突水突泥风险隧道施工管理技术.ppt

0,突水突泥风险隧道施工管理技术铁道部工程管理中心二一年四月,1,引言:天下莫柔弱于水，而攻坚强者莫之能胜，以其无以易之。老子道德经第七十八章注释：世间没有比水更柔弱的，然而攻击坚强的东西，没有能胜过水的，水性至柔，却无坚不摧。,2,前 言,随着大规模铁路建设，隧道的数量越来越多，长度越来越长。目前在建隧道约4600Km（规划即将开工隧道9000Km）。其中，10至15Km的隧道57座，15Km以上的隧道18座。各线级风险隧道共45座。,3,前 言,我国岩溶地质、地貌集中分布于云、贵、川三省及两广、两湖部分地区，随着国民经济发展需要，上述地区基础设施建设力度进一步加大，近期贵广铁路、兰渝铁路、成兰铁路、云贵铁路、沪昆铁路等工程陆续开工建设，需要处理大量由于岩溶地质引起的工程问题，特别是岩溶隧道工程问题。,4,前 言,针对在建隧道数量大、特长隧道多、风险隧道数量多等特点，必须加强风险隧道的管理、控制，预防或减少事故的发生。,5,目 录1 突水突泥灾害案例与分析2 风险防范施工管理技术3 工程案例,6,1 突水突泥灾害案例与分析1.1突水突泥灾害案例(1)渝怀铁路圆梁山隧道 2002年9月10日，圆梁山隧道进口正洞下导坑开挖到3414米（DK354+879）。爆破后揭示溶腔口，有少量黄泥挤出。会商后准备施做混凝土挡墙，突然发生大规模突水突泥，最大涌水量710立方/小时，瞬间突泥4200立方，淤积导坑244米。突水突泥造成多名作业人员遇难，工程损失惨重，影响施工近一年之久。突泥点埋深550米。该灾害属岩溶突水突泥灾害。,7,开始突泥时照片,8,9,大规模突泥后照片,10,(2)宜万铁路马鹿箐隧道 2006年1月21日，马鹿箐隧道出口平导开挖到3174米（PDK255+978）。注浆加固后开挖出碴时，突然发生突水突泥，最大涌水量72万立方/小时，瞬间突泥8万立方，淤积平导1600米，正洞1000米，造成多名作业人员遇难，经济损失巨大，影响施工一年之久。突泥点埋深400米。该灾害属岩溶突水突泥灾害。,11,12,突水动画,13,(3)宜万铁路野三关隧道 2007年8月5日，野三关隧道出口开挖到5444米（DK124+602）。出碴时，突然发生突水突泥突石，最大涌水量15万立方/小时，瞬间涌出泥砂与块石5万立方，将洞内机械设备冲出500米后扭曲解体，造成多名作业人员遇难，经济损失巨大，影响施工一年之久。突泥点埋深200米。该灾害属岩溶突水突泥灾害。,14,15,突水突泥突石照片,16,突水突泥突石照片,17,机械设备解体照片,18,(4)宜万铁路大支坪隧道 2008年4月30日，大支坪隧道进口开挖到2771米（DK132+913）。注浆完成后开挖时，专职安全员发现异常，立即下令撤人。随即发生大规模突水涌砂，最大涌水量4万立方/小时，涌砂量约4000立方，淤积长度200米。由于采取了防范措施，未造成人员伤亡。突泥点埋深160米。该灾害属岩溶突水突泥灾害。,19,大规模突水涌砂监控录像,20,21,(5)宜万铁路云雾山隧道 2008年7月21日，云雾山隧道出口开挖到3079米（DK245+645）。进行超前地质钻孔时，突然发生突水涌砂，涌水量780立方/小时，涌砂量约1000立方，造成线淹井1035米、线淹井710米。突泥点埋深700米。该灾害属岩溶突水突泥灾害。,22,突水涌砂照片,23,(6)厦深铁路梁山隧道 2009年3月14日，梁山隧道进口开挖到2505米（DK96+505）。爆破后出碴时先发生小型突泥，突泥量约200立方。经会商清淤时，突然发生大规模突水突泥，突泥量约8000立方。4月6日再次突泥约2万立方，淤积长度230米。突泥后地表坍陷，陷坑面积50平方米，深20米。突泥点埋深270米。该灾害属风化软弱破碎断层突水突泥灾害。