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文档简介
宜万铁路齐岳山隧道选线、施工与管理胡子平(中铁第四勘察设计院集团有限公司,武汉420063)摘要:宜万铁路横穿南北向的齐岳山山脉,设计总长10528m的齐岳山隧道。隧道进口至宜万铁路终点万州站航空直线距离40km,高差约900m,地面坡降达0.023。隧道进口段穿越齐岳山背斜,为灰岩地层,占隧道长度的47%,岩溶、岩溶水极其发育;出口段为碎屑岩地层,节理裂隙发育,赋含高压裂隙水。区内发育有15条断层,其中F11断层规模宏大。隧道灰岩地段、可溶岩与非可溶岩接触带、灰岩地段断层破碎带等极可能发生涌突水突泥等地质灾害。针对坡降大、岩溶发育、穿越规模宏大的F11高压富水大断层等三个不利条件,通过对单面坡和人字坡方案从安全、投资、运营等多方面考虑,最终确定了单面坡方案,齐岳山隧道工程实践证明,选线方案是正确的。施工过程中,针对极其复杂的岩溶及岩溶水、高压富水大断层、砂岩段高压裂隙水,研究并采取了注浆堵水、注浆加固、先排后填、泄水洞排水、释能降压、信息化注浆、绕行规避等多项施工技术,成功地解决了隧道施工难题,丰富了高压富水岩溶及断层区隧道修建技术。齐岳山隧道建设过程中,建设单位充分发挥了核心主导作用,组织参建各方决策方案、现场落实方案、建立系统的安全体系,这是齐岳山隧道获得成功的关键所在。关键词:隧道;选线;施工;管理作者简介:胡子平(1964-),男,1984年毕业于上海铁道学院铁道工程专业,工学学士,教授级高级工程师。主要从事铁路勘察、设计和技术管理工作。现任中铁四院宜万铁路建设指挥部副指挥长兼总工程师。联系电话E-mail:HYPERLINK"mailto:tsyhzp@"tsyhzp@"tsyhzp@0前言宜万铁路位于云贵高原东北麓长江与清江分水岭的南侧山区,沿线河谷深切,地势陡峻,地形极其困难,线路两次跨越长江及多次跨越深涧峡谷。地质构造位于我国东部的新华夏系第三隆起带的中南段和长江中下游东西向构造西段延伸部分,以及两者的交接、复合部位,沿线发育有滑坡、顺层、危岩落石、岩堆等不良地质,特别是碳酸盐岩广泛分布,岩溶地貌发育,众多隧道穿越岩溶地层、煤系地层及区域性断裂破碎带,埋置深度大,大型岩溶洞穴、暗河或管道流多。动议于1903年的武汉、宜昌至重庆、成都铁路(川汉铁路),曾聘中国铁路之父詹天佑为总工程师,因清廷出卖路权之事,引发四川保路运动和武昌起义,结束了中国2000多年帝制。后因连年站乱,技术、国力所限,1926年川汉铁路停建。至今,在大巴山的沟壑里还能看见当年先辈们留下的半截子桥墩和已做公路用的部分路基。新中国成立后,党和国家领导人对川汉铁路建设十分重视。1952年川汉铁路西段成渝铁路胜利通车。1956年以来,勘察设计单位进行了大面积的方案研究和勘察设计工作,但由于川汉铁路途经长江南岸山岳地段,地形地质复杂,工程艰巨,受当时技术水平和财力所限,改修襄渝铁路,有了四川东出至武汉铁路。1970年7月1日,焦枝铁路建成通车,后又修建了26km从焦枝线的鸦鹊岭至宜昌支线。2002年10月8日,重庆达州至万州163km的达万铁路建成。至此,国人百年梦想的川汉铁路只剩下湖北宜昌至重庆万州这377km尚待建设。改革开发后,随着科技水平的飞越发展,国家综合实力的不断提高,“蜀道难”已不再是东西部地区经济发展交流的障碍。齐岳山是中国南方最大的山地草场,位于湖北省恩施的利川市西部,距利川市仅30km,318国道从景区穿过。齐岳山自重庆石柱进入利川境内后,由西南向东北绵延,莽莽苍苍,长达125km,总面积562km2,主峰1911.5m,平均海拔1500m以上。