云雾山隧道岩溶发育特征及治理

对隧道揭示岩溶、岩溶特征及处理措施进行了详细介绍,并对不同岩溶类型提出针对性的治理对策。同时强调在遭遇大规模高压富水充填溶腔时,对宏观地质背景的分析和认识在决定治理方案时的重要作用。提出长大岩溶隧道施工时遇到大规模岩溶时有针对性的采用绕避方案,及时调整施工组织,确保工期目标的实现。     

宜万铁路岩溶隧道防排水原则及技术研究

宜万铁路岩溶隧道地质条件复杂、岩溶形态多样,高压富水溶腔段是岩溶隧道治理的重点和难点。在对充填型溶腔进行富水分级的基础上,制定岩溶隧道的防排水原则。对于可以排放的溶腔,研究总结了使岩溶水的排放得到合理控制的总体方案和安全保障方案。对于采用“以堵为主”原则进行处理的高压富水充填岩溶,研究总结了相应的全断面帷幕注浆技术、隧道周边超前预注浆技术,并提出了外堵内固周边注浆新技术,在保证安全的前提下极大地加快了施工进度。宜万铁路岩溶隧道的结构防排水按照“因地制宜、堵排结合、多道防线”的原则进行。     

高压富水充填溶腔释能降压技术

高压富水充填溶腔具有水量大、水压高、规模范围大、充填介质复杂的特征,工程施工风险极高,采用传统的注浆法进行处理,受地层的不均一性、材料选择、技术水平的影响,难免会出现注浆盲区,施工中一旦注浆盲区被高压水击穿,将会发生大规模突水突泥,造成灾害。针对宜万铁路所遇到的高压富水充填溶腔,通过科技攻关,提出采取释能降压新技术进行处治。经现场实践,安全、经济、可靠,并取得了成功。释能降压技术是针对高压富水充填溶腔采取有计划、有目的的精确爆破揭示,从而释放溶腔所存储的能量,降低施工及运营过程中水土压力对隧道形成影响,之后,通过配套处治措施完成溶腔治理。     

高压富水断层“外堵内固注浆法”设计新理念与工程实践

宜万铁路齐岳山隧道F11断层由断层角砾岩、破裂岩、断层泥组成,断层内富含高压水,超前探孔单孔最大涌水量1 800 m3/h,水压力2.5 MPa。针对F11高压富水断层,前期按“以堵为主、限量排放”施工原则,采取全断面帷幕注浆措施,注浆工程量大、进度慢。为及早攻克F11高压富水断层,建设单位多次邀请院士、专家现场踏勘、研讨,提出“注浆加固、分水降压、快挖快封、加强监测、综合治理”施工技术方案,将全断面帷幕注浆调整为外堵内固注浆。对于高压富水断层,通常的设计是加固圈厚一些、加固体强一些,而外堵内固注浆是将隧道周边岩体、水量及水压力分布假定为不均匀性,从而通过超前探孔锁定弱水区和强水区,针对弱水区采取基本注浆,对强水区采取加强注浆,注浆机理为“封堵裂隙、减少水量;固结围岩、改良地层。”注浆时,先通过区域定位孔进行无约束注浆堵水,从而使地层中水量得到有效控制,然后按“合理步距、封堵水流,由外到内、环环相扣,间隔跳孔、锁定水源,增加补孔、区域加强”的注浆理念进行注浆施工。通过现场实践,外堵内固注浆能达到注浆堵水和加固效果。外堵内固注浆与全断面帷幕注浆相比,注浆孔数量和注浆量减少50 %,在水量大时,注浆进度提高80 %,一般情况下提高50 %以上,因此,外堵内固注浆具有广阔的推广应用价值。