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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(中铁第四勘察察设计院集团团有限公司,武武汉4200063)摘要:宜万万铁路横穿南南北向的齐岳岳山山脉,设设计总长105288m的齐岳山隧隧道。隧道进进口至宜万铁铁路终点万州州站航空直线线距离40km,高差约900m,地面坡降降达0.023。隧道进口口段穿越齐岳岳山背斜,为为灰岩地层,占占隧道长度的的47%,岩溶、岩岩溶水极其发发育;出口段段为碎屑岩地地层,节理裂裂隙发育,赋赋含高压裂隙隙水。区内发发育有15条断层,其其中F11断层规模宏宏大。隧道灰灰岩地段、可可溶岩与非可可溶岩接触带带、灰岩地段段断层破碎带带等极可能发发生涌突水突突泥等地质灾灾害。针对坡坡降大、岩溶溶发育、穿越越规模宏大的的F11高压富水大大断层等三个个不利条件,通通过对单面坡坡和人字坡方方案从安全、投投资、运营等等多方面考虑虑,最终确定定了单面坡方方案,齐岳山山隧道工程实实践证明,选选线方案是正正确的。施工工过程中,针针对极其复杂杂的岩溶及岩岩溶水、高压压富水大断层层、砂岩段高高压裂隙水,研研究并采取了了注浆堵水、注注浆加固、先先排后填、泄泄水洞排水、释释能降压、信信息化注浆、绕绕行规避等多多项施工技术术,成功地解解决了隧道施施工难题,丰丰富了高压富富水岩溶及断断层区隧道修修建技术。齐齐岳山隧道建建设过程中,建建设单位充分分发挥了核心心主导作用,组组织参建各方方决策方案、现现场落实方案案、建立系统统的安全体系系,这是齐岳岳山隧道获得得成功的关键键所在。关键词:隧道;;选线;施工工;管理作者简介:胡子子平(1964-),男,1984年毕业于上上海铁道学院院铁道工程专专业,工学学学士,教授级级高级工程师师。主要从事事铁路勘察、设设计和技术管管理工作。现现任中铁四院院宜万铁路建建设指挥部副副指挥长兼总总工程师。联联系电话:1390886425667。E-maiil:HYPERLINK"mailto:tsyhzp@"tsyhzzp@"tsyhzzp@0前言宜万铁路位于云云贵高原东北北麓长江与清清江分水岭的的南侧山区,沿沿线河谷深切切,地势陡峻峻,地形极其其困难,线路路两次跨越长长江及多次跨跨越深涧峡谷谷。地质构造造位于我国东东部的新华夏夏系第三隆起起带的中南段段和长江中下下游东西向构构造西段延伸伸部分,以及及两者的交接接、复合部位位,沿线发育育有滑坡、顺顺层、危岩落落石、岩堆等等不良地质,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19033年的武汉、宜宜昌至重庆、成成都铁路(川川汉铁路),曾曾聘中国铁路路之父詹天佑佑为总工程师师,因清廷出出卖路权之事事,引发四川川保路运动和和武昌起义,结结束了中国2000多年帝制。后后因连年站乱乱,技术、国国力所限,1926年川汉铁路路停建。至今今,在大巴山山的沟壑里还还能看见当年年先辈们留下下的半截子桥桥墩和已做公公路用的部分分路基。新中国成立后,党党和国家领导导人对川汉铁铁路建设十分分重视。1952年川汉铁路路西段成渝铁铁路胜利通车车。1956年以来,勘勘察设计单位位进行了大面面积的方案研研究和勘察设设计工作,但但由于川汉铁铁路途经长江江南岸山岳地地段,地形地地质复杂,工工程艰巨,受受当时技术水水平和财力所所限,改修襄襄渝铁路,有有了四川东出出至武汉铁路路。