齐岳山恰似一壁巍峨的城墙横亘西天,成为古时荆楚、巴蜀中间地带的一大屏障和军事要地,山上曾设有七处关隘,明末李自成余部夔东十三家首领刘太仓等在山上立营,坚守九年之久;后川楚白莲教借助天险,大败清军;1934年红三军也曾在此安营扎寨,多次打败前来围剿的敌军。故有“万里城墙”之美誉。这里夏季绿草茵茵、牛羊成群,现有跑马场三处。是南方人难得一见的草原风光;冬季白雪皑皑、玉树琼枝,又是一派北国风光,是度假避暑休闲的理想之地。齐岳山古名极多,传说明朝时采药道人采百草炼长生不老之丹,采遍天下名山,所需几味主药终不齐备,后来,他无意中来到齐岳大山,发现他所需的几味主药,这里几乎遍山都是,因此,古时人们俗称此山为齐药山。齐岳山山顶基本平齐,独有黑大包、勘金大包、罗家大包、邓家大包、万家大包、大包、彭家大包等七个山包一翅儿摆开,俨如七星照耀,因此古人又叫它为七曜山。齐岳山地形地貌如照片1。图1齐岳山地形地貌齐岳山隧道选线是宜万铁路线上选线难度最大的地段之一。1964年9月3日,四川省委书记李井泉、铁道部部长吕正操向中央呈递《川汉铁路选线报告》,请示修建川汉铁路问题。铁道部第四勘察设计院完成的《川汉铁路勘察报告》,提出川汉铁路取道长江北岸、清江、桑植、沅水五大方案。但中央认为投资太大,国力不逮,同时,在技术上难以攻克利川境内长达10km的隧道难关,以及“文革”的到来,川汉铁路建设再次被搁置,改修襄渝线。可见,齐岳山隧道的选线问题,以及施工技术难题在川汉铁路(宜万铁路)修建史上有着极其重要的地位。齐岳山隧道位置如图2。图2齐岳山隧道位置图1齐岳山隧道选线1.1选线时要面对的三大难题齐岳山隧道选线之所以难,主要是需要面临三个技术难题。难题一:宜万铁路线路穿越长江和清江的分水岭齐岳山脉后,进入川东红层的构造侵蚀剥蚀中、低山区,地势从东往西逐渐减低。齐岳山隧道进口利川高程约1100m,而宜万铁路终点万州站高程约210m,高程差近900m。两者相距40km(航空直线距离)。解决高程差,如果不穿越齐岳山,或短距离穿越齐岳山,势必就需要绕线,这样会增加工程造价,同时,对今后铁路的快速运营是一大损失。难题二:齐岳山隧道进口约4km地段均为灰岩,岩溶及岩溶水极其发育,施工难度和施工风险极高。如图3。难题三:齐岳山隧道中间地段,需要穿越250余m的F11大断层,断层高压富水,地质条件极差,施工难度和施工风险巨大。图3齐岳山隧道工程地质图1.2区域地形条件测区内山势连绵起伏,峰峦叠嶂,齐岳山山脉作为测区的主要山脉,控制着山势的整体展布方向,且表现出与构造线方向基本一致的特征;区内海拔高度930~1911m,相对高差400~880m,自然坡度10~25°,局部可达70°,是典型的构造溶蚀剥蚀高中山区。东部以齐岳山脉为主体,山顶浑圆,漏斗丛生,和缓开阔,山坡呈陡斜的单面坡,几乎无宽阔台地条带,却零星分布有大规模漏斗洼地,坡脚槽谷、落水洞、溶洞、暗河发育,暗河或出露或深藏,属前期碳酸盐岩溶蚀地貌;典型的有得胜场溶蚀槽谷地貌。西部山坡陡峭,山脊尖棱,少有台地,沟谷深切,呈鸡爪状展布,形成碎屑岩剥蚀地貌。受地壳间歇性抬升运动的影响,区域上形成了多级夷平面,在测区内分别发育形成了齐岳山平缓山顶、东翼山腰狭长平台、两翼山脚狭长槽谷和西部砂岩小型台地、以及百丈沟深切沟谷等。区内水系不甚发育,以齐岳山山脉为分水岭将测区水系分成清江和施渡河一东一西两个水系,但二者均隶属长江水系。1.3隧道地质条件东西向的宜万铁路自利川至万州,线路横穿南北向的齐岳山山脉。1.3.1地质构造隧道测区处在新华夏系第三隆起带和第三沉降带之接合部位,具体跨越了鄂西隆皱带与川东沉降带的分界构造——齐岳山背斜及以西的川东沉降皱带东缘的次级褶皱——箭竹溪向斜,二者分属北北东构造和和弧形构造的构造体系。