岩溶隧道涌水突泥过程演化研究

综合考虑地质构造、水文特征、施工建设等因素影响,将岩溶隧道涌水突泥过程演化抽象概化为4个阶段:①岩溶地质环境形成阶段为致灾构造的发育演化提供地质条件;②岩溶水系通道扩展阶段为涌水突泥体的储存和流动提供空间;③岩溶涌水突泥临界状态形成阶段主要受致灾泥水体和人为隧道开挖影响;④岩溶涌水突泥释能降压阶段是整个过程的结束,表明灾害已经发生。基于案例统计分析将岩溶隧道涌水突泥依据不同要素划分为3大类11种型:地质构造类(断层型、向斜型、背斜型、岩性分界面型),涌水通道类(裂隙型、管道型、溶洞型、暗河型),涌水突泥类(涌水型、突泥型、突水突泥型)。研究成果对隧道涌水突泥灾害控制的研究和隧道安全施工有一定的借鉴意义。     

隧道裂隙突涌水过程中注浆技术研究进展及展望

我国隧道建设数量逐年增加,隧道掘进过程中常会遇到突涌水等地质灾害,注浆是解决隧道裂隙突涌水的常用技术措施,对地下工程堵漏以及加固都具有重要意义。在回顾隧道工程注浆技术发展历程的基础上,系统总结了目前关于模型试验、注浆材料、超前预报技术、注浆控制系统以及注浆效果评价方法等研究现状,并且对其优缺点进行了梳理,展望了各方面的发展趋势,最后在对以往工程经验分析的基础上结合当下智能注浆领域总结了一套隧道智能注浆控制系统,以期为我国注浆领域的研究以及隧道工程建设提供参考。     

隧道涌水突泥风险分级方法及工程应用

隧道涌水突泥具有突发性和严重的破坏性,给隧道施工人员的生命安全造成严重的威胁。为了提高技术人员对涌水突泥的风险管控水平,实现涌水突泥风险的分级管理,通过对隧道通水突泥机理及其影响因素的分析,提出了隧道涌水突泥风险的分级方法。研究结果表明,隧道涌水突泥的风险等级取决于涌水突泥发生的概率等级以及涌水突泥发生后造成的后果等级两个因素;涌水突泥的概率等级取决于地下水水压、水量、围岩破碎及软弱程度、隧道设计施工管理水平等因素。     

隧道岩溶段涌水突泥风险评价体系初探

研究隧道施工过程中岩溶段发生涌水突泥地质灾害的风险评价体系,为预防和治理灾害提供依据,尽可能降低施工过程中灾害带来的损失。首先,根据风险控制目标和形成条件划分风险影响因素,基于风险评价理论建立岩溶隧道涌水突泥地质灾害发生的风险综合评价模型。其次,通过资料收集、地质调查、洞内观察、仪器探测等方法获得评价要素的基本特征资料,明确风险指标要素的分级标准。最后,通过工程案例分析,按三阶段控制目标进行综合评价与验证。结果表明:考虑影响因素的动态属性,对涌水突泥地质灾害进行分阶段风险评价更符合工程实际情况;暴雨和岩壁厚度对风险发生概率影响较大,应着重控制;有针对性的治理措施可明显降低风险。研究成果可以广泛应用于水利、交通、矿山等项目的工程施工管理,为编制施工方案和实施灾害防治措施提供依据。     

隧洞突泥涌水灾害处理施工

在地下工程施工过程中不可控施工风险较多,在众多灾害中,突泥涌水造成的工程损失规模一般较大,且在事故发生后,如何正确处理,避免二次灾害的发生尤为重要。通过对某隧道发生突泥涌水灾害后的处理措施进行详细介绍及总结,为后续同类工程在施工过程中遭遇突泥涌水处理时提供参考,尽可能地降低灾害影响。     

高压大流量地下水隧道开挖超前帷幕注浆参数研究

锦屏水电站锦屏山隧道开挖中面临高压大流量地下水、且富水地段长(约占隧道全长的40%)的难题。为安全、可靠地进行隧道施工,以注浆材料的适应性、超前帷幕注浆的参数及工艺为研究对象,对浆液做了大量配合比试验,分析其流动性、物理力学性能和凝结时间。研究结果表明:用纯水泥进行单液浆帷幕注浆,其可注性好,可大大地提高注浆加固效果;纯水泥+双液浆对局部小的渗漏水具有很好的封堵效果。对于低于2 MPa的压力水,注浆压力取2~3倍的静水压力;对于高于5 MPa的压力水,注浆压力取净水压力加2~3 MPa。对于在2~5 MPa之间的压力水,注浆压力可灵活选取,但不宜超过7 MPa,注浆应采用孔内循环灌注的方式。地下水发生在断层破碎带时,超前帷幕注浆宜采用全断面帷幕;若出水段以溶蚀裂隙、断层、管道为主宜采用有针对性的局部超前帷幕注浆。该技术成功解决了锦屏山隧道高压大流量地下水封堵的难题,对富水地层地下隧洞施工具有重要参考价值。     

