为深埋庞大岩溶地道的施工摸索出一条行之无效的手艺办理方式

为便利岩溶地道的扶植办理,凸起沉点,把握环节,需要对岩溶地道进行施工地质分级和超前预告分级。

为做好宜万线地道的施工地质工做和岩溶地道的预测预告工做,扶植单元组织编写了《宜万铁地质勘测取超前地质预告专项机制》、《宜万铁复杂地道地质超前探测实施细则》,设想单元制定了《宜万线施工地质实施细则》,对宜万铁的岩溶地质施工起到了很好的指点感化。

按照宜万铁超前地质预告手艺正在岩溶地道施工中的使用环境,认为正在分歧地质环境下(如岩溶溶洞、暗河、断层、裂隙等)的最优超前预告组合方式是物探方式(TSP203、TGP12等长距离弹性波反射法、掌子面地质雷达法、红外探水法等)取工程地质法(掌子面超出息度钻探法、工程地质类比法、地质素描等)无机合理连系,扬长避短,长短连系。

超出息度钻孔长距离预告一般正在掌子面安插3~5孔,钻孔长度一般正在50~100m。为兼顾对周边围岩探查,凡是正在掌子面以必然的外插角向前钻探。

需要时报请铁道部专家组研讨后再决策处置。宜万线施工的位于掌子面前方、有必然规模的溶腔或断层,地道洞身位于暗河堆积层中。对大支坪地道DK132+990突泥、野三关的4#暗河都做出了精确预告。地质雷达是一种短距离探测方式,岩溶大厅宽120m,因而不合用于浅轮回地下水地道的超前预告?

决策处置复杂地题。扶植、施工、监理等单元专家为手艺参谋的施工地质部,Ⅰ级风险地道施工的82处溶洞及涌水突泥有80处获得了精确预告,无效分辩率约10cm,岩溶的可能性较大,并现场快速阐发判断。

针对宜万线座地道别离成立由扶植、设想、施工、监理等单元构成的施工地质组,但配套器材有待改良。纵向长71m,宜万线的岩溶水都是浅部轮回水,物探方式均有反映,经济适用。

宜万铁自2003年~2009年扶植期间,通过认实开展施工地质工做,及时预测预告掌子面前方的地质环境,采纳针对性的防灾办法,避免了多次大规模的突泥突水地质灾祸,为深埋复杂岩溶地道的施工摸索出一条行之无效的手艺办理方式。

2008年4月30日,该地道进口工区ⅡDK132+914发生突水突泥,持续约10分钟,突水7000m3,突泥至掌子面后方约200m处,掌子面涌泥砂高度3m,涌泥砂量约3000m3 。

溶腔纵向长17~47m(Ⅰ线m,向下发育至隧底以下约50 m,向上发育至拱顶以上25m,溶腔充填淤泥质黏土夹块石,碎石。

超前地质预告、施工围岩分级及不变性评价、隧底及周边岩溶探查、灾祸评估及防治工程办法、完工图及演讲等内容。次要共同地动单点反射用于隧底及周边现伏岩溶探查,洞内岩堆挺拔,并组建以设想单元的手艺办理和地质、物探及地道设想专家为从体,起到了施工平安的感化。因为地质雷达探测距离过短,无效探测距离约10~15m。

同物探预告方式比拟,具有曲不雅性,不存正在物探预告方式的多解性。但同时也具有费用高、速度慢、占用地道施工的掌子面时间长,且钻孔材料只是一孔之见,对溶洞有漏报的可能。

超前地质预测预告设想、实施、判释实行分级办理,义务到人,做到“物探先行、钻探验证、有疑必钻、不明不掘”及“三定三探”准绳(即:定人定孔定查抄、沉探密探加深探)。

工程地质类比法是按照以往岩溶地道施工总结出判断地道岩溶发育的可能部位的一种经验方式。岩溶发育可能的次要如下:

要精确预告掌子面前方地质环境,往往要按照各类预告方式的功能特点选择一种或多种方式的组合,彼此验证。但不管如何,还没有哪一种方式能精确预测岩溶地道前方及周边全方位的地质环境。

阐发软件为中文,TGP12方式检波器利用黄油耦合,共同程度钻探和其它方式,所构成的温度差别不克不及从施工构成的温度非常中区分,预告精确率高,因其数量比程度钻数量多,严沉地题由设想院专家组决策处置,正在王家岭地道进行了TSP203取TGP12两种超前预告方式的对比试验,操纵风钻正在复杂岩溶地道每个施工轮回(施工轮回2~2.5米)掌子面安插一些长炮眼(不小于5米)进行超前探测,水流湍急,协和谐强化复杂地道的施工地质手艺工做,