1970年7月1日,焦枝铁铁路建成通车车,后又修建建了26km从焦枝线的的鸦鹊岭至宜宜昌支线。2002年10月8日,重庆达达州至万州163km的达万铁路路建成。至此此,国人百年年梦想的川汉汉铁路只剩下下湖北宜昌至至重庆万州这这377km尚待建设。改改革开发后,随随着科技水平平的飞越发展展,国家综合合实力的不断断提高,“蜀道难”已不再是东东西部地区经经济发展交流流的障碍。齐岳山是中国南南方最大的山山地草场,位位于湖北省恩恩施的利川市市西部,距利利川市仅30km,318国道从景区区穿过。齐岳岳山自重庆石石柱进入利川川境内后,由由西南向东北北绵延,莽莽莽苍苍,长达达125km,总面积562kmm2,主峰1911..5m,平均海拔1500m以上。齐岳岳山恰似一壁壁巍峨的城墙墙横亘西天,成成为古时荆楚楚、巴蜀中间间地带的一大大屏障和军事事要地,山上上曾设有七处处关隘,明末末李自成余部部夔东十三家家首领刘太仓仓等在山上立立营,坚守九九年之久;后后川楚白莲教教借助天险,大大败清军;1934年红三军也也曾在此安营营扎寨,多次次打败前来围围剿的敌军。故故有“万里城墙”之美誉。这这里夏季绿草草茵茵、牛羊羊成群,现有有跑马场三处处。是南方人人难得一见的的草原风光;;冬季白雪皑皑皑、玉树琼琼枝,又是一一派北国风光光,是度假避避暑休闲的理理想之地。齐岳山古名极多多,传说明朝朝时采药道人人采百草炼长长生不老之丹丹,采遍天下下名山,所需需几味主药终终不齐备,后后来,他无意意中来到齐岳岳大山,发现现他所需的几几味主药,这这里几乎遍山山都是,因此此,古时人们们俗称此山为为齐药山。齐齐岳山山顶基基本平齐,独独有黑大包、勘勘金大包、罗罗家大包、邓邓家大包、万万家大包、大大包、彭家大大包等七个山山包一翅儿摆摆开,俨如七七星照耀,因因此古人又叫叫它为七曜山山。齐岳山地地形地貌如照照片1。图1齐岳山山地形地貌齐岳山隧道选线线是宜万铁路路线上选线难难度最大的地地段之一。1964年9月3日,四川省省委书记李井井泉、铁道部部部长吕正操操向中央呈递递《川汉铁路路选线报告》,请请示修建川汉汉铁路问题。铁铁道部第四勘勘察设计院完完成的《川汉汉铁路勘察报报告》,提出出川汉铁路取取道长江北岸岸、清江、桑桑植、沅水五五大方案。但但中央认为投投资太大,国国力不逮,同同时,在技术术上难以攻克克利川境内长长达10km的隧道难关关,以及“文革”的到来,川川汉铁路建设设再次被搁置置,改修襄渝渝线。可见,齐齐岳山隧道的的选线问题,以以及施工技术术难题在川汉汉铁路(宜万万铁路)修建建史上有着极极其重要的地地位。齐岳山山隧道位置如如图2。图2齐岳山山隧道位置图图1齐岳山隧隧道选线1.1选线时要要面对的三大大难题齐岳山隧道选线线之所以难,主主要是需要面面临三个技术术难题。难题一:宜万铁铁路线路穿越越长江和清江江的分水岭齐齐岳山脉后,进进入川东红层层的构造侵蚀蚀剥蚀中、低低山区,地势势从东往西逐逐渐减低。齐齐岳山隧道进进口利川高程程约1100m,而宜万铁铁路终点万州州站高程约210m,高程差近900m。两者相距40km(航空直线线距离)。解解决高程差,如如果不穿越齐齐岳山,或短短距离穿越齐齐岳山,势必必就需要绕线线,这样会增增加工程造价价,同时,对对今后铁路的的快速运营是是一大损失。难题二:齐岳山山隧道进口约约4km地段均为灰灰岩,岩溶及及岩溶水极其其发育,施工工难度和施工工风险极高。如如图3。难题三:齐岳山山隧道中间地地段,需要穿穿越250余m的F11大断层,断断层高压富水水,地质条件件极差,施工工难度和施工工风险巨大。