基于属性识别理论的隧道突涌水危险性评价

岩溶突水是隧道建设面临的主要地质灾害问题,在西南地区尤为严重,为确保隧道修建顺利,实现对其的专项突涌水危险性评估,依托西南地区某隧道工程实际,结合突涌水致灾因素的统计分析成果,根据该隧道工程的水文地质情况,以围岩分级、岩石可溶性、地质构造、地形地貌等参数作为一级评价指标及其相关表征参数作为二级指标,并采用层次分析法确定对应指标的权重,建立了基于属性识别理论的隧道突涌水危险性评价模型,通过进行单指标属性测度分析、多指标属性测度分析和属性识别,实现了对该隧道突涌水的危险性评估。评估结果可为后续设计排水及施工进度安排提供理论支持。     

暗河发育区岩溶隧道突涌水洪峰流量估计

地下暗河是岩溶隧道建设与运营重大的安全风险,暗河发育区岩溶隧道突涌水洪峰估计是岩溶隧道施工抢险与后期处治方案制定的重要基础数据。地下暗河洪峰流量不仅由岩溶区水文地质条件控制,而且还受到暴雨期地表径流补给的影响。本文结合实测数据和统计数据,围绕小流域暴雨资料推求出地表汇流洪峰和地下暗河汇泄流洪峰,提出了一种考虑地表径流补给的暗河发育区岩溶隧道突涌水洪峰估计方法,并结合翠屏隧道的地形地貌、水文地质与实测涌水资料,开展了案例分析计算并比较实测涌水量。表明传统涌水预测方法无法考虑暗河与地表水补给的影响,与实测结果差距很大,本方法能够较好预测岩溶区因地表汇水补给暗河发育区隧道突涌水洪峰,为隧道防洪护堤高度、涵管过水容量设计、洪峰避险时间提供重要支撑,保障隧道施工与运营安全。     

双液注浆技术在狮子山隧洞突水突泥处理中的应用研究

滇中引水工程狮子山隧洞3号支洞主洞控制段上游侧多次发生突水突泥事件,其两次突水突泥的总量合计8200m3.为保证安全、平稳地通过突涌段落,现场采用超前预灌浆双液注浆施工技术,在增大经济和社会效益的同时满足了突涌段安全开挖支护的施工要求.文章研究结果可为类似工程的突水突泥控制技术提供借鉴参考.     

一起输水隧洞特大突泥涌水处理实例分析

牛栏江-滇池补水工程输水线路金奎地隧洞设计桩号K9+593处为灰岩与泥岩结合带,地质条件复杂,地下水位较高,施工开挖过程中先后发生两次较大规模的塌方和特大突泥涌水。初期拟采用超前大管棚、注浆及强支撑等支护措施进行处理,实际操作中管棚施工极为困难,处理效果极不理想,后决定采用绕线方案。分析了初始方案无法实施的原因,改线方案的技术要求和施工重点,相关经验可供类似工程突泥涌水处理借鉴。     

分段渐进帷幕注浆技术在大瑶山隧道近接水库段地表加固中的应用

为确保大瑶山隧道近接水库段洞内施工安全,防止发生突水危险,采用分段渐进帷幕注浆技术对该地段进行地表加固并形成防渗帷幕。由于浆液对岩体裂隙起到了很好的封堵作用,隧道内仅出现局部渗水情况。实践证明,该方法改善了地表土层的性质,有效地隔断了地下水的渗流路径,提高了隧道通过该地段的安全性。     

注浆止水技术在隧洞涌水治理中的应用研究

山西省中部引黄工程某主洞段在施工过程中出现涌水,文中对其涌水原因进行了分析,并提出了注浆止水施工方案,经现场施工证明,该方案止水效果良好。     

滇中引水工程白云岩砂化隧洞涌水突泥处理研究

为了解滇中白云岩砂化特征,剖析其形成机理,探索滇中白云岩砂化隧洞涌水突泥的处置方法和措施,以滇中引水工程松林隧洞为例,对上述3个方面进行系统研究。研究结果表明：(1)滇中白云岩砂化为白云岩中可溶的方解石溶蚀流失后,不溶物石英砂颗粒填充溶蚀通道形成的砂化现象。由于进入白云岩砂化洞段前围岩条件好,导致涌水突泥具有突发性。(2)白云岩砂化段因结构松散易发生垮塌,在地下水的持续冲蚀下,断层带内松散的岩块发生软化和进一步垮塌形成空腔,产生集中涌水通道,形成反复涌水突泥。(3)白云岩砂化洞段涌水突泥处理措施包括快速抽排清淤、反压及封闭掌子面、布置超前排水孔降低空腔水压、对渣体进行灌浆形成支撑体、采用超前大管棚和小导管灌浆、利用超前探孔找出空腔位置并采用混凝土回填等方面。(4)超前地质预报是预防白云岩砂化洞段涌水突泥的基础,初期塌方快速封闭和反压处理是预防涌水突泥的关键。     

