封闭:涌水问题严重时,应及时隔离、封闭,防止水流扩散。
管理技术
隧道防突涌水的管理技术包括定期巡视、维护管理和智能化监测等。
在巡视时,应对隧道内涌水点、排水设备等进行保养和检查。
通过智能化监测,及时察觉隧道内涌水点或潜在的危险源,采取预防措施,避免事故的发生。
结论
隧道防突涌水是隧道建设中的重要问题之一,采取预防措施、应急管理和监测
措施,可以有效地预防涌水问题的发生,保障隧道的安全性和稳定性。
隧道工程突水机制及对策摘要:为了有效防治隧道工程发生的水害问题,可以利用系统分析的方法和岩体结构的控制理论等,对其突水机制和对策进行研究。
从研究结果中可以看出,水源的充足性和顺畅性是非常重要的,同时,还要按照优势指标对隧道工程当中的断裂突水等级进行评价,本文借用G310(省界)大力加山至循化公路工程卧龙沟1号隧道出口左线洞内反坡排水工程案例,对隧道工程突水机制和对策进行分析。
关键词:隧道突水;突出机制;对策现阶段,我国在基建工程上的数量突飞猛进,建设施工业得到了迅猛发展。
隧道工程的建设是基建建设过程中非常重要的一部分,有助于交通运输业的有效性发展。
隧道工程项目施工技术进步与升级是人民群众需要大量关注的问题,所以,要注意存在的安全问题,通过对科学的方法和有效的技术的运用,减少危险事故的发生率,进而推动隧道工程施工的顺利开展。
一、隧道工程的突水机制(一)水源的分析水源水量的充足性是导致隧道工程发生突水问题的重要因素。
可以从被收集的隧道资料中看出,主要存在五种水源。
一是,隧道所在地的含水层,例如承压含水层。
施工时,当对地下含水层分布问题不重视的话,就会在施工过程中发生很多突水问题;二是,当隧道工程的上方具有水库或者是工程在江、河、海底部存在,那么,水源的分布就会非常集中,很容易发生突水现象;三是,一些隧道工程周围具有溶洞和采空区,有大量的积水;四是,一旦出现洪灾,洪水就会沿很多通道达到地下,倒灌在隧道内;五是,很多富水优势的断裂层具有含水层特征,该断裂层会成为出水通道。
(二)通道分析原生断裂和施工扰动之后的活化或者是扩展断裂都是断裂的重要原生通道。
所指的原生通道是断裂,与之相应的在施工扰动之后的活化也是断裂活化。
断裂带具有较好的透水性,一般而言,断裂带本身是指地下水储集的地方,但是如果断层和某种含水层之间的水力联系比较好,就会成为地下水的传输通道。
对断裂富水性和导水性造成影响的主要原因有,断裂时间性和断裂规模与空间结构以及力学性质等。
1.断裂规模和空间结构的分析新构造的断裂控水,不一定具有富水性,只会在断裂长度和深度上具有一定规模的话,就会具备地下水运动以及储集空间,就会富水。
如果断裂不但具有含水层,同时,还是导水通道,这时才会出现突水事故。
就算属于富水优势的断裂,还是一些段或者是某些部位的含水,不一定所有都是含水的,含水部位的富水性不一定都相同。
大断裂部位受力不均匀,因此,各位置的发育裂隙性存在很大差异,富水性不均匀,因此,具备断裂富水性分段特征。
比如,压性断裂,断裂面的部分位置受到局部张应力的影响,比如舒缓波状断裂平缓段和断裂面的转弯位置与主干断裂以及分支断裂的交会位置。
除此之外,如果一条断裂从不同岩性中进行穿梭,因为岩性存在差异,造成断裂不同部位的裂隙发育具有一定的差异。
2.施工扰动如果隧道工程在施工时和富水的优势断裂进行连接,发生突水事故的几率就非常大。
然而从很多工程实例中可以看出,原始的地质条件非导水断裂,还是会发生突水问题。
因此,可以看出,就算在开挖之前运用超前探水的策略,已经明确断裂的导水性,还是不能够对突水事故的不发生进行保障。
因为在该突水灾害当中,断裂富水和导水,并不是原始地质背景下所具有的,是开挖扰动所造成的断裂变形。