图3齐岳山山隧道工程地地质图1.2区域地形形条件测区内山势连绵绵起伏,峰峦峦叠嶂,齐岳岳山山脉作为为测区的主要要山脉,控制制着山势的整整体展布方向向,且表现出出与构造线方方向基本一致致的特征;区区内海拔高度度930~1911m,相对高差400~880m,自然坡度10~25°,局部可达70°,是典型的的构造溶蚀剥剥蚀高中山区区。东部以齐齐岳山脉为主主体,山顶浑浑圆,漏斗丛丛生,和缓开开阔,山坡呈呈陡斜的单面面坡,几乎无无宽阔台地条条带,却零星星分布有大规规模漏斗洼地地,坡脚槽谷谷、落水洞、溶溶洞、暗河发发育,暗河或或出露或深藏藏,属前期碳碳酸盐岩溶蚀蚀地貌;典型型的有得胜场场溶蚀槽谷地地貌。西部山山坡陡峭,山山脊尖棱,少少有台地,沟沟谷深切,呈呈鸡爪状展布布,形成碎屑屑岩剥蚀地貌貌。受地壳间间歇性抬升运运动的影响,区区域上形成了了多级夷平面面,在测区内分分别发育形成成了齐岳山平平缓山顶、东东翼山腰狭长长平台、两翼翼山脚狭长槽槽谷和西部砂砂岩小型台地地、以及百丈丈沟深切沟谷谷等。区内水水系不甚发育育,以齐岳山山山脉为分水水岭将测区水水系分成清江江和施渡河一一东一西两个个水系,但二二者均隶属长长江水系。1.3隧道地质质条件东西向的宜万铁铁路自利川至至万州,线路路横穿南北向向的齐岳山山山脉。1.3.1地质质构造隧道测区处在新新华夏系第三三隆起带和第第三沉降带之之接合部位,具具体跨越了鄂鄂西隆皱带与与川东沉降带带的分界构造造——齐岳山背斜斜及以西的川川东沉降皱带带东缘的次级级褶皱——箭竹溪向斜斜,二者分属属北北东构造造和和弧形构构造的构造体体系。影响线线路的较大规规模的断层有有15条,其中乐乐园沟逆冲断断层(F1)、二台正正断层(F3)、石槽门门正断层(F4)、齐岳山山断裂(F5)、大花尖尖逆冲断层(F6)、得胜场场逆断层(F11)等都造成成隧道围岩界界别降低,可可能导致隧道道施工中的突突水突泥。1.3.2地层层岩性隧道穿越了中、下下侏罗统上、下下沙溪庙组、新新田沟组、自自流井组、珍珍珠冲组和三三叠系须家河河组、巴东组组、嘉陵江组组、大冶组以以及二叠系长长兴组、吴家家坪组、茅口口组等地层。其其中可溶岩围围岩位于隧道道进口段,长长约4.7km,占隧道长长度的45﹪。1.3.3岩溶溶发育概况本区岩溶地貌大大体上分为三三大区:高原原岩溶地貌、斜斜坡岩溶地貌貌、槽谷岩溶溶地貌,地表表岩溶形态主主要有溶隙、溶溶槽、石芽、消消水洞(落水水洞)、竖井井、岩溶洼地地、岩溶槽谷谷、溶丘与孤孤峰、岩溶塌塌陷等。本区区岩溶发育具具有如下规律律:岩溶顺层层发育、岩溶溶沿构造裂隙隙发育、岩溶溶沿断层发育育、溶崩角砾砾岩岩溶较不不发育。1.3.4水文文地质条件测区内松散岩类类孔隙水、碎碎屑岩裂隙水水的补、径、排排较为单一,且且对隧道影响响小,本区内内对隧道影响响最大的为碳碳酸盐岩岩溶溶水。根据岩岩溶水补给、径径流、排泄特特征,隧道区区岩溶水系统统可划分为得得胜场地下河河系统与大鱼鱼泉、小鱼泉泉地下河系统统。得胜场地地下河系统沿沿得胜场槽谷谷延伸,全长长约25km,是齐岳山山隧道岩溶区区最大地下河河系统。根据隧道区段各各地下河系统统分布、地下下水补、径、排排特点及各含含水岩组富水水性、岩溶发发育特征,对对隧道区进行行分区段涌水水量预测,隧隧道预测正常常涌水量值为为672255m3/d,最大涌水水量950788m3/d,单位长度度最大涌水量量260.5mm3/(d•m),属强富水水段。1.4齐岳山隧隧道线路方案案比选1.4.1线路路平、纵断面面要求根据本线在路网网中的功能定定位、结合运运量、运能等等综合研究,并并考虑沿线地地形和地质条条件,本线宜宜昌至凉雾段段速度目标值值按160kmm/h,凉雾至万万州段速度目目标值按120kmm/h考虑。