影响线路的较大规模的断层有15条,其中乐园沟逆冲断层(F1)、二台正断层(F3)、石槽门正断层(F4)、齐岳山断裂(F5)、大花尖逆冲断层(F6)、得胜场逆断层(F11)等都造成隧道围岩界别降低,可能导致隧道施工中的突水突泥。1.3.2地层岩性隧道穿越了中、下侏罗统上、下沙溪庙组、新田沟组、自流井组、珍珠冲组和三叠系须家河组、巴东组、嘉陵江组、大冶组以及二叠系长兴组、吴家坪组、茅口组等地层。其中可溶岩围岩位于隧道进口段,长约4.7km,占隧道长度的45﹪。1.3.3岩溶发育概况本区岩溶地貌大体上分为三大区:高原岩溶地貌、斜坡岩溶地貌、槽谷岩溶地貌,地表岩溶形态主要有溶隙、溶槽、石芽、消水洞(落水洞)、竖井、岩溶洼地、岩溶槽谷、溶丘与孤峰、岩溶塌陷等。本区岩溶发育具有如下规律:岩溶顺层发育、岩溶沿构造裂隙发育、岩溶沿断层发育、溶崩角砾岩岩溶较不发育。1.3.4水文地质条件测区内松散岩类孔隙水、碎屑岩裂隙水的补、径、排较为单一,且对隧道影响小,本区内对隧道影响最大的为碳酸盐岩岩溶水。根据岩溶水补给、径流、排泄特征,隧道区岩溶水系统可划分为得胜场地下河系统与大鱼泉、小鱼泉地下河系统。得胜场地下河系统沿得胜场槽谷延伸,全长约25km,是齐岳山隧道岩溶区最大地下河系统。根据隧道区段各地下河系统分布、地下水补、径、排特点及各含水岩组富水性、岩溶发育特征,对隧道区进行分区段涌水量预测,隧道预测正常涌水量值为67225m3/d,最大涌水量95078m3/d,单位长度最大涌水量260.5m3/(d•m),属强富水段。1.4齐岳山隧道线路方案比选1.4.1线路平、纵断面要求根据本线在路网中的功能定位、结合运量、运能等综合研究,并考虑沿线地形和地质条件,本线宜昌至凉雾段速度目标值按160km/h,凉雾至万州段速度目标值按120km/h考虑。线路平纵断面等有关主要的技术标准如下:(1)铁路等级:Ⅰ级。(2)正线数目:宜昌东至凉雾段双线,凉雾至万州段单线。(3)限制坡度:9‰,双机加力坡18‰。(4)最小曲线半径:宜昌东至凉雾段一般2000m,困难1600m;凉雾至万州段一般1200m,困难800m。(5)到发线有效长度:850m,双机地段880m。(6)闭塞类型:宜昌东至凉雾段,自动闭塞;凉雾至万州段自动站间闭塞。齐岳山隧道进口至本线终点万州站一段线路,设计高程自齐岳山进口的1127m至万州车站208m,高差约920m,航空距离为54km,地面坡降大致为17‰。根据18‰限制坡度,并考虑隧道、曲线坡度折减和车站设置,理论上线路需要长度约70km,线路需展长约13km;且线路全段紧坡下坡,足坡使用率接近100%。1.4.2线路方案研究思路线路需穿越的齐岳山隧道地质构造复杂,断层破碎且宽张,岩溶发育,地下水、暗河系统发达。隧道地段平纵断面选择对隧道施工组织和施工安全以及齐岳山至万州一段线路选择影响颇大。一方面,隧道采用人字坡方案有利于施工中的排水,减少安全隐患,加快施工进度,但采用人字坡后,损失高程,需要再展长延后线路,增加运营长度,加大工程投资;另一方面,受齐岳至万州段线路地形条件的限制,该段线路尽量能用足限坡,缩短线路长度;两方面既矛盾,又制约。为保证线路平纵断面选择的合理性,在齐岳山至万州段线路方案选择中,需结合地形、地质条件,车站设置,施工安全,工程投资和运输效益等方面进行综合考虑。(1)选择较好的隧道进出口条件齐岳山以东线路主要位于利川高山台地上,地面高程一般在1130米左右。隧道区发育有3条暗河系统,分别为得胜场暗河与大鱼泉、小鱼泉暗河,线路宜避开或减少影响程度。在隧道出口地段,充分利用百丈沟及其支沟地形条件,出口处地面高程在930m左右。