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1、试述岩溶地区铁路隧道工程施工技术研发TECHN0L0GYANDⅣRKET试述岩溶地区铁路隧道工程施工王生涛Vo1.19No.3,2012(贵广铁路有限责任公司,贵州贵阳550002)摘要:铁路隧道工程由于开挖断面大,岩溶影响区域大,应充分考虑岩溶的危害,评价其影响程度,才能决定合适的岩溶处理措施.文章就岩溶地段铁路隧道的施工提出了一些施工过程控制环节和工程处理措施.关键词:岩溶;铁路隧道;超前地质预报;工程措施doi:10.3969/j.issn.1006-8554.2012.03.0090引言我国华南和西
2、南地区碳酸盐岩分布广,由于受气温,地形地貌,地质构造及地壳运动等因素影响,该区域岩溶较发育.岩溶是在以碳酸盐的可溶性盐分布区,由于水的作用,特别是地下水,对岩石以溶蚀为主的作用所形成的诸多现象综合(国际通用术语Karst,译名喀斯特).受溶蚀和由此引起的机械冲刷塌陷等共同作用,在地表与地下形成奇特地形形态有几十种,如溶沟和石芽,溶蚀裂隙,漏斗,溶蚀洼地,落水洞,地立谷,峰林,千谷,溶洞,暗河等.在此区域的铁路隧道建设应考虑岩溶的危害,评价其影响程度,以此来决定合适工程设计和工程施工处理措施.1岩溶对铁路隧道
3、工程的影响岩溶对铁路隧道工程的影响主要有:突泥突水,洞穴填充物陷落冒顶,底板塌陷及隐伏岩溶潜在综合危害等4个方面.1)在岩溶地区进行铁路隧道施工,施工中有可能遇到水囊或暗河岩涌水的突然袭击,造成泥砂涌流,堵塞坑道,给施工安全造成威胁.2)在岩溶洞穴发育或基底填充物松软;岩溶情况发育复杂,洞穴,暗河上下迂回交错,通道重叠;有的岩溶段顶板高悬不稳定,崩坠势能较大;有的溶蚀大厅临空面较大,几十上百平方米,当铁路隧道通道时,加固结构处理复杂,工程施工困难.3)由于洞穴围岩节理,裂隙发育,岩石破碎充填物松软,在施工中
4、极易发生坍塌,危害施工安全.4)由于探测手段不完善或其他因素,导致在施工过程中未探明岩溶段,给工程后期运营造成危害.施工过程中,要加强超前地质预报,特别要以水平钻探为主,结百垲bt.表调查和物探法成果的综合方法,最大限度地探清岩溶发育隋况,及时与相关方联系,并根据不同情况采用相应处理措施.2岩溶地区铁路隧道工程施工需特别控制的环节岩溶地区铁路隧道工程施工除了常规的施工过程控制外,还应特别做好超前地质预测预报和风险管理两个环节的控制.2.1加强超前地质预报工序管理现行的铁路隧道工程施工质量验收标准已将超前地质
5、预报纳入工序管理,对于岩溶地区隧道工程更应该加强超前地质预报工序管理,严格按照审批的超前地质预报实施大纲和实施方案进行,并以超前地质预报成果指导设计,施工,做到实时,动态管理.岩溶地区隧道工程超前地质预报工作,应严格按照以下3种方式方法进行综合分析评判:162.1.1地质调查法地质调查法包括地表调查和隧道内地质素描.通过地表调查,从宏观上推断,熟悉和确认不良地质,岩性在隧道地表的出露及接触关系,分析判断岩溶发育位置,规模及分布规律;隧道内地质素描可以判别地质构造,岩溶规模,形态,位置及所属地层和构造部位,充
6、填物成分以及岩溶展布的空间关系,判定地下水的分布,出露形态,地下水对结构材料的侵蚀性以及出水点和地层岩性,地质构造,岩溶,暗河等关系分析.2.1.2物探法物探法包括弹性波反射法(TsP203,202),电磁波反射法(地质雷达探测),红外探测法以及高分辨直流电法4种.以上4种物探法探明岩溶地区地质构造,不良地质体的厚度和范围,破碎带和软弱夹层等不均匀体,判断探测前方地下水体存在(如:断层破碎带,溶洞,溶隙,暗河等地质体的地下水)及其给出水量大小等参数.2.1.3超前钻探法超前钻探法常用的有超前地质钻孔和加深炮
7、眼.在岩溶地区建议将超前地质钻孔作为超期地质预报工序管理的核心,通过这种钻取水平岩芯的方法,探测前方20～30m的地质条件,验证物探成果,提高超前地质预报成果的准确度.通过对地质调查法,超前钻探法以及根据不同岩性岩溶发育及富水情况选取的物探法3种方式方法预测预报的资料,进行综合分析与评判,相互印证,并结合现场实际揭示的地质条件,发展规律,趋势及前兆进行预测,判断,得出超前地质预测预报结果,依次来优化调整措施,工法及特殊处理措施,从而确保施工安全及结构安全,确保工程顺利实施.2.2风险管理为有效控制岩溶地区铁
8、路隧道工程高风险,必须根据隧道工程实际情况,确立风险管理目标,建立完善的风险管理体系,制定切实可行的风险管理办法,对隧道风险进行分级管理.在必要的情况下,还需聘请专家组,对一些极高风险隧道专项方案及应急预案进行审查,评审.3岩溶地区铁路隧道常见工程措施在岩溶地区施工时,必须根据设计文件及现场情况查明岩溶发育分布范围,类型(规模,富水,发育,充填物),岩层的稳定程度和地下水情况(补给情况,雨季水量异动情况)等,在技