导致突水的断裂被称为“人工活化断裂”。
3.断裂的两盘岩性断层的两盘岩石性质对断层充填物本身的岩性和结构造成影响,同时,还对断层带宽度和破碎程度以及裂隙发育的程度造成直接影响,进而,直接影响断层带本身的富水性以及导水性。
如果构造破坏的强度一致,不同性质的岩石裂隙在发育特点上存在一定差异,泥岩和页岩与凝灰岩以及枚岩等多种软弱塑性岩层断层带破碎非常少,具有较好的充填效果,同时,密度也比较大,延伸性不好,不能储存并传导地下水。
石英岩和石英砂岩与多数在岩构造裂隙发育中侵入的岩石,都比较稀疏,然而张开度非常好,延伸的长度也比较大,储集与传导地下水的性能非常好。
此外,石灰岩等容易溶岩石的构造裂隙的张开度也比较好,具有较好的延伸性,可溶性的岩石当中的溶孔和溶隙与溶洞在地下水的含量上非常大,如果和断层裂隙一起组合为较复杂的含水系统,工程开挖的过程中就会容易出现突水事故。
断裂破碎带岩石,也就是断层岩特点和断层的性质密切相关。
普通张性断层的岩疏松裂隙会逐渐张开,压性断层的变形挤压并紧闭,其中扭性断层在两者之间。
上述特点对断层的透水性造成直接影响。
除此之外,断层岩性质还受到断层两盘岩石性质的影响。
脆性岩断层岩碎粒的空隙非常大,具有较好的透水性。
但是塑性岩层例如页岩等,由于断层两盘之间的相对位移被拖曳挤入,填于断层带中,促使其阻水性能比较好。
一般阻水性和塑性岩层本身的厚度是正比例关系,但是和塑性岩层距离是反比关系。
也就是随着远离塑性的岩层,减少断层带当中的塑性物质,阻水的性能也相对减小。
4.断裂时间性断裂经历了自己的发展史,在不同时期,其所呈现的特点也就不同。
断裂面一直在演化。
其形成的越早,断裂面的胶结就会越好,总是会“愈合”,没有较好的断裂导水性能;但是断裂的形成会越来新,断裂本身的切割性和连通性就会越好,具有较少的充填物,断裂带胶结比较差,较强的富水和导水性能。
断裂走向和活动性之间的关系非常紧密。
新断裂具有比较明显的方向性,与此同时,还在方向上具有一定的变异性,因为我国大陆东和西两单元的构造活动在地史上具有非同步性,其应力场复合的叠加效应可以在一定程度上对方向本身的鲜明性进行弱化。
对先前构造进行继承的前提下,发展为新的构造断裂,构造继承性对构造方向本身的鲜明性造成影响。
所以,在具体的应用过程中,不但要对新构造断裂的方向性进行掌握,还要对其进行教条化,值得一提的是,具体的应力场与边界条件所造成的影响。
5.断裂力学特征的分析张性断裂是导水与富水的,随后才是扭性断裂,但是压性断裂并不属于导水的。
所产生的张性与张扭性断裂受到低围压条件的影响,一般情况下,张开的程度非常大,具有不平的断裂面,破碎带当中的破碎物都是大小不一的棱角状的岩块角砾岩。
破碎物具有疏松和空隙发育的特点,同时,在透水性与含水性上都非常强。
压性与压扭性断裂受到高围压的作用,同时受到强烈挤压所形成,具有较好的闭合性,破碎带的物质主要是压碎岩和强烈片理化与糜棱岩化粉碎性的物质,在透水性与含水性上比较差。
然而具有较大规模的压性以及压扭性断层,其两盘都是脆性或者是可溶性的岩石,就会对带裂隙的发育造成影响,还是具有一定的含水条件。
所以,对于该类断层富水性的判断,还需要进行深入的研究。
然而一般压性的断层和生裂隙构造相伴,是发育比较好的。
扭性断层带的构造裂隙在发育上处于张性和压性两者间,张扭性的断层裂隙具有较大的张开度,压扭性断层的裂隙具有张开度小的特点。
此外,很多扭性断裂面都是倾向陡立,并且具有低序次张性的断裂发育,容易受到地表水补给以及地下水垂直渗入,经过强烈冲刷与溶蚀作用,让裂隙张开的程度越来越好。