(2)合理选择隧道人字坡方案的变坡点一方面,人字坡越长,进口施工面顺坡地段就会越长,施工条件就会越好,施工安全越有保障,但带来的就是因高程损失而展长线路;另一方面,人字坡短或单面坡,展线就会越短,但施工条件就会困难,突水淹井的风险越大。隧道区发育在得胜场槽谷下的得胜场暗河规模最大,对隧道的影响也最大。根据各项资料的分析,单面坡方案得胜场暗河的平面发育位置在DK364+835~+880之间,距隧道进口约3560米(隧道进口DK361+275),埋深约35~45m,位于隧道洞身上部约220m。在选择人字坡变坡点,考虑3.5km人字坡方案,该方案损失高程约64.1m(3.5*(3+15.3)),需要另外展线约4.2km(64.1/15.3)。(3)在人字坡方案研究中,选择合理的展线地段。以尽量不恶化线路平面条件和地质条件。(4)合理布设车站位置,包括站间距、站址条件和地方要求,以满足运营需要。(5)综合地质条件、施工条件、工程投资、工程安全、运营条件,推荐合理的线路平纵断面方案。1.4.3方案研究在1997年至2003年间,根据上述线路方案的选择思路,在齐岳山至万州段线路研究中,主要研究了两大系列方案,即单面坡方案和人字坡方案。(1)单面坡方案在单面坡系列方案中,齐岳山隧道的平面走向基本一致,隧道进口走在大鱼泉暗河出口与小鱼泉暗河出口之间,避开了两暗河的影响。线路在齐岳山隧道后,研究了钓鱼滩比较方案、罗田方案、大山岭长隧道方案、大山岭短隧道方案、别岩槽长隧道案、别岩槽短隧道方案、谭绍溪方案、五桥方案。齐岳山隧道单面坡方案如图4。图4单面坡方案示意图上述方案,在历次方案研究中,通过现场勘察、揭示的地质资料和有关设计,经综合比较后,单面坡方案最后推荐罗田方案-大山岭短隧道方案-别岩槽短隧道方案-五桥方案做为贯通方案。(2)人字坡方案在人字坡方案研究中,隧道进口与单面坡方案一致,走在大鱼泉暗河出口与小鱼泉暗河出口之间,避开了两暗河的影响;之后,研究了经谋道镇方案、经大树坪方案、大山岭隧道展线方案。齐岳山隧道人字坡方案如图5。图5人字坡方案示意图经谋道镇方案,齐岳山隧道长约17.75km,隧道在穿越德胜场槽谷处距隧道进口约5.35km,考虑进口有3.5km的顺坡后,隧道反坡点起点处距德胜场暗河仍有约1.85km为反坡排水施工,齐岳山隧道的地质条件未明显改善;同时由于隧道增长约7.25km,条件更加恶化;同时由于隧道长,车站设置困难,站间距过大,难以满足运输要求。经大树坪方案,线路在穿越齐岳山隧道时,其平面基本与单面坡方案相同,除齐岳山为长隧道外,增加了一座长约8.7km的大树坪隧道。齐岳山进口3.5km人字坡,进口施工面顺坡排水,施工条件改善,但隧道所遭遇的暗河、断层等与单面坡方案基本一样,地质条件未明显改善;大树坪隧道约有8km地段仍位于石灰岩地段,该隧道为单面坡,所遭遇的断层、暗河等仍然存在,条件继续恶化。大山岭隧道展线方案主要在大山岭隧道局部范围内展线,线路从齐岳山隧道进口至罗田,平面位置、所遭遇的地质、地形情况基本与单面坡方案一致,无本质区别。该方案除齐岳山为长隧道外,增加了一座长约10.4km的大山岭隧道,且大偏角、小半径;该隧道大多处于碎屑岩地层中。上述三个方案中,经谋道镇方案和经大树坪方案均需展线约4.7km,地质条件没有改善,大树坪方案虽改善了齐岳山隧道进口的施工条件,但增加的大树坪隧道地质条件差,两个方案均无可取之处。大山岭隧道地质条件与单面坡方案基本一致,齐岳山隧道进口的施工条件得到改善,但增加了一座长约10.4km的大山岭隧道。经研究后,将大山岭展线方案与单面坡方案做进一步比较。(3)单面坡和人字坡方案的比较①比较范围齐岳山隧道进口至鱼背山车站,贯通方案(单面坡方案)里程自DK361+250~DK400+750。