宜万铁路复杂岩溶隧道水害综合防治技术-中国工程科学.PDF

宜万铁路复杂岩溶隧道水害综合防治技术 马　栋 （北京交通大学土木建筑工程学院，北京 １０００４４） ［摘要］　以宜万铁路８座Ｉ 级复杂岩溶高风险隧道之一的大支坪隧道为背景，通过施工方案、防风险措施的 不断研究与实践，总结出了复杂岩溶隧道规避风险、安全施工、防水害、结构安全的较成功的应对措施。 ［关键词］　宜万铁路；复杂岩溶隧道；水害；防治技术 ［中图分类号］　Ｕ４５７　［文献标识码］　Ａ　［文章编号］　１００９－１７４２（２０１０）０８－００９４－０５ 断层，断层伴生岩溶影响带宽。 1　前言 2　大支坪隧道水文及地质情况 宜万铁路十六标段大支坪隧道地处湖北省巴东 县境内，隧道全长８７７６ ｍ，为宜万铁路８ 座 Ｉ 级高 大支坪隧道地处鄂西长江与清江分水岭的巫山 风险隧道最具典型和代表性的隧道之一，是全线地 山脉南端八面山系的中山区，隧道斜穿山体，最大埋 质最复杂的岩溶隧道。 工程风险大，集山区铁路 深为７００ ｍ。 岩溶极发育，主要有石牙、溶沟、溶洞、 “艰、难、险”之大成。 其主要不良地质多呈现为岩 漏斗、落水洞、岩溶管道、溶蚀裂隙、暗河等，且地表 溶发育强烈，地下水丰富，管道充填及暗河异常发 水补给迅速，设计最大涌水量为４４×１０４ ３ ｍ ／ｄ。 图 育，极易发生突水突泥地质灾害。 隧道发育５ 条大 １所示为大支坪隧道地质剖面及隧道平面设计图。 图1　大支坪隧道地质剖面及隧道平面设计图 Fig．1　Geological profile and plane surface design of Dazhiping Tunnel 　　大支坪隧道自２００４ 年 ８ 月份开工以来，历时 模突水、突泥溶腔 １４ 次，最大涌水量达 ３６．３× ４ ３ ３年，施工中先后超前探测到溶腔８６处，其中大规 １０ ｍ ／ｄ。 ［收稿日期］　２００９－１０－３０ ［作者简介］　马　栋（１９６３－），男，河南方城县人，教授级高级工程师，主要从事隧道与地下工程的施工、科研工作；Ｅ －ｍａｉｌ：ｍａｄｏｎｇ＠ｃｒｃｃ．ｃｎ 94　中国工程科学 预测预报累计完成１７６次；地质雷达６３０次；地质素 3　复杂岩溶隧道水害防治综合技术 描１３９００ｍ；红外探水９９６０次；矱１０８钻孔５３５００ ｍ； 针对大支坪隧道复杂岩溶不良地质情况，为防 超长炮孔 １２５０００ ｍ。 采用综合超前地质预测预报 范重大突水突泥地质灾害及永久运营结构防水害安 技术，成功规避了可能对施工安全造成重大威胁的 全，在施工过程中，主要采用了综合超前地质预测预 地质异常体及高风险点 ８６ 处。 ＴＳＰ 对隧道地质异 报、隧道围岩预注浆、迂回绕行、泄水洞排泄、防灾预 常的准确预报达到８５％以上，采用综合预报手段未 警及救援等综合施工技术。 遗漏可能引发地质灾害的地质构造体，为工程正常 3．1　综合超前地质预测预报地质分级及方法组合 进展提供了可靠的安全保障。 ３．１．１　不同地质风险级别划分 １）大支坪隧道 Ⅰ线正洞ＤＫ１３２＋２９１涌水综