,24,大规模突泥后照片,25,突泥后地表坍陷照片,26,增设迂回导坑注浆后到2月23日开挖至14.5米时.掌子面初期支护出现裂缝，右侧拱腰出现股状清水，继而发生小型涌泥，至3月7日陆续发生规模不等涌泥10余次，直至迂回导坑淤塞满洞。造成又一次灾害，给工程整治造成极大困难,27,迂回导坑全断面帷幕注浆,28,掌子面局部股水,29,大规模涌泥监控录像,30,地面陷坑扩大、加深,31,(7)龙厦铁路象山隧道 2009年12月24日，象山隧道进口开挖到4468米（YDK24+158）。注浆完成后开挖时，初期支护开裂、掉块，发生坍塌约600立方，涌水量约200立方/小时。之后，突水持续变大，最大涌水量约7000立方/小时，隧道被淹。【该注浆段30米（设计开挖25米），上中部已经开挖完成，下部开挖22米（距预设计位置3米）】。突水后地表大面积沉降、坍陷，房屋开裂、倒塌，搬迁800余人，经济损失较大。突水突泥点埋深150米。该灾害属岩溶突水突泥灾害。,32,突水突泥照片,33,职工宿舍楼下沉开裂,34,小学下沉开裂,35,河床塌陷照片,36,突水突泥后地表坍陷照片,37,突水突泥后地表坍陷照片,38,(8)南广铁路白云隧道 2010年1月14日，白云隧道出口开挖到696米（DK334+733）。爆破后先发生小型突水突泥，突泥量约200立方。经会商清淤时，再次发生大规模突水突泥，突水量300立方/小时，突泥量约2000立方，淤积长度150米，造成多名作业人员遇难。突泥点对应地表坍陷，陷坑面积300平方米，深20米。突泥点埋深80米。该灾害属断层突水突泥灾害。,39,大规模突泥照片,40,突水突泥后地表坍陷照片,41,(9)贵昆铁路六沾段六盘水隧道 2010年2月5日，六盘水隧道出口开挖到632米（DK248+228）。后方170米位置初期支护（工20b）破坏坍方，长度约50米，造成8名施工人员被困。该段为充填粘土夹块石溶腔，前期施工时连续发生小型坍方，采取超前大管棚并注浆加固后通过。坍方点埋深约100米。该灾害属岩溶处理通过后坍方灾害。,42,突泥坍方照片,43,(10)集包铁路新旗下营隧道 2010年3月19日，新旗下营隧道进口开挖到370米（DK587+982）。后方56米位置初期支护（格栅）失稳破坏坍方，造成10名施工人员被困。该段为变质大理岩，前期施工时经常发生局部掉快。坍方点埋深约70米。该灾害属围岩（强风化岩体呈压碎状结构）松动失稳坍方灾害。,44,坍方前掌子面围岩情况,45,现场处理照片,46,救援措施,采用地质钻机打通风管、探孔，送风、送牛奶，持续几天洞内一直无反应。同时，开挖救援导洞进行施救。由于坍塌体为碎石、孤石，极为松散破碎，采用小导管超前，木棚架支护，推进艰难，棚架变形。根据救援导洞掘进地质描述坍方体长度可能超出预想，采用日本矿岩RPD-180CBR水平向前、斜向实施超长探孔，坍方已至掌子面。综合分析，为防止发生次生灾害决定停止救援导洞掘进。,47,坍方体探孔布置,48,救援导洞掘进支护,49,水平探孔,50,1.2突水突泥工程特征分析 对以上十个隧道突水突泥灾害，从“地质特征、工序环节、预测预报、工程处理”四个方面对灾害进行分析。,51,(1)地质特征 水的作用：水是灾害发生的根源。压力高：隧道埋深大，处于高压状态。不良地质：隧道穿越溶洞、断层破碎带或接触带等不良地质。综合来看，“高压、富水、不良地质”三者不利组合是诱发突水突泥突石及坍方灾害的地质条件。,52,(2)工序环节 灾害主要发生在开挖或清淤两个工序环节。(3)预测预报 从灾害结果来看，发生突水突泥的规模都非常大。加强地质超前预测预报，溶腔或断层等不良地质是可以发现的。,53,(4)工程处理 九座隧道中：野三关隧道是突发性灾害。