所以,扭性断裂面导水性能并不见得比张性断裂面差。
然而,如果部分大规模的压性断裂两盘属于脆性或者是可溶性的岩层,上盘会对带裂隙发育造成直接影响,一般具有含水条件。
断裂属于先压后张时,具有张性断裂的疏松多隙破碎带与压性断裂非常宽的影响带,受到适当岩性条件的影响,具有非常强的富水性。
入股断裂为先扭后张,受到剪应力的影响会先成断裂面光滑,后期受到拉张应力的影响,断裂面的张开度逐渐增大。
(三)工程案例分析1.工程概况G310(省界)大力加山至循化公路工程卧龙沟1号隧道是一座上、下分离的四车道高速公路小半径曲线隧道,右线起讫桩号:K6+008~K8+562.63,全长2554.63m,纵坡为2.3%;左线起讫桩号:ZK6+062~ZK8+688,全长2626m,纵坡为2.2%。
隧道进出口相对高差达58m。
2.水文地质条件隧道所处地区属高原地区气候,地表水体为雨季冲沟内短暂性流水及春季冰雪融化水,水量受降雨及季节控制,暴涨暴落。
该段隧址区地下水主要为风化裂隙水,主要分布在K6+830~K7+070、K7+240~K7+550段,易形成突水、涌水,影响隧道稳定。
隧道进出口附近主要为第四系孔隙潜水,主要靠大气降水补给,以地下径流形式排泄;斜坡部位以沿裂隙渗流形式或受地形切割排出地表。
隧道区基岩主要为花岗岩、卵石、角砾夹碎石等,局部为碎屑岩夹层或滑层,地质构造复杂,构造线密集,断层发育。
隧道实测涌水量:2016年11月23日,隧道设计涌水量Qs=(8688-7939)/2626*1000=285.2m³/d,实际涌水量Qs1=(2*2*H1)/T1=(2*2*0.75)/(4*60)*3600*24=1080m³/d。
2016年11月26日,隧道设计涌水量为Qs=(8688-7933.6)/2626*1000=287.3m³/d。
;测量实际涌水量Qs1=(2*2*H1)/T1=(2*6*0.34)/127*3600*24=2775.6m³/d。
设计正常涌水量如下表所示:现场实际涌水量远大于设计正常涌水量,拟定专项排水方案。
3.排水方案(1)隧道反坡排水的特点反坡施工即洞内施工前进方向为下坡,洞内水向工作面汇集,需要及时抽排,以防止施工掌子面水积聚过深,影响隧道围岩的稳定和危及隧道施工的机械设备及施工人员的完全,影响正常的施工生产。
(2)总体方案反坡排水,需采用机械排水,设置多级接力排水,工作面积水采用移动式污水泵抽至临时积水坑内,其余已施工地段隧道渗(涌)水经隧道内侧沟自然汇集到临时积水坑内,由移动式潜水泵将积水经排水管路抽排至固定式积水坑内,如此由固定式增压泵接力将洞内积水抽排至洞外,经多级沉淀池沉淀后排放。
高差计算:ZK8+688~ZK7+939段749×22‰=16.5mZK8+688~ZK7+933.6段754.4×22‰=16.6m抽水机配置:按实际涌水量考虑排水能力,选用大流量、低扬程抽水机,设备分阶段投入。
选用污水泵,流量190m3/h,扬程25m,功率22Kw。
掌子面处活动泵站选用潜水泵,排水能力为15m3/h,扬程25m,功率7.5Kw,排水能力为30m3/h,扬程25m,功率15Kw,数量根据掌子面的水量配备,施工中不少于3台。
工作水泵按使用6台(7.5KW)、备用1台(15KW)、检修1台(7.5KW)配备。
泵站级数的确定采用如下公式计算:泵站级数:m=(L×Z)/(h×r)L-反坡抽水长度,L=754.4m;Z-隧道排水坡度,ZK8+688~ZK7+939段,Z=2.2%;ZK8+688~ZK7+933.6段,Z=2.2%;h-水泵扬程,h=25mr-压力折减系数,取0.5。
m=1.3,在施工中设2级泵站。