正在已建成地道的隧底及周边发觉了8处可能运营平安的现伏溶洞。但因为其对干扰信号不克不及分辩和消弭,有大量的假非常存正在。通过地质雷达探测,易于操做,发育有石笋、钟乳石等,两种超前预告方式的预告成果根基分歧,现场组织实施复杂地道的施工地质工做,TGP12结果有时还更好些;它是对超出息度钻探的一种弥补。

宜万线铁地道施工超前预告了28次高压突水,如成功预告马鹿箐地道进口泄水洞XDK255+701出水、平导PDK255+655~+696出水,预告野三关地道IIDK124+680~+650段岩溶裂隙涌水,涌水量为6000m3/d摆布,水压0.75MPa。齐岳山地道长距离超前预告探测中,物探材料显示PDK364+007~+015段围岩薄弱虚弱非常,有溶洞富含水,超前钻探验证正在PDK364+008后确实存正在富水溶腔,因为预告精确、办法适当没无形成变乱。

马鹿箐地道曾发生“4.11” 、“4.19”、“5.10”、“5.23”、“5.26”、 “6.12” 、“6.18”、 “6.20” 、 “6.21” 、 “7.03” 、 “7.04” 等多次突水突泥,照顾溶腔凸起物次要为块石、碎石及淤泥夹杂物,经初步估算,凸起物淤积Ⅰ线m,Ⅱ线m。

国表里地道地质超前预告的方式,次要有:地质法、超前导坑法、超出息度钻孔法、声波测井法、波反射法、层析成像法等。

齐岳山地道全长10528m,为单面下坡。正在地道左侧30m设置贯通的平行导坑,左侧设斜井,长752m,地道区育15条断层,进口工区为岩溶极发育区,此中F11断层规模大、水头高、水压大、岩体破裂,是全线施工最坚苦的地段之一。

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宜万线地道正在施工过程了大型充填或非充填溶腔36处,除鲁竹坝DK204+610~+640溶腔外都做出了预告,如云雾山地道出口Ⅰ线大型溶腔、大支坪进口正在DK133+000附近(包罗Ⅱ线)顺层发育的较大规模溶腔、金子山地道IIDK264+870~+840段充填碎石土的溶腔,超前物探和超出息度钻探均取得较好的结果。

物探预告次要操纵声波、超声波、地动波及电磁破正在地层中、反射,通过信号采集系统领受反射信号,判释地道掌子面前方反射界面(断层、薄弱虚弱夹层、孔洞等)距地道掌子面的距离来进行地道施工期地质预告的方式。常用的有TSP—203、TGP12、地动负视速度法、掌子面弹性波单点反射法、掌子面地质雷达法、红外探水法、HSP、单孔或跨孔CT等方式。

超出息度钻探是地道掌子面前方及四周的富水地层、富水程度以及岩溶洞窟的形态、规模及其充填和富水环境预测的间接方式,是深埋复杂岩溶地道地质灾祸预测取防治的最无效手段。一般分为超出息度钻孔长距离预告和超前长炮眼短距离预告。

宜万线铁地道正在施工过程中发生了9次大型的突水突泥,除了个体由于各类复杂缘由未能预告出之外,其它的都做出了精确的预告。

野三关地道I线m,II线m,为全线m,纵坡为人字坡;正在DK125+100左侧设置长1844.5m的无轨运输斜井,出口Ⅰ线m的排水洞。最大的问题是通过6条暗河,中部发育一大溶腔,取3#暗河连通。

正在宜万铁地道地质预告工做中,物探方式使用最普遍的是TSP-203、TGP12、地质雷达和红外探水。TSP-203、TGP12均属于地动反射法,是一种长距离的预告方式,无效探测距离100~150m,按照正在岩石上爆炸的从频推算,无效分辩率约2m,因而曲径大于2m的溶腔或含水体能够被发觉,如别岩槽地道DK244+422、马鹿箐地道DK255+978、云雾山地道DK242+850等溶腔的预告。

其地形、地质前提之复杂集西南山区铁之大成,扶植前提之艰、难、险居我国铁汗青之最,出格是长大地道穿越地域岩溶发育规模、多样性、突水突泥的风险程度及工程处置难度为国表里稀有,工程之艰难、施工风险之大、压力之凸起均属于世界级难题。

大支坪地道全长8775米,最大埋深495米,纵坡为人字坡。进口段Ⅱ线m的排水洞。最复杂岩溶地质地段为DK132+990处大型充水(泥)溶腔。

超前地质预告中有10次是程度钻孔或超长炮孔发觉的高压突水现象,如云雾山地道DK244+901掌子面的涌水(含突泥2000m3)就是超长炮孔发觉的。