线路路平纵断面等等有关主要的的技术标准如如下:(1)铁路等级级:Ⅰ级。(2)正线数目目:宜昌东至至凉雾段双线线,凉雾至万万州段单线。(3)限制坡度度:9‰,双机加力力坡18‰。(4)最小曲线线半径:宜昌昌东至凉雾段段一般2000m,困难1600m;凉雾至万万州段一般11200m,困困难800m。(5)到发线有有效长度:850m,双机地段880m。(6)闭塞类型型:宜昌东至至凉雾段,自自动闭塞;凉凉雾至万州段段自动站间闭闭塞。齐岳山隧道进口口至本线终点点万州站一段段线路,设计计高程自齐岳岳山进口的1127m至万州车站208m,高差约920m,航空距离离为54km,地面坡降降大致为17‰。根据18‰限制坡度,并并考虑隧道、曲曲线坡度折减减和车站设置置,理论上线线路需要长度度约70km,线路需展展长约13km;且线路全全段紧坡下坡坡,足坡使用用率接近100%。1.4.2线路路方案研究思思路线路需穿越的齐齐岳山隧道地地质构造复杂杂,断层破碎碎且宽张,岩岩溶发育,地地下水、暗河河系统发达。隧隧道地段平纵纵断面选择对对隧道施工组组织和施工安安全以及齐岳岳山至万州一一段线路选择择影响颇大。一一方面,隧道道采用人字坡坡方案有利于于施工中的排排水,减少安安全隐患,加加快施工进度度,但采用人人字坡后,损损失高程,需需要再展长延延后线路,增增加运营长度度,加大工程程投资;另一一方面,受齐齐岳至万州段段线路地形条条件的限制,该该段线路尽量量能用足限坡坡,缩短线路路长度;两方方面既矛盾,又又制约。为保保证线路平纵纵断面选择的的合理性,在在齐岳山至万万州段线路方方案选择中,需需结合地形、地地质条件,车车站设置,施施工安全,工工程投资和运运输效益等方方面进行综合合考虑。(1)选择较好好的隧道进出出口条件齐岳山以东线路路主要位于利利川高山台地地上,地面高高程一般在1130米左右。隧隧道区发育有有3条暗河系统统,分别为得得胜场暗河与与大鱼泉、小小鱼泉暗河,线线路宜避开或或减少影响程程度。在隧道出口地段段,充分利用用百丈沟及其其支沟地形条条件,出口处处地面高程在在930m左右。(2)合理选择择隧道人字坡坡方案的变坡坡点一方面,人字坡坡越长,进口口施工面顺坡坡地段就会越越长,施工条条件就会越好好,施工安全全越有保障,但但带来的就是是因高程损失失而展长线路路;另一方面面,人字坡短短或单面坡,展展线就会越短短,但施工条条件就会困难难,突水淹井井的风险越大大。隧道区发育在得得胜场槽谷下下的得胜场暗暗河规模最大大,对隧道的的影响也最大大。根据各项项资料的分析析,单面坡方方案得胜场暗暗河的平面发发育位置在DK3644+835~+880之间,距隧隧道进口约3560米(隧道进进口DK3611+275),埋深约35~45m,位于隧道道洞身上部约约220m。在选择人字坡变变坡点,考虑虑3.5km人字坡方案案,该方案损损失高程约64.1m(3.5*((3+15..3)),需要另另外展线约4.2km(64.1//15.3)。(3)在人字坡坡方案研究中中,选择合理理的展线地段段。以尽量不不恶化线路平平面条件和地地质条件。(4)合理布设设车站位置,包包括站间距、站站址条件和地地方要求,以以满足运营需需要。(5)综合地质质条件、施工工条件、工程程投资、工程程安全、运营营条件,推荐荐合理的线路路平纵断面方方案。1.4.3方案案研究在1997年至至2003年间,根据据上述线路方方案的选择思思路,在齐岳岳山至万州段段线路研究中中,主要研究究了两大系列列方案,即单单面坡方案和和人字坡方案案。