比较范围内,扣除长短链后,单面坡方案(贯通方案)线路长度为38.905km;人字坡方案线路长度43.405km,较单面坡方案增长线路4.5km。②地形情况及平纵断面条件两方案线路走向基本一致,出齐岳山隧道后,线路均沿百丈沟西行,经关仓坪、罗田、谷雨,跨驷步河至比较终点鱼背山车站。人字坡方案在展线之前,线路设计高程较单面坡方案高57米,地形起伏稍大。人字坡方案在大山岭隧道集中展线,平面局促,平面条件较差,增加了后期养护维修。③地质情况两方案地质情况相似,沿途均遭遇的暗河、断层、岩堆、落石等。但由于人字坡方案线路高程大于单面坡方案,因此,线路在沿百丈沟一段,所遭遇的岩堆、崩坍、落石等地质问题稍大于单面坡方案。④车站设置情况人字坡方案由于在大山岭隧道展线,在罗田至鱼背山之间无设站条件,其站间距约21.3km,难以满足运输要求,这一点是本段线路人字坡方案最大缺点之一。远期需要在其中间双插一段线路,工程上需要提前做好预留。⑤隧道施工条件人字坡方案改善了齐岳山隧道进口工作面的施工排水,避免了施工遭遇突水淹井的安全隐患,但同时增加了顺坡突水动能造成的安全隐患;单面坡方案齐岳山进口工作面为反坡排水,施工难度加大、施工安全要求高。⑥工程投资本段线路主要是桥隧相连,三线桥、三线隧均有分布,工程投资较大,综合比较后,人字坡方案线路增长约4.5km,有两座长度大于10km长大隧道,其工程投资较单面坡方案增加约2.935亿元。(4)研究结论通过上述研究,人字坡方案地质条件未得到根本改善,单面坡所遭遇的地质如岩溶、暗河、崩坍、岩堆、落石,人字坡方案均有遭遇;同时人字坡方案均通过隧道地段展线,恶化了隧道平面,增加了长隧道,车站设置困难,难以满足运输要求,线路展长,工程投资增加明显,经比较,采用单面坡方案。2不良地质施工齐岳山隧道的选线,是以地质为基础,是对目前中国岩溶隧道施工技术水平的一次大考验。齐岳山隧道施工过程中,遭遇多处不良地质,其中齐岳山背斜地段岩溶及岩溶水、德胜场暗河槽谷区F11高压富水大断层、砂岩夹页岩与煤线地段高压裂隙水是齐岳山隧道施工中所攻克的三大难题。齐岳山隧道施工过程遭遇不良地质照片如图6。不良地质段处理方案见表1。PDK361+597岩溶DK361+614岩溶PDK361+870岩溶DK362+060岩溶PDK362+144岩溶DK362+277岩溶DK363+090岩溶PDK363+135岩溶PDK363+537岩溶DK363+629岩溶YHDK364+005岩溶PDK364+220岩溶F11断层超前探孔涌水砂岩夹页岩及煤线高压裂隙水图6齐岳山隧道施工过程中遭遇不良地质照片表1齐岳山隧道主要不良地质段施工处理方案汇总表不良地质揭示过程地质特征处理方案PDK361+5597岩溶2004年3月224日,隧道进口平平导施工至PDK3661+5833里程采用地质质钻机进行超超前地质钻探探。钻进至15.2m时,钻孔内内开始出现涌涌泥、涌水,喷射射距离2m。岩溶充填淤泥,前前期涌水量为为300m3/h,1h后,钻孔内内涌水量减小小到150m3/h,之后,涌涌水逐渐减小小,稳定在30m3/h。先排导后回填方案案DK361+6114岩溶2004年4月228日,隧道进口正洞洞开挖到DK3611+597里里程,采取超超前水平钻探探,当钻至DK3611+614位置时,钻钻孔内出现了了少量涌泥,遭遇溶腔,充填介质为软~流塑状粘土。继续钻探时发生突水、突泥,最远喷射距离15m。岩溶充填软~流塑塑状粘土,钻钻孔内水量约约20m3/h。注浆加固方案PDK361+8870岩溶2004年5月331日,隧道进口平导导开挖到PDKK361+8870里程,采取超超前炮眼孔进进行超前探测测。