圆梁山、梁山、白云三座隧道是先发生小型突水突泥，在处理过程中发生大规模突水突泥灾害。马鹿箐、大支坪、象山三座隧道是注浆加固后开挖时发生灾害。,54,六盘水隧道是溶腔采用大管棚注浆加固通过后发生灾害，新旗下营是破碎围岩开挖支护后发生灾害。云雾山隧道是超前探孔时，孔口未安设闸阀造成灾害。从发生灾害的几种类型来看，在复杂地质条件下，应在超前预报、涌出物处理、注浆质量和开挖支护等方面予以加强。,55,综合以上分析，发生灾害的原因主要体现在以下三个方面：未发现风险源（超前预报）。发现风险源，但技术方案不合理（清淤、注浆）。发现风险源，但施工管理措施不到位（注浆后、支护通过、钻孔）。,56,2 风险防范施工管理技术 风险隧道防范突水突泥灾害实际上是一个风险管理的问题。只要管理到位，一定会在很大程度上规避灾害的发生。风险管理主要包括4个方面：识别评估体系（怎么找风险）、决策管理体系（谁说了算、该怎么管）、技术应对体系（该怎么干）、安全措施体系（有风险怎么办）。,57,58,2.1识别评估体系（持续评估机制）(1)设计单位根据地质勘察资料进行隧道风险等级划分，由建设单位组织进行风险评估。风险等级根据地表岩溶汇水面积、地下暗河、地质构造、物探异常密集带、岩溶水动力垂直分带、断层规模性质6个方面进行划分。,59,满足以上条件，位于岩溶水动力水平循环带时及高压富水断层为级风险隧道（地段）；位于垂直循环带时，为级风险隧道。对于发育小规模岩溶的隧道划分为一般岩溶隧道。,60,(2)进行地质超前预报专项设计并纳入工序管理，严格执行“有疑必探、不探不进”的安全施工理念。不同等级的岩溶（断层）隧道应采取针对性的有效的预报方法。结合宜万铁路经验，应采取以下预报方法。,61,62,(3)施工方案安全评估。遇到高压富水充填溶腔或断层时，应进行注浆方案、分水降压方案、冻结方案、释能降压方案评估，选择安全的施工方案。(4)水文监测。对降雨量、洞内水量、水压力进行监测，建立水力联系的关系，为确定施工方案及防灾提供依据。,63,宜万铁路野三关隧道水压力与地表降雨量关关系,64,宜万铁路野三关隧道洞内涌水量与地表降雨量关系,65,2.2决策管理体系 在风险隧道施工中，重大风险的出现往往是由于重大技术方案与现场复杂的地质条件不符，或者现场落实不到位而引起。因此，方案决策和现场管理对安全起着决定性作用。,66,67,(1)应充分发挥建设单位的主导和决策作用，成立以指挥长为组长的级风险隧道重大技术方案管理小组，组织审查、论证、决策、批准重大技术方案。,68,(2)成立以建设单位领导为组长，由设计、施工、监理单位参加的级风险隧道特别管理小组，现场组织和督导重大技术方案的落实。特别管理小组主要抓好影响安全的四个环节：超前预报、注浆堵水、释能降压、结构处理。,69,(3)建立防范高风险8项专项机制：施工地质勘察与超前地质预报专项机制；突发性事件防范应急预案专项机制；应对复杂地质与工程的设计和施工预案专项机制；重难点工程监控专项机制；隧道施工量测监控专项机制；严格规范施工工艺监控专项机制；严格履约考核奖罚专项机制；信息收集反馈和快速反应专项机制。,70,(4)制定并落实对隧道安全影响最大的两个技术管理专项制度：复杂岩溶隧道施工地质超前预报管理制度（细则）；复杂岩溶隧道注浆施工管理制度（细则）。,71,2.3技术方案体系 风险隧道技术方案包括：绕避技术、注浆技术、分水降压技术、释能降压技术、结构处理技术。（其他技术：冻结法，水平旋喷，灌注热沥青，地面钻孔封堵）,72,(1)绕避技术：遇到规模较大的岩溶时，处理时间长，施工风险高，特别是反坡时，稍有不慎，会导致淹井灾害，影响全隧施工组织。因此，绕避技术在风险隧道遇到规模较大岩溶时，应优先考虑，以开辟新的工作面。同时，平导或泄水洞遇到规模较大的岩溶，原则上不处理，采取绕避。