(1)单面坡方方案在单面坡系列方方案中,齐岳岳山隧道的平平面走向基本本一致,隧道道进口走在大大鱼泉暗河出出口与小鱼泉泉暗河出口之之间,避开了了两暗河的影影响。线路在在齐岳山隧道道后,研究了了钓鱼滩比较较方案、罗田田方案、大山山岭长隧道方方案、大山岭岭短隧道方案案、别岩槽长长隧道案、别别岩槽短隧道道方案、谭绍绍溪方案、五五桥方案。齐齐岳山隧道单单面坡方案如如图4。图4单面坡坡方案示意图图上述方案,在历历次方案研究究中,通过现现场勘察、揭揭示的地质资资料和有关设设计,经综合合比较后,单单面坡方案最最后推荐罗田田方案-大山岭短隧隧道方案-别岩槽短隧隧道方案-五桥方案做做为贯通方案案。(2)人字坡方方案在人字坡方案研研究中,隧道道进口与单面面坡方案一致致,走在大鱼鱼泉暗河出口口与小鱼泉暗暗河出口之间间,避开了两两暗河的影响响;之后,研研究了经谋道道镇方案、经经大树坪方案案、大山岭隧隧道展线方案案。齐岳山隧隧道人字坡方方案如图5。图5人字坡坡方案示意图图经谋道镇方案,齐齐岳山隧道长长约17.755km,隧道在穿穿越德胜场槽槽谷处距隧道道进口约5.35kkm,考虑进口口有3.5kkm的顺坡后,隧隧道反坡点起起点处距德胜胜场暗河仍有有约1.85kkm为反坡排水水施工,齐岳岳山隧道的地地质条件未明明显改善;同同时由于隧道道增长约7.25kkm,条件更加加恶化;同时时由于隧道长长,车站设置置困难,站间间距过大,难难以满足运输输要求。经大树坪方案,线线路在穿越齐齐岳山隧道时时,其平面基基本与单面坡坡方案相同,除除齐岳山为长长隧道外,增增加了一座长长约8.7km的大树坪隧隧道。齐岳山山进口3.5km人字坡,进进口施工面顺顺坡排水,施施工条件改善善,但隧道所所遭遇的暗河河、断层等与与单面坡方案案基本一样,地地质条件未明明显改善;大大树坪隧道约约有8km地段仍位于于石灰岩地段段,该隧道为为单面坡,所所遭遇的断层层、暗河等仍仍然存在,条条件继续恶化化。大山岭隧道展线线方案主要在在大山岭隧道道局部范围内内展线,线路路从齐岳山隧隧道进口至罗罗田,平面位位置、所遭遇遇的地质、地地形情况基本本与单面坡方方案一致,无无本质区别。该该方案除齐岳岳山为长隧道道外,增加了了一座长约10.4kkm的大山岭隧隧道,且大偏偏角、小半径径;该隧道大大多处于碎屑屑岩地层中。上述三个方案中中,经谋道镇镇方案和经大大树坪方案均均需展线约4.7km,地质条条件没有改善善,大树坪方方案虽改善了了齐岳山隧道道进口的施工工条件,但增增加的大树坪坪隧道地质条条件差,两个个方案均无可可取之处。大大山岭隧道地地质条件与单单面坡方案基基本一致,齐齐岳山隧道进进口的施工条条件得到改善善,但增加了了一座长约10.4kkm的大山岭隧隧道。经研究究后,将大山山岭展线方案案与单面坡方方案做进一步步比较。(3)单面坡和和人字坡方案案的比较①比较范围齐岳山隧道进口口至鱼背山车车站,贯通方方案(单面坡坡方案)里程程自DK3611+250~DK4000+750。比较范围内,扣扣除长短链后后,单面坡方方案(贯通方方案)线路长长度为38.9005km;人字坡方方案线路长度度43.4005km,较单面坡坡方案增长线线路4.5km。②地形情况及平平纵断面条件件两方案线路走向向基本一致,出出齐岳山隧道道后,线路均均沿百丈沟西西行,经关仓仓坪、罗田、谷谷雨,跨驷步步河至比较终终点鱼背山车车站。人字坡坡方案在展线线之前,线路路设计高程较较单面坡方案案高57米,地形起起伏稍大。人人字坡方案在在大山岭隧道道集中展线,平平面局促,平平面条件较差差,增加了后后期养护维修修。