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《宜万铁路岩溶隧道综合超前地质预测预报技术》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、公路隧道2010年第3期(总第71期)宜万铁路岩溶隧道综合超前地质预测预报技术谢衔光(中铁西南科学研究院有限公司成都610031)摘要本文通过目前在建的宜(昌)万(州)铁路复杂岩溶隧道综合超前地质预测预报工作实践,对综合超前地质预测预报的各种手段、耗时及准确度进行了分析,对各种预报手段的适应性进行了比较,论述了各种预报手段的优缺点。关键词隧道岩溶超前地质预报分析比较报手段的制约和判释能力上的限制,依然存在预报1主要地质问题及施工风险简介失准现象,尤其在开工后的3年内较为突出。该项宜万铁路隧道工程穿越典型的鄂西碳酸盐岩地目于2004年6月正式大面开工建设,此后2005年层,也是
2、我国岩溶最发育的地区之一,碳酸盐岩地层1月21日马鹿青隧道发生特大型突水突泥,鲜活的总长度占整个隧道全长的70%以上。在22座长、11名作业工人瞬间化为乌有;2007年8月5日,全特长隧道中,碳酸盐岩隧道(部分或全部)达19座。线第一长隧(长度13.833km)-野三关隧道发生特多座长大岩溶隧道穿越暗河,在暗河的下部通过,如大型突水突泥(图1),一举夺取10人生命,直接经白云山、五爪关、八字岭、野三关、大支坪、马鹿箐、齐济损失为1300余万元;2007年11月20日,高阳寨岳山、别岩槽隧道等;多座隧道穿越区域大断裂,如隧道进口高陡边坡发生大型塌方(图2),造成35人白云山、五
3、爪关、八字岭、野三关、大支坪、云雾山、齐死亡,1人受伤,直接经济损失近1500万元。这些岳山、别岩槽等隧道。归结起来,主要存在下列地质事故,促使建设者不得不对包括地质预报在内的风问题:险控制手段进行进一步研究。(1)极发育的岩溶、岩溶水隧道在穿越岩溶地区时,可能遭遇大型岩溶洞穴、暗河或管道流,发生大型突水突泥,并可能引起地面岩溶塌陷,地表水源枯竭等环境地质灾害,危害极其严重。(2)断层破碎带宜万线多座长大隧道穿越规模宏大的区域性大断裂,可能发生大型塌方,将直接给隧道施工带来艰巨工程。(3)煤层瓦斯及天然气图1野三关隧道突水淹没隧道本线多座长大隧道穿越上述煤系地层,可能遭遇有害
4、气体,造成安全事故。(4)高地应力宜万线多座长大隧道的埋深大于500m,最大埋深达800余米,且构造复杂,存在高地应力而引发硬质岩岩爆和软质岩变形等地质问题。因此,宜万铁路是铁路系统公认目前在建的有极高施工风险的铁路项目之一。在开工之初,业主就明文规定将“隧道综合超前地质预测预报工作”视为必备工序,严加控管,亦即超前地质预报工作不到图2高阳寨隧道大型塌方现场位,禁止开挖,以有效规避施工风险。但限于目前预·50·谢衔光宜万铁路岩溶隧道综合超前地质预测预报技术笔者通过对宜万铁路野三关隧道、大支坪隧道等被院士团喻为世界难题的高风险隧道综合超前地质预测预报的实践总结,对相关综合超前地
5、质预测预报的各种手段、耗时及准确度进行了分析,对各种预报手段的适应性进行了比较,论述了各种预报手段的优缺点,以期对今后完善隧道地质预报技术有3各种超前地质预测预报手段判所帮助。[1][2]释2超前地质预测预报实施方案(1)掌子面地质素描法2.1地质风险分级地质素描是一种结合了中长距离超前地质预报设计单位依据勘察结论,在每座隧道的设计文成果,通报对揭示掌子面的地质编录,所实施的非常件中,将整座隧道的地质风险予以分段定级,Ⅰ级风直观、简捷的短距离预报方法(也称短期预报)。因险隧道最多有下列4个等级:此,其预报结果准确度较高,是指导隧道施工的必备(1)A+级:可能发生大～特大型突水
6、突泥及重工作。大物探异常段落。①工作原理(2)A级:可能存在较大地质灾害的地段,如可掌子面地质素描主要是对已揭示地质体(地层能遭遇大型暗河系统,发育重大软弱、富水、导水性岩性、岩层产状、地质构造、节理裂隙、不良地质等)良好的断层;可能诱发环境地质灾害的地段以及高进行观测和编录,通过掌子面实见地质体向前方延地应力、瓦斯灾害严重的地段。伸情况作出有现实依据的推断。它是一种短距离预(3)B级:主要针对可能发生中～小型突水突报方法(一次控制长度15m),也称跟踪预报,属于传泥地段,存在较大物探、钻探异常、断裂带等地段。统的地质类比方法。当发现局部地段较复杂时,则按A级要求实施。②地质
7、素描主要内容(4)C级:主要针对岩溶水文地质条件较好的碳地层岩性及产状、断层、节理、不良地质情况等。酸盐岩及碎屑岩地段,发生突水突泥的可能性较小。(2)TSP203法2.2专项预报设计方案①使用设备由瑞士安伯格公司测量技术公司研制、开发,昆明西普瑞格公司代理,售价28.43瑞士法郎,约折合200万人民币。各风险隧道承建施工单位均至少配置一台于现场。②预报段落控制要求A、A+级地段100m,B、C级地段150m;需多次预报时,两次预报段落的搭接长度不小于10m。(3)地质雷达法①所使用设备用于超前地质预报