,73,74,(2)注浆技术：注浆是目前处理溶腔特别是断层、富水裂隙的一项有效技术。通过注浆，达到堵水和加固地层的目的，从而保证隧道施工安全。注浆堵水案例 2006年3月3日，齐岳山隧道施工到PDK366+195，进行超前水平钻探，探孔深度38m，单孔最大涌水量700m3/h，水压力3.1MPa。针对该地下水属高压裂隙水，采取“注浆堵水”方案。,75,超前探孔突水录像,76,注浆堵水加固照片,77,注浆加固案例 2005年10月15日，云雾山隧道开挖揭示DK247+562特大充填块石土溶腔，溶腔纵向发育线长118m，线长138m，溶腔向线左发育，宽约60m，基底深度超过80米。对该溶腔采取“超前帷幕注浆+大管棚”进行处理。,78,注浆前,注浆后,注浆加固,79,信息化注浆新技术 工法原理：信息化注浆工法是根据隧道周围土体是不均匀的，由于透水性不同造成水量同样是不均匀的，因此，通过施做不等厚的加固体来抵抗松动圈。在水量小的区域可以采用35m的加固圈，对渗透性强、水量大的区域予以加强。达到有效、高效的目的,80,工艺流程 分区定位 按对隧道外35m基本注浆加固区进行注浆预设计。选取周边46个注浆孔进行钻探预注浆，遇水顶水，遇破碎加固。通过这46个孔确定隧道周围强水区与弱水区。,81,基本注浆 完成探孔后，对基本注浆区进行钻孔注浆。基本注浆区一般设计两圈，外圈孔位于隧道外35m，内圈孔为13m。严格按照“先外圈后内圈，同圈间隔跳孔”的顺序进行注浆。,82,区域强化 对锁定的强水区进行补注浆加固，注浆范围为58m。,83,效果检查 高压富水地层既要达到堵水效果，又要起到加固作用，因此，应严格按制定的标准进行注浆效果检查，不达到标准必须进行补注浆。,84,全断面帷幕注浆照片 信息化注浆照片,85,钻孔注浆机械设备配套 高效配套的机械设备是保证高压富水地层快速、高效施工的目的。,中国产MGJ-50钻机,中国产XY-2PCG钻机,该类钻机最大扭矩20003000Nm 钻进速度35m/h,86,中国产MZ200钻机最大扭矩3400Nm 钻进速度515m/h,87,意大利产C6钻机最大扭矩13550Nm 钻进速度1020m/h,88,日本产RDP-150钻机最大扭矩8000Nm 钻进速度1015m/h,89,日本产RDP-75钻机最大扭矩6000Nm 钻进速度1015m/h,90,意大利产SM400钻机最大扭矩13630Nm 钻进速度1020m/h,91,德国产KR805钻机最大扭矩27000Nm 钻进速度1530m/h,92,日本矿岩RPD-180C多功能钻机 最大扭矩8000Nm 钻进速度跟套管钻大于10m/h（预报、注浆、管棚、锚索、地基）,93,钻孔参数自动记录、输出,94,钻机型号与钻速关系,95,风压对钻速的影响,96,中国产ZJP(BP)30注浆泵 最高压力30MPa、最大流量110L/min,97,法国产PH15注浆泵 最大压力7MPa、最大流量180L/min,98,注浆效果检查评定标准化 针对高压富水地层，注浆的作用既要达到堵水要求，又要满足加固地层的需要，因此，检查项目必须包含对堵水和加固双重作用的检查，同时注重过程控制的检查。,99,100,钻孔出水量分析法,101,P-Q-t曲线分析法,102,注浆量分析法,检查孔出水量分析 注浆后允许检查孔出水量为2L/(minm)。,103,检查孔稳定分析：采取孔内成像，检查孔内浆液填充情况，评价检查孔的稳定性。,孔内摄像,孔底成像,104,齐岳山隧道F11断层注浆后孔内摄像,105,（3）分水降压技术 对于高压状态，既使隧道采取了注浆堵水，开挖风险也是很大的。因此，为降压注浆后开挖风险，可通过钻孔方式，或者设置高位泄水洞，对隧道注浆加固圈外实施排水降压，以确保隧道开挖处理低水压状态。如齐岳山隧道采取了高位支洞分水降压，完成了隧道注浆后的安全开挖。