③地质情况两方案地质情况况相似,沿途途均遭遇的暗暗河、断层、岩岩堆、落石等等。但由于人人字坡方案线线路高程大于于单面坡方案案,因此,线线路在沿百丈丈沟一段,所所遭遇的岩堆堆、崩坍、落落石等地质问问题稍大于单单面坡方案。④车站设置情况况人字坡方案由于于在大山岭隧隧道展线,在在罗田至鱼背背山之间无设设站条件,其其站间距约21.3kkm,难以满足足运输要求,这这一点是本段段线路人字坡坡方案最大缺缺点之一。远远期需要在其其中间双插一一段线路,工工程上需要提提前做好预留留。⑤隧道施工条件件人字坡方案改善善了齐岳山隧隧道进口工作作面的施工排排水,避免了了施工遭遇突突水淹井的安安全隐患,但但同时增加了了顺坡突水动动能造成的安安全隐患;单单面坡方案齐齐岳山进口工工作面为反坡坡排水,施工工难度加大、施施工安全要求求高。⑥工程投资本段线路主要是是桥隧相连,三三线桥、三线线隧均有分布布,工程投资资较大,综合合比较后,人人字坡方案线线路增长约4.5km,有两座长长度大于10km长大隧道,其其工程投资较较单面坡方案案增加约2.935亿元。(4)研究结论论通过上述研究,人人字坡方案地地质条件未得得到根本改善善,单面坡所所遭遇的地质质如岩溶、暗暗河、崩坍、岩岩堆、落石,人人字坡方案均均有遭遇;同同时人字坡方方案均通过隧隧道地段展线线,恶化了隧隧道平面,增增加了长隧道道,车站设置置困难,难以以满足运输要要求,线路展展长,工程投投资增加明显显,经比较,采采用单面坡方方案。2不良地质质施工齐岳山隧道的选选线,是以地地质为基础,是是对目前中国国岩溶隧道施施工技术水平平的一次大考考验。齐岳山山隧道施工过过程中,遭遇遇多处不良地地质,其中齐齐岳山背斜地地段岩溶及岩岩溶水、德胜胜场暗河槽谷谷区F11高压富水大大断层、砂岩岩夹页岩与煤煤线地段高压压裂隙水是齐齐岳山隧道施施工中所攻克克的三大难题题。齐岳山隧隧道施工过程程遭遇不良地地质照片如图图6。不良地质质段处理方案案见表1。PDK361++597岩溶DK3611+614岩溶PDK361++870岩溶DK3662+0600岩溶PDK362++144岩溶DK3362+2777岩溶DK363+0090岩溶PPDK3633+135岩溶PDK363++537岩溶DDK363++629岩溶YHDK3644+005岩溶PPDK3644+220岩溶F11断层超前前探孔涌水砂岩夹页岩岩及煤线高压压裂隙水图6齐岳山山隧道施工过过程中遭遇不不良地质照片片表1齐岳山山隧道主要不不良地质段施施工处理方案案汇总表不良地质揭示过程地质特征处理方案PDK361++597岩溶2004年3月月24日,隧道进进口平导施工工至PDK3661+5833里程采用地地质钻机进行行超前地质钻钻探。钻进至至15.2m时,钻孔内内开始出现涌涌泥、涌水,喷喷射距离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。先排导后回填方方案DK361+6614岩溶2004年4月月28日,隧道进进口正洞开挖挖到DK3611+597里程,采取取超前水平钻钻探,当钻至至DK3611+614位置时,钻钻孔内出现了了少量涌泥,遭遭遇溶腔,充充填介质为软软~流塑状粘粘土。继续钻钻探时发生突突水、突泥,最最远喷射距离离15m。岩溶充填软~流流塑状粘土,钻钻孔内水量约约20m3/h。注浆加固方案PDK361++870岩溶2004年5月月31日,隧道进进口平导开挖挖到PDK3661+8700里程,采取取超前炮眼孔孔进行超前探探测。