云桂铁路老石山隧道岩溶涌、突水灾害：成因、影响与应对策略.docxVIP

云桂铁路老石山隧道岩溶涌、突水灾害：成因、影响与应对策略

一、引言

1.1研究背景

铁路作为国家重要的基础设施，在促进区域经济发展、加强地区间联系方面发挥着不可替代的作用。近年来，中国铁路建设取得了举世瞩目的成就，截至2021年，中国高速铁路运营里程已超过3.8万公里，占全球高速铁路总里程的三分之二以上，形成了以北京为中心的全国高速铁路网，极大地提升了人们的出行效率和城市间的经济联系。同时，铁路建设在普速铁路方面也通过技术改造和线路升级，提高了铁路的运输能力和服务质量。

然而，随着铁路建设的不断推进，越来越多的铁路线路需要穿越复杂的地质区域。其中，岩溶地区的隧道建设面临着诸多严峻挑战，岩溶涌、突水灾害便是最为突出的问题之一。岩溶地区由于其特殊的地质条件，地下水丰富且分布复杂。当铁路隧道在这些区域施工或运营时，一旦打破了原有的水文地质平衡，就极易引发岩溶涌、突水灾害。据统计，在我国已建和在建的铁路隧道中，有相当一部分穿越岩溶地区，如宜万铁路、南昆铁路等，这些隧道在施工和运营过程中都不同程度地遭遇了岩溶涌、突水问题。例如，宜万铁路的齐岳山隧道，最大埋深达670m，长度为10528m，在施工过程中多次发生岩溶突水突泥灾害，最大涌水量达到1.8×10?m3/h，严重影响了施工进度，增加了工程成本。

云桂铁路是国家《中长期铁路网规划》中的干线铁路，全长710公里，设计时速200至250公里，建成通车后，从昆明到南宁的行车时间将由原来的12小时缩短至5小时，并与沪昆、渝昆、南昆等干线铁路相连，是云南通往东南沿海地区最便捷的铁路通道，是云南铁路“八入滇四出境”的重要组成部分，云桂铁路的建设对缓解运输瓶颈制约，完善路网布局，促进经济、社会发展意义重大。而老石山隧道作为云桂铁路全线九条I级风险隧道之一，全长8075米，位于云南省昆明市宜良县—阳宗海风景名胜区管委会区间，属于国家Ⅰ级铁路双线隧道。该隧道岩溶分布广，岩溶发育，雨季地下水量大，地质主要是页岩、夹泥质砂岩，围岩极差，隧道地质复杂，施工难度较大，在施工过程中也面临着岩溶涌、突水灾害的威胁。

1.2研究目的与意义

本研究旨在深入剖析云桂铁路老石山隧道岩溶涌、突水灾害的特征、形成机制以及影响因素，通过对该隧道的详细研究，期望达到以下目的：

揭示灾害本质：明确老石山隧道岩溶涌、突水灾害的发生规律、涌突水水源、通道以及动力条件等，深入了解灾害的内在本质。

建立评价体系：构建适用于老石山隧道的岩溶涌、突水灾害风险评价体系，对灾害风险进行科学评估，确定不同地段的风险等级。

提出防治措施：基于灾害特征和风险评价结果，提出针对性强、切实可行的岩溶涌、突水灾害防治措施和应急预案，为隧道施工和运营提供安全保障。

岩溶地区铁路隧道岩溶涌、突水灾害问题一直是工程界关注的焦点。老石山隧道岩溶涌、突水灾害的研究成果，对于保障该隧道的安全施工和运营具有直接的现实意义，能够有效避免或减少灾害对工程的破坏、对施工人员生命安全的威胁以及对周边环境的影响。同时，也能为其他类似岩溶地区的铁路隧道工程在岩溶涌、突水灾害的预测、防治等方面提供宝贵的借鉴经验，推动整个铁路隧道工程领域在应对此类灾害时技术水平和管理水平的提升。

二、云桂铁路老石山隧道工程概况

2.1隧道基本信息

老石山隧道位于云南省昆明市宜良县—阳宗海风景名胜区管委会区间，是云桂铁路全线九条I级风险隧道之一，属于国家Ⅰ级铁路双线隧道。其全长8075米，在整个云桂铁路的建设中占据着相当重要的长度比例。隧道最大埋深约590米，如此深度使得隧道施工面临着较大的地应力作用，对支护结构的强度和稳定性提出了极高要求。

在围岩分级方面，隧道Ⅳ级围岩4633延长米、Ⅴ级围岩2281延长米。Ⅳ级围岩稳定性较差，在施工过程中容易出现坍塌、掉块等情况；Ⅴ级围岩则属于极不稳定围岩，自稳能力极差，施工难度和风险极大。该隧道进口采用双耳墙式明洞门，这种明洞门结构形式能够有效地抵抗山体的侧向压力，保护洞口的稳定；出口采用偏压式明洞门，主要是考虑到出口处地形可能存在的偏压情况，偏压式明洞门可以更好地适应这种特殊地形条件，确保隧道出口的安全。

2.2工程建设意义

云桂铁路作为国家《中长期铁路网规划》中的干线铁路，其建设对于完善我国铁路网布局具有重要意义。线路全长710公里，设计时速200至250公里，建成通车后，从昆明到南宁的行车时间将由原来的12小时缩短至5小时，极大地提高了区域间的交通运输效率。云桂铁路与沪昆、渝昆、南昆等干线铁路相连，成为云南通往东南沿海地区最便捷的铁路通道，是云南铁路“八入滇四出境”的重要组成部分。它加强了云南与东南沿海地区的经济联系，促进了区域间