华蓥山运营隧道岩溶涌水突泥病害发展机理及处治方案探讨

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1、丁尧等华蓥山运营隧道岩溶涌水突泥病害发展机理及处治方案探讨并以它们为中心形成各种规模的洼地，差异集降水。2岩溶涌水突泥病害致灾机理分析(3)停滞消亡阶段隧道建设是大规模的地下工程活动，必然会对随着地下水位的总体下降和水力坡度的逐渐隧址区局部的地质发展进程产生深远影响。岩溶降低，地下水的溶蚀能力逐渐降低甚至消失，岩溶的发展进程可分为3个阶段_3J。发育呈停滞状态。(1)启动阶段隧道开挖形成了一个新的巨大的泄水通道，使地下水对介质以化学溶蚀作用为主，水流通道得原来处于阻滞状态的岩溶管道被打通，岩溶管道比较狭小，地下水几乎没有机械搬运能力，岩溶发内的地下水混合着泥沙和角

2、砾，具有强烈的冲蚀作展比较缓慢。随着水流越来越集中的正反馈机制用，加速了岩溶的发展进程，从原来以化学溶蚀作的加强，岩溶演化加快。当主体通道的宽度达到5用为主的阶段过度到在地下水动力环境下的机械～5Omm时，紊流开始出现，地下水开始具有一定侵蚀与化学溶蚀共存的快速发展阶段。这种机械的机械搬运能力，岩溶演化便进人快速发展阶段。侵蚀比化学溶蚀更为迅速和强烈。岩溶管道被冲(2)快速发展阶段蚀扩宽后，加剧了岩溶水及岩溶充填物向隧道空间地下水流对介质的改造由化学溶蚀变为机械内涌出，且可能使得更远地方的岩溶充填物也向隧侵蚀与化学溶蚀共存，机械侵蚀变得愈益重要。地道空间流动(见图

3、4、图5)。下出现各种规模的洞穴，地表形成溶斗及落水洞，图4自然状态下的岩溶发育形态(示意)图5隧道建设后的岩溶发育形态(不意)由于岩溶管道几何形态和分布十分复杂，有些3病害处治方案设计水头压力很大，要找到并对其进行有效的封堵是很3．1处治原则困难的。因此，通过封堵的方式很难达到理想的本着“技术可行、施工安全、整治彻底、施工快效果。速”的指导思想对隧道各段病害进行整治。沉砂池扩容的方案需要定期对岩溶涌出物进3．2处治方案行人工清除，维护保养成本较高，而且不能彻底解鉴于以上致灾机理分析，岩溶隧道在多年运营决岩溶涌出物逐渐增加的问题。过程中，由于原来阻塞的岩溶管道被疏

4、通冲蚀拓由于涌突点距离洞口距离仅有300m，因此，采宽，岩溶水及其他岩溶涌出物呈现越来越强烈的趋用新增泄水洞方案是可行的。经过经济技术比较，势，最终超出了隧道的原设计沉砂池的承载量，岩此次华蓥山隧道岩溶涌出灾害整治采用新增一座溶水及充填物涌出沉砂池，淹没路面。针对这种机泄水洞，通向沉砂池的方式，将沉砂池中的岩溶涌理，提出了3种处治方案。出物排出洞外，可极大地提高对岩溶涌出物的排泄(1)对岩溶管道进行封堵，阻止其进一步冲蚀能力，保障隧道运营安全。扩大。结合实际的地形条件，考虑施工方便且尽量减(2)对沉砂池进行扩容，使之能够容纳更多的少爆破对营运安全的影响，新增泄水洞

5、平面布置左岩溶涌出物，降低清理频率。线隧道外侧(见图6)。泄水洞起点位于左线隧道(3)新增一座泄水洞，将沉砂池的岩溶涌出物ZK37+187左侧(行车方向)沉砂池内。排出洞外。·31·公路隧道2013年第3期(总第83期)广安一一一专华整：山-二隧：道：左：线：长：度4：⋯7063一m⋯一⋯一监!塑蜀一图6泄水洞平面布置图定泄水洞以暗挖方式下穿隧道主洞。其泄水洞与根据泄水洞出口实测地面高程、左右沉砂池工程地质钻探成果及竣工资料，病害整治施工组织确左右沉砂池通过竖井连接(见图7)。图7泄水洞与主洞左右沉砂池连接剖面图础上，可以尝试采用“半封堵’’的形式，即采用特殊4结

6、论与建议结构，如反滤措施等，让岩溶水通过，但固体物则封堵于岩溶管道中，可减少泥沙等固体物质对岩溶管岩溶地区隧道的建设会使得处于发育过程中道的机械侵蚀作用。的岩溶进程加速，从以化学溶蚀为主过渡到以机械参考文献侵蚀为主，使得原来处于阻塞状态的岩溶管道被疏通拓宽，从而使得岩溶隧道岩溶水及填充物的涌出Eli张民庆，曾强运，杨兵．岩溶隧道溶洞泄水机理及工程实量在运营过程中呈递增趋势。例分析[J]_岩土工程学报，2010(10)：1543—1550·为此，岩溶隧道建设过程中排水系统应具有一r2]《工程地质手册》编写委员会．工程地质手册[M]．3版．定的超前性，考虑隧道设计寿命

7、过程中的岩溶物质北京：中国建筑工业出版社，2004．E3]张人权，梁杏，靳孟贵，等。水文地质学基础[M]·6版·北增加的量。京：地质出版社，2011．对于新建岩溶隧道，在岩溶管道分布明确的基·32·