,106,分水降压方案图,107,分水降压后渗透场和塑性区模拟计算,108,(4)释能降压技术:释能降压技术是针对复杂的高压富水充填溶腔所采取的有计划、有目的的精确爆破揭示，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的安全风险，之后，根据溶腔情况进行针对性结构处理。,109,释能降压技术主要内容包括：岩溶特征分析、临近界面锁定、相邻洞室分隔、洞外排水规划、专项精确爆破、预警预报监控、配套措施实施。,110,释能降压法的二十四字施工要点：探介质、锁边界、选时机、精爆破、严监控、畅排放、细处理、勤检查。释能降压法框图：见下图,111,112,113,114,(5)结构处理技术：按型态大小、充填物特征、充填物性质、涌水量大小、突涌水动态变化特征、地质构造特征对岩溶进行分类，针对不同类型岩溶，采取针对性措施，实现岩溶“模式化”处理。对大型岩溶，应研究基础加固、钢管桩、拱、板、梁、路基填筑等多种基底跨越结构型式。,115,对于拱部大型岩溶，应研究立柱支顶、拱罩防护等措施。对于隧道穿越暗河及富水管道地段，应研究注浆堵水加固、引排、绕越、泄水洞等多种处理措施。,116,岩溶管道处理标准模式图,117,岩溶管道引排水治理标准模式图,118,板跨处理模式图,119,钢管桩处理模式图,120,桩基承台处理模式图,121,龙鳞宫巨型溶洞,隧道位置,122,回填路基处理方案图,123,立柱支顶处理模式图,124,立柱支顶,125,护罩、拱跨处理,126,2.4安全措施体系(1)制定安全进洞条件：据日降雨量、水压力、洞内排水量等实行进洞安全等级管理，确定进洞施工警戒条件，确保施工人员绝对安全。,127,宜万铁路马鹿箐隧道安全等级,128,齐岳山隧道进口安全施工等级管理,129,(2)进行安全生产培训：对现场人员进行技术交底和安全交底，进行安全培训，使现场人员了解工程，知道风险，知道遇到风险后怎么办。(3)设置专职安全员，负责启动风险预警系统，并组织疏散撤离。,130,(4)完善防灾报警系统:包括视频监控系统、声光报警系统、应急照明系统、安全逃生系统。(5)对规模大的溶腔进行结构长期监测，保证溶腔的结构长期安全。,131,宜万铁路齐岳山隧道洞内施工全过程监控系统,132,声光报警系统,133,134,135,疏散通道 自救装备,136,3 风险隧道施工案例3.1马鹿箐隧道978溶腔处理 马鹿箐隧道978溶腔在出口遭遇突水突泥后，采取释能降压法处理。(1)查找溶腔“978溶腔”发生“121”突水后，在进口增设4696m泄水洞。通过地面、正洞和泄水洞对溶腔探测，线溶腔长26m、线溶腔长12m、泄水洞溶腔长17m，深度大于50m，水压1.2Mp。充填淤泥质黏土夹碎石、块石、孤石。,137,溶腔型态图,138,(2)判释溶腔 马鹿箐隧道地表发育5条暗河，其中2条对隧道有直接影响。地表汇水面积约14.6平方公里。由于该溶腔规模大，水文条件复杂，因此，应采用释能降压法处理。,139,140,区域安全岩盘厚度为2.53m。区域安全岩盘厚度为3.64.3m。区域安全岩盘厚度为5m以上。根据锁定的溶腔边界，爆破时必须确保爆开区和区。,(3)锁定溶腔：采用超前钻孔对泄水洞掌子面前方溶腔边界进行锁定。,141,(4)打开溶腔 2008年4月3日采取精确爆破打开泄水洞溶腔。专项爆破设计如图。,142,释能降压录像(见外部录像),溶腔释能降压录像,143,溶腔释能降压录像,144,高位泄水支洞泄水,145,释能降压后溶腔形态,146,（5）处治溶腔 线溶腔处理：充填物未释放，采取注浆管棚法处理。基底采用桩基承台方案。,147,线溶腔处理：充填物释放，采取回填护拱后暗挖法处理。基底采用桩基承台方案。