炮眼孔钻钻至PDK3661+8733.5时,突然发发生突水,最最远喷射距离离5m,单孔涌水水量60m3/h。溶腔呈上窄下宽、右右窄左宽型态态。掌子面范范围内溶腔宽宽度为0.4~4.7m,溶腔由左左上向右下延延伸,左上最最大溶腔宽度度12m,右下最大大宽度4m。测试最大大水压力为0.26MMPa,稳定水压压力为0.14MMPa,预估涌水水量为2~7万m3/d。泄水洞排水方案DK362+0660岩溶2004年10月月17日,隧道进口正正洞开挖到DK3622+060,采用5m加深炮眼孔孔超前探测时时,由探孔中中射出水流,射射程4m。隧道内由左上向右右下发育一富富水溶槽,溶溶槽左宽右窄窄,宽度为0.7~0.1m。溶槽中充充满水,经测测试,水压力力为0.1MPa。注浆填充堵水方案案PDK362+1144岩溶2004年10月月10日,隧道进口平导导施工至PDK3662+1444进程,进行超超前水平钻探探时,由钻孔孔内满孔突水水,水平喷距距7.3m,水质清澈澈,突水量约约为800m3/h。溶腔主要发育向正正洞上方方向向。测试溶腔腔水压为0.06~0.20MMPa,正常涌水水量为800m3/h,暴雨期达4000mm3/h。泄水洞排水方案DK362+2777岩溶2005年2月117日,隧道进口正洞洞掘进至DK3622+274..5里程,掌子面面超前5m探孔内出现现突水,射距距20m,流量100m3/h。之后,突突水逐渐稳定定在20m3/h。随后揭示溶腔腔,溶腔主要位位于隧道顶部部,左侧为起起拱线上50cm,右侧为55cm,沿隧道横横向发育宽度度8.3m,纵向1.7m。2月20日横通道爆破破施工时,溶溶腔上部填充充物突然坍塌塌、涌出,涌涌出物堆满掌掌子面17.5m空间,涌出出物体积约500m3。涌出物主要为块石石和少量粘性性土,最大块块石为3m×2mm×1m。后经探测,该该溶腔沿隧道道轴线长14m,可探高度度拱部以上13m均泥夹孤石石。稳定后涌涌水量为20m3/h。注浆加固方案DK363+0990岩溶2005年11月月8日,隧道进口口正洞开挖到到DK3633+090里程,超前前水平钻探未未发现异常,开开挖后掌子面面右侧拱腰突突然发生突水水涌砂,瞬间间涌水量180000m3/h,涌出粉细细砂7700mm3,造成正洞洞淹井460m,平导淹井927m。隧道顶部3m高程程发育充填泥泥砂型溶腔,溶溶腔纵向长约约40m,溶腔涌水水量与地表降降雨联系密切切,涌水量为为300~2300mm3/h,水压力0.1~0.3MPPa。采取高位泄水支洞洞,将岩溶水水限量引排到到平导。溶腔腔段采取全断断面帷幕注浆浆法通过。PDK363+1135岩溶2005年7月110日,隧道进口口平导开挖通过PDK3663+1355里程,揭示示该段围岩较较完整,发育育岩溶裂隙,拱拱部发育直径径约25cm的岩溶管道道,裂隙水量量约0.2m3/h,采取锚网网喷防护。22007年6月17日,地表强降降雨89.2mmm,岩溶管道道发生突水,最最大涌水量820m3/h。开挖时揭示地质为为岩溶裂隙和和岩溶管道,通通过后,随着着地表强降雨雨发生岩溶管管道突水。推测隧道以以外发育较大大规模的溶腔腔。采取注浆填充管道道方案PDK363+5537岩溶2005年9月225日,隧道进口口平导施工到到PDK3663+5377里程,超前前水平探孔未未遇到较大异异常,仅发现现小型破碎裂裂隙。爆破开开挖后有少量量裂隙水,支支护约6h后,掌子面面右侧拱腰突突发涌水,涌涌水量1500~3500mm3/h,造成平导导淹井1347m,正洞淹井816m。掌子面发育岩溶裂裂隙,但根据据淹井情况,并并结合正洞地地质,推测平平导右侧拱腰腰以上,隧道道以外发育较较大规模的充充水溶腔,溶溶腔内含少量量泥砂。抽水至掌子面后封封堵,采取注注浆填充堵水水方案。