隧道岩溶灾害及处置.pdf

隧道岩溶灾害与治理 内容概要 一、概述 二、岩溶发生机理 三、隧道常见岩溶类型及其对施工影响 四、隧道岩溶治理方法 1 一 概述 中国1/3 地区为可溶岩地层，裸露型及埋藏型可溶岩全国 广泛分布，是世界上岩溶区分布最多的国家之一 2 危 害 3 为什么要研究地下工程岩溶？ 随着西部交通网的构建和水电建设的发展，越来越 多的长大隧道（洞）投入建设。在西南山区，由于 岩溶的广泛分布，导致在施工过程中遭遇到溶洞、 溶管等岩溶不良地质问题，由此而带来的塌方，涌 水，涌泥等地质灾害造成了严重的安全事故以及重 大经济损失。 4 隧道及地下工程建设呈现多、长、深、快的局面： 1987年大瑶山隧道14.295公里 2000年秦岭隧道18.45公里 2005年终南山隧道18.04公里 2006年乌鞘岭隧道20.05公里 2009年太行山隧道27.839公里 2012年新关角隧道32.6公里 其中很多复杂高风险岩溶隧道： 宜万铁路全长377公里，隧道241公里，占线路总 长的64％。高风险岩溶隧道8座，其中齐岳山隧 道、马鹿箐隧道、野三关隧道非常著名； 贵广铁路全长857公里，隧道216座，占线路总长 的53.9%，高风险岩溶隧道8座，其中3座长度在10 公里以上。贵阳至贺州段为岩溶极发育段； 兰渝铁路、大瑞铁路。。。。。。 5 21世纪岩溶突水突泥灾害频频发生： • 2002年9月10日渝怀铁路圆梁山隧道突泥，死亡9人； • 2004年2月22日城黔公路通渝隧道突泥，死亡5人； • 2006年1月21日宜万铁路马鹿箐隧道突水，死亡11人； • 2007年8月5日宜万铁路野三关隧道突水，死亡10人，42人 获救； • 2008年4月11日宜万铁路马鹿箐隧道突水，死亡5人； ·宜万铁路马鹿箐隧道于2006年1月发生特大岩溶涌水，最大 涌水量高达30万立方米/小时，造成11人死亡。 6 充泥溶洞造成的塌方（YK329+630~570 ，主要是黄泥夹孤石） 齐岳山隧道开挖中揭露的岩溶现象 岩溶竖井地表照片（YK326+437 ，冒顶） 齐岳山隧道开挖中揭露的岩溶现象 7 以上仅仅是西部部分岩溶隧道建设中的几个典 型事例。可见，岩溶不良地质条件给隧道施工带来 了极大的困难和安全问题，对岩溶发生规律进行相 关研究，对隧道掌子面前方的岩溶进行准确及时的 预报，并制定合理安全的治理措施，是岩溶地区隧 道动态设计与信息化施工中亟待解决的重要问题。 二、岩溶发生机理 1.岩溶基本概念 在可溶性岩石地区，凡是地下水为主、地表水 为辅，以化学过程（溶解与沉积）为主、机械过程 （流水侵蚀和沉积、重力崩塌和堆积）为辅的对可 溶性岩石的破坏和改造作用都叫岩溶作用。 这种作用所造成的地表和地下形态叫岩溶地 貌。岩溶作用及其所产生的水文现象和地貌现象统 称岩溶。