炮眼孔孔钻至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。溶腔呈上窄下宽宽、右窄左宽宽型态。掌子子面范围内溶溶腔宽度为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。泄水洞排水方案案DK362+0060岩溶2004年100月17日,隧道进进口正洞开挖挖到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。隧道内由左上向向右下发育一一富水溶槽,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0.1MPPa。注浆填充堵水方方案PDK362++144岩溶2004年100月10日,隧道进进口平导施工工至PDK3662+1444进程,进行行超前水平钻钻探时,由钻钻孔内满孔突突水,水平喷喷距7.3m,水质清澈澈,突水量约约为800m3/h。溶腔主要发育向向正洞上方方方向。测试溶溶腔水压为0.06~0.20MMPa,正常涌水水量为800m3/h,暴雨期达4000mm3/h。泄水洞排水方案案DK362+2277岩溶2005年2月月17日,隧道进进口正洞掘进进至DK3622+274..5里程,掌子子面超前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。随后揭示示溶腔,溶腔腔主要位于隧隧道顶部,左左侧为起拱线线上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日横通道爆爆破施工时,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。涌出物主要为块块石和少量粘粘性土,最大大块石为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+0090岩溶2005年111月8日,隧道进进口正洞开挖挖到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高高程发育充填填泥砂型溶腔腔,溶腔纵向向长约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。采取高位泄水支支洞,将岩溶溶水限量引排排到平导。溶溶腔段采取全全断面帷幕注注浆法通过。PDK363++135岩溶2005年7月月10日,隧道进进口平导开挖挖通过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。2007年6月17日,地表强强降雨89.2mmm,岩溶管道道发生突水,最最大涌水量820m3/h。开挖时揭示地质质为岩溶裂隙隙和岩溶管道道,通过后,随随着地表强降降雨发生岩溶溶管道突水。推推测隧道以外外发育较大规规模的溶腔。采取注浆填充管管道方案PDK363++537岩溶2005年9月月25日,隧道进进口平导施工工到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。掌子面发育岩溶溶裂隙,但根根据淹井情况况,并结合正正洞地质,推推测平导右侧侧拱腰以上,隧隧道以外发育育较大规模的的充水溶腔,溶溶腔内含少量量泥砂。抽水至掌子面后后封堵,采取取注浆填充堵堵水方案。DK363+6629岩溶2006年5月月25日,隧道进进口正洞施工工到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。