DK363+6229岩溶2006年5月225日,隧道进口口正洞施工到到DK3633+629里程,超前前深孔钻探表表明隧道前方方DK3633+631发育充水溶溶腔。溶腔横向宽度大于于80m,纵向长度12m,溶腔内充充填清水,含含少量泥砂。超超前探孔最大大单孔涌水量量450m33/h,水压力0.68MMPa。溶腔采取释能降压压法处理,基基底采取混凝凝土换填。PDK364+0005岩溶2006年11月月3日,隧道进口口平导开挖到到PDK3663+9955里程,采取取超前水平钻钻探时,探测测到隧道前方方PDK3664+0055里程发育高高压富水溶腔腔,溶腔内充充填粉细砂,包包钻现象严重重,虽采取前前进式注浆,钻钻进约5m后也难以钻钻穿溶腔。溶腔内充填粉细砂砂,左侧宽度度大于10m,右侧约5m。超前探孔孔单孔最大涌涌水量100m3/h。采取迂回导坑绕避避方案,迂回回导坑遭遇溶溶腔仅2m,采取小导导管注浆方案案。PDK364+2220岩溶2007年4月115日,隧道进口口平导开挖到到PDK3664+1944里程,采取取超前水平钻钻探时,钻孔孔钻到PDK3664+2200处,由钻孔孔内射出高压压水,将钻杆杆推出。该处发育高压富水水岩溶裂隙,探探孔最大单孔孔涌水量450m3/h,水压力0.45MMPa。采取局部注浆堵水水方案F11断层(PDDK365++102~+367、DK3655+096~+355)2007年9月115日,隧道出口口平导开挖到到PDK3665+37里程,进行超前水水平钻探,钻钻探到前方PDK3665+3599里程进入F11断层影响带带。F11断层主要由由构造角砾岩岩、碎裂岩和和断层泥组成成,岩体极其其破碎。超前前探孔单孔最最大涌水量1800mm3/h,水压力2.5MPPa。信息化注浆堵水加加固方案石英砂岩夹页岩及及煤线高压裂裂隙水段(PDK3666+2955~+155、DK3666+296~+148)2005年8月112日,隧道出口口平导开挖到到PDK3666+2955里程,超前前深孔钻探时时,由钻孔内内射出高压水水,喷射距离离30m,探测到瓦瓦斯浓度4.9%。该段为须家河组石石英砂岩夹页页岩及煤系地地层,夹层厚厚度20~90cm。超前探孔孔涌水量为10~500m3/h,水压力2.1~3.2MPPa。平导采取周边注浆浆堵水,正洞洞采取全断面面注浆堵水。3施工管理3.1建立风险隧道管理体系齐岳山隧道是宜万铁路8座Ⅰ级风险隧道之首,自建设初期,建设指挥部组织参建各方就进行了风险管理,并随着工程实践的进行不断完善,形成高风险隧道风险管理体系,如图7。图7高风险隧道风险管理体系3.2抓好超前地质预测预报和水文监测工作3.2.1将超前地质预测预报纳入工序管理(1)配备先进的钻机设备由目前超前地质预测预报技术水平来看,深孔钻探是准确预报不良地质(特别是岩溶)的主要手段。为了将超前地质预测预报工作做到位,施工单位购置了目前国外先进的RPD-150C地质钻机。(2)实现标准化管理在强化超前地质预测预报管理,对超前地质预测预报钻孔设计、施钻、验孔、判释实行分级管理,责任到人,做到“物探现行、钻探验证、有疑必钻、不明不掘”及坚持“定人定孔定检查、重探密探加深探”的“三定三探”原则。3.2.2加强水文监测工作岩溶隧道施工中,岩溶水对工程的危害性最大,为了保证隧道施工安全,水文监测极其重要。水文监测主要进行降雨量、涌水点、涌水量、水压、水位等水文项目的监测及分析。3.3决策管理体系(1)建设单位在重大技术方案决策上发挥核心主导作用针对齐岳山Ⅰ级风险隧道,成立以建设指挥部指挥长为
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