隧周帷幕注浆施工对隧道结构稳定性的影响研究

隧道穿越岩溶区施工中,洞周帷幕注浆止水是隧道辅助施工的有效方法,以在建宜万铁路金子山隧道穿越97 m的F2富水洞段为例,建立了隧道帷幕注浆模拟的数值模型,详尽分析了掌子面距富水断层不同距离时隧道掌子面岩体的应力场和位移场,探讨了不同条件时隧道的稳定性;同时就隧道施工中不同帷幕加固范围时隧道围岩的位移、应力进行分析,探讨了隧道帷幕注浆安全、经济、合理的加固范围。以上两方面的讨论为金子山隧道帷幕注浆提供了必要的技术支持,论文的研究方法和研究思路可供同类工程借鉴。     

引水隧洞中岩溶涌水和溶洞堆积体的泥石流及塌陷处理

该文阐述新田坝水电站无压引水隧洞通过岩溶地段时所发生的高压涌水突泥、塌陷不良地质情况及其治理措施和效果,供类似工程处理参考。     

重庆奉巫高速上古隧道突涌水分析与治理

上古隧道为重庆市奉节至巫溪高速公路控制性隧道,为曲线分离式双线隧道,两线平行,左线隧道全长4 570m,右线隧道全长4 550 m,两隧道单洞净宽11.25 m,高7.80 m,均属特长隧道。本次是在详细勘察的基础上进行补充勘察,通过本次勘察,进一步查明了隧址处的地质构造、岩性特征以及水文条件,并对隧道的实际涌水量进行了量测。经过实际勘察和理论计算得出,隧道日最大正常涌水量为331 313.50 m3。基于当前隧道涌水量较大的现状,提出了增加泄水洞进行隧道排水的处理措施。另外,隧道已发生突水的段落及物探探测溶洞发育的段落附近的衬砌应增加抗剪强度,防止突水破坏,在岩溶发育密集段落,增加导水横洞,导水横洞与泄水洞连通,加强排水。     

金子山隧道穿越F2富水断层带的帷幕注浆综合施工技术探讨

宜万铁路地处云贵高原区与长江中下游平原区的结合部,线路沿线地形复杂,其正线桥隧占线路总长的74%,其中70%的隧道穿越碳酸盐岩岩溶地层,隧道穿越岩溶区施工中存在隧道塌方、突泥、突水等高风险,是典型岩溶隧道灾害区。以宜万铁路金子山隧道为依托工程,详细介绍了金子山隧道穿越岩溶富水F2断层的帷幕注浆施工方案,探讨了金子山隧道帷幕注浆的施工组织、机械设备和人员的配备和施工安全保障。宜万铁路金子山隧道穿越长100 m岩溶富水断层的帷幕注浆施工为同类工程的施工提供了必要的技术资料和经验借鉴。     

岩溶隧道帷幕注浆止水技术及施工——以宜(昌)万(州)铁路金子山隧道为例

强岩溶区隧道施工中,隧道周边一定范围内的岩溶地下水在隧道施工中将导致隧道岩体工程地质和水文地质条件发生变化,造成围岩强度降低,渗透水压力增加,并可能造成隧道的突然涌水和突泥事故,帷幕注浆是隧道等地下工程施工中防渗止水的有效技术。以在建宜昌-万州铁路金子山隧道为依托工程,在介绍隧道帷幕注浆目的、注浆止水的机理基础上讨论了金子山隧道帷幕注浆止水施工工艺和注浆施工方案,详尽介绍了帷幕注浆的施工组织、机械设备和人员的配备,并就帷幕注浆中注浆量的推算和止浆墙的安全厚度进行了重点探讨,金子山隧道帷幕注浆的成功经验可为同类工程的施工提供技术资料和经验借鉴。     

高密度电法在清平水库引水隧洞塌方中的探测

介绍了清平水库补水工程引水隧洞的工程地质情况及隧洞开挖过程中出现的塌方和突泥涌水情况。论述了应用高密度电法对隧洞塌方段(花岗岩地区)进行探测的方法和成果,基本查明了产生塌方的构造风化带的规模和空间展布,为塌方处理提供地质资料。