,148,马鹿箐隧道978溶腔处理特点：该工程为高压富水充填溶腔，溶腔内充填块石、泥砂，水压力1.2MPa，水容量巨大，溶腔纵向宽15米。前期采取注浆法未通过。后期采取释能降压法，泄水洞受降雨影响，多次突水突泥突石，形成空腔。线采取注浆管棚法通过，线采取盖挖法通过。,149,3.2野三关602溶腔处理 野三关602溶腔突水突泥后采取释能降压法处理。(1)查找溶腔“85”突水突泥突石发生后，通过在线增设横通道拐入线，反向探测溶腔，确定溶腔纵向长27m。溶腔内充填块石、堆积体，堆积高度不明。,150,溶腔型态图,151,(2)判释溶腔“602溶腔”水来自于地表洼地汇水、3#暗河水和苦桃溪河水。溶腔规模大，水文条件复杂，采取注浆法通过风险高，因此，采取泄水洞释能降压处理。,152,(3)锁定溶腔:通过采用超前钻探锁定溶腔爆破边界。(4)打开溶腔:增设泄水支洞，对泄水支洞溶腔爆破实施释能降压。,153,泄水支洞施工录像,154,实施释能降压录像,155,(5)处治溶腔 前期溶腔处治：通过泄水支洞实施释能降压后，对溶腔清方置换处理，采取双层支护，于2009年2月2日贯通。,156,溃口处理：2009年5月16日强降雨83mm，溶腔段双层初期支护被高压水击穿，再一次发生突水突石，峰值涌水量约2万方/小时，突泥突石长度161m，约12000方，再次证明高压水对隧道结构所产生的危害，从而增加该溶腔处理难度。,157,再次突水突泥,158,为确保溶腔在低水压条件下施工安全，通过增设高位泄水支洞进一步释能降压，然后对溶腔段采取“注浆固结、管棚支护、两端夹击、步步成环”施工方案。,159,高位泄水支洞排水减压录像,160,注浆处理溃口,161,野三关隧道602溶腔处理特点：为大规模充填泥砂及块石溶腔，发生突水突泥突石。最大涌水量15.1万立方/小时，淤积500米。采取泄水支洞释能降压处理。双层支护完成后，地表强降雨后，短时聚集高水压，初期支护被击溃。采用高位泄水支洞二次释能降压，采取注浆管棚法，实施可控注浆，即采取上排下堵措施通过溃口。,162,3.3云雾山隧道526溶腔处理 云雾山隧道526溶腔采取释能降压法处理。(1)查找溶腔 隧道出口开挖到DK245+632，进口开挖到DK245+523里程时，通过超前深孔钻探，确定线溶腔纵向长45m，线溶腔纵向长21m。,163,溶腔型态图,164,溶腔地质特征：对钻孔涌砂取样筛分，筛分表明，溶腔充填物为中砂。针对高压富水中砂地层，采用普通水泥注浆，很难达到满意的注浆堵水效果，既使采用超细水泥注浆，技术要求很高，注浆堵水难度很大。,云雾山隧道“526溶腔”涌出砂的筛分曲线,165,溶腔水文特征：在10#横通道利用探孔进行放水试验。试验时，3#、5#孔通过钢管将水引排至消水洞，1#孔通过泵站抽水至消水洞。试验自08年9月26日到10月7日，共12天。,云雾山隧道“617溶腔”放水试验位置图,云雾山隧道“617溶腔”放水试验布置示意图,166,分析试验数据，可以得出以下结论：钻孔排水与地表降雨有响应关系，降雨1天内钻孔水量变大，但充填介质经常堵塞钻孔，影响排水。水压力未超过0.8MPa，水压力与地表降雨有响应关系。钻孔排水对水压力影响不大，通过钻孔很难短时间将水压力降低。,云雾山隧道“617溶腔”放水数据分析图,167,溶腔环境特征：溶腔段位于背斜核部，溶腔水主要为地表岩溶洼地汇水，暗河系统对溶腔不形成水力补给。,“526、617溶腔”水文地质图,168,(2)判释溶腔“526、617组合溶腔受地表岩溶洼地汇水影响，与暗河不联系。溶腔内充填砂层，注浆难度大，因此，选择释能降压法处理。,169,(3)锁定溶腔:将掌子面溶腔划分为四个区域。岩盘厚度区小于2.5m，区为2.54.5m，区为4.59m，区大于9m。,170,(4)打开溶腔:为确保爆破一次成功，对下部岩盘厚度较厚部位施工导坑以形成临空面。