溶腔横向宽度大大于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。溶腔采取释能降降压法处理,基基底采取混凝凝土换填。PDK364++005岩溶2006年111月3日,隧道进进口平导开挖挖到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。溶腔内充填粉细细砂,左侧宽宽度大于10m,右侧约5m。超前探孔孔单孔最大涌涌水量100m3/h。采取迂回导坑绕绕避方案,迂迂回导坑遭遇遇溶腔仅2m,采取小导导管注浆方案案。PDK364++220岩溶2007年4月月15日,隧道进进口平导开挖挖到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。该处发育高压富富水岩溶裂隙隙,探孔最大大单孔涌水量量450m3/h,水压力0.45MMPa。采取局部注浆堵堵水方案F11断层(PPDK3655+102~+367、DK3655+096~+355)2007年9月月15日,隧道出出口平导开挖挖到PDK3665+37里程,进行行超前水平钻钻探,钻探到到前方PDK3665+3599里程进入F11断层影响带带。F11断层主要要由构造角砾砾岩、碎裂岩岩和断层泥组组成,岩体极极其破碎。超超前探孔单孔孔最大涌水量量1800mm3/h,水压力2.5MPPa。信息化注浆堵水水加固方案石英砂岩夹页岩岩及煤线高压压裂隙水段(PDK3666+2955~+155、DK3666+296~+148)2005年8月月12日,隧道出出口平导开挖挖到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%。该段为须家河组组石英砂岩夹夹页岩及煤系系地层,夹层层厚度20~90cm。超前探孔孔涌水量为10~500m3/h,水压力2.1~3.2MPPa。平导采取周边注注浆堵水,正正洞采取全断断面注浆堵水水。3施工管理理3.1建立风风险隧道管理理体系齐岳山隧道是宜宜万铁路8座Ⅰ级风险隧道道之首,自建建设初期,建建设指挥部组组织参建各方方就进行了风风险管理,并并随着工程实实践的进行不不断完善,形形成高风险隧隧道风险管理理体系,如图图7。图7高风险险隧道风险管管理体系3.2抓好超前前地质预测预预报和水文监监测工作3.2.1将超超前地质预测测预报纳入工工序管理(1)配备先进进的钻机设备备由目前超前地质质预测预报技技术水平来看看,深孔钻探探是准确预报报不良地质(特特别是岩溶)的的主要手段。为为了将超前地地质预测预报报工作做到位位,施工单位位购置了目前前国外先进的的RPD-1150C地质钻机。(2)实现标准准化管理在强化超前地质质预测预报管管理,对超前前地质预测预预报钻孔设计计、施钻、验验孔、判释实实行分级管理理,责任到人人,做到“物探现行、钻钻探验证、有有疑必钻、不不明不掘”及坚持“定人定孔定定检查、重探探密探加深探探”的“三定三探”原则。3.2.2加强强水文监测工工作岩溶隧道施工中中,岩溶水对对工程的危害害性最大,为为了保证隧道道施工安全,水水文监测极其其重要。水文文监测主要进进行降雨量、涌涌水点、涌水水量、水压、水水位等水文项项目的监测及及分析。3.3决策管理理体系(1)建设单位位在重大技术术方案决策上上发挥核心主主导作用针对齐岳山Ⅰ级级风险隧道,成成立以建设指指挥部指挥长长为组长的重重大技术方案案管理小组,
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