根据掌子面岩盘厚度，分区设计爆破眼。,171,释能降压录像,172,泄水洞接通隧道上方岩溶水录像,173,(5)处治溶腔“526溶腔”：采取回填护拱法处理。“617线溶腔”：采取清方置换法处理。“617线溶腔”：采取清方置换法处理。,174,云雾山隧道526、617组合溶腔处理特点：溶腔为充填泥砂溶腔。超前探孔涌水量780立方/小时，水压力0.8MPa。采取掌子面释能降压、增设泄水洞、回填护拱法处理。,175,3.4五爪观隧道溶腔处理 五爪观隧道DK49+274DK49+345段与五爪观暗河正交。暗河岩溶大厅横向宽约120m，为巨块状崩塌块石充填。根据该岩溶暗河特点，总体方案为“堆积体加固堵水，提升暗河，暗挖通过”。处理顺序为：清除堆积物施做大里程端底板分段施做截流区注浆、挡水坝排水渠区注浆、修建排水渠、导流大里程区钻孔注浆、小里程区底板小里程区钻孔注浆 隧道暗挖。,176,暗河上游,177,178,注浆效果,179,3.5齐岳山隧道629溶腔(1)查找溶腔 2006年5月26日，齐岳山隧道进口施工至DK363+629里程，通过超前水平钻探遇到高压富水溶腔，溶腔纵向长12m，最大水压0.68MPa。溶腔内充满水，试注浆约1600方无效果。进口处于反坡段，平导贯通前不具备放水条件。,180,溶腔探测型态图,181,(2)判释溶腔 溶腔规模大，充满高压水。溶腔主要受地表洼地降雨补给，汇水面积约6平方公里。采取释能降压法处理。,182,(3)锁定溶腔 通过平导实施横向排水支洞，锁定溶腔爆破边界。由锁定的边界来看，溶腔极不规则，主要位于掌子面左下方。,183,(4)打开溶腔 2009年10月26日平导贯通后，通过10个钻孔以3000m3/h排量控制放水，共放水65万方，水压力由0.43MPa逐渐下降，稳定在0.01MPa，对溶腔爆破。,184,溶腔放水降压照片,钻孔排水减压录像,185,溶腔释能降压录像,186,溶腔释能降压后照片,187,(5)处治溶腔 溶腔实施释能降压后进入溶腔观察。基底结构处理采取混凝土换填预留排水通道进行处理。,188,齐岳山隧道629溶腔处理特点：溶腔为充水溶腔。水压力0.68MPa，采取放水、注浆试验无效。采取横向支洞释能降压处理。,189,3.6齐岳山隧道F11断层注浆处理(1)工程地质及水文地质 得胜场槽谷呈狭长状，长68km，与隧道正交。槽谷区发育F11断层，断层及影响带宽253m。,190,F11断层由构造角砾岩、碎裂岩和断层泥组成，稳定性极差。超前探孔实测单孔最大涌水量1800m3/h，水压力2.5MPa。,191,超前探孔录像,192,(2)分水降压 由于F11断层水压高，高压水极容易击穿注浆盲区形成危害，因此，通过增加高位泄水支洞进行泄水降压，为正洞注浆开挖保驾护航，降低施工风险。,193,(3)注浆设计:采取上半断面实现全断面注浆，采用信息化注浆技术。,194,(4)注浆施工,195,(5)注浆检查及开挖,196,齐岳山隧道F11断层处理特点：断层富水高压水，超前探孔单孔最大涌水量水量1800立方/小时，水压力2.5MPa。采取高位支洞分水降压，采取信息化注浆通过。,197,宜万铁路齐岳山隧道在施工中遭遇了大规模岩溶22处，以及高压富水断层。通过采取标准化管理，未发生任何安全事故。,198,为防范风险隧道发生突水突泥灾害，请记住以下关键词。风险源：水、高压、岩溶与断层 技术方案：释能降压、帷幕注浆 安全措施：进洞条件、超前预报、水文监测、防灾报警 管理制度：专项机制、决策制度、分级督办,199,突水突泥灾害是毁灭性的，必然会造成巨大的财产损失和工期延误，同时，可能会造成较大的人员伤亡和环境影响，因此，避免风险隧道灾害发生，确保工程安全，是我们的首要责任和神圣使命。,200,谢谢大家！,