宜万铁路马鹿箐隧道高压富水岩溶治理技术

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1、宜万铁路马鹿箐隧道高压富水岩溶治理技术现代隧道技术(增刊)MaDERNnJNN日jjNGTECHNOLOGY文章编号：1009--6582(2009)S1-0229-09杨兵(中铁十一局集团公司，武汉430071)摘要岩溶灾害严重危及隧道施工的安全，影响施工的进度，是目前国内外隧道建设面临的重点和难点问题。文章首先对马鹿箐隧道历次涌突水特征进行了分析，主要阐述了超前地质预报技术、水文观测、反坡追排水清淤技术和泄水释能工法等技术在+978溶腔的岩溶水处治中的应用；最后对溶腔揭示后隧道跨越溶腔段的工程处治措施进行了详细介绍。马鹿箐岩溶隧道成功的施工经验，为今后类似隧道工程中大体量高压富水隐伏

2、岩溶问题的处理提供参考和借鉴。关键词隧道岩溶突水超前预报帷幕注浆中图分类号：U453．6+l文献标识码：A1概述1．1工程概况中铁十一局承建的马鹿箐隧道位于宜万铁路八座一级风险隧道前列，地质极为复杂，地下暗河、岩溶高压富水溶腔等不良地质广布。多次遭遇岩溶溶腔特大型突泥突水，为目前世界铁路建设史上瞬间突涌水量最大的隧道．其工程艰巨程度、工程施工难度和安全风险之大实属罕见，其建设被称为“世界级难题”．受到国内外工程界的高度关注。马鹿箐隧道为双线隧道。I线隧道全长7879m。I线左侧30m处设置全长为7850m的平行导洞。增建的Ⅱ线隧道为平导扩挖而成，全长7836m，自进口至出口为连续上坡。纵

3、坡为15．3％0。为了保证施工和运营期间的安全。经相关单位多方论证，在隧道进口位于Ⅱ线左侧20m设置长4701m泄水洞一座，泄水洞与平导间增设泄水支洞，用以排放+978溶腔水。1．2工程地质及水文地质1．2．1工程地质马鹿箐隧道地处鄂西南喀斯特高原，为新华夏构造的溶蚀侵蚀中高山区地貌¨I。分布的地层主要有二叠系(Piq、P1m、P2w、P筘)、三叠系(T1d、町)的碳酸盐岩地层。隧道处于金子山复向斜中的四方洞向斜的南东翼，呈单斜构造，岩层倾角平缓，一般50～150。隧道区未见明显断裂构造，主要发育两组节理：一组产状3000一3400／800～90。．另一组产状210。一2700／_600

4、～800。前者为纵张节理，后者为横张节理，这两组节理对区内岩溶发育有较明显的控制。1．2．2水文地质隧道穿越碳酸盐岩地区，地表岩溶强烈发育，断层、漏斗、落水洞、地下暗河、溶洞、溶槽、溶管星罗棋布，处在小溪河暗河系统的箐口暗河子系统中，岩溶管道、溶隙与上部暗河构成复杂的网络系统。岩溶水文地质条件极为复杂。箐口暗河子系统由东部云雾山台原和斜坡补给区来水，通过鸟腊河、小马滩河明流和相应的地下充水管道(暗河)汇入凉风洞，沿层面、节理裂隙至龙潭、蝌蚂口。地下水总体形成向西北方向运移汇集的流态。隧道地区暗河系统四通八达．隧道穿越油竹一垮岩湾暗河及小溪河地下河系统中的箐口子系统中修改稿返回日期：200

5、9．07—30作者简介：杨兵(1974-)。男．高级工程师。主要从事隧道及地下工程的施工技术管理T作。E-maihZtIlyangb@163．cOffl．第46卷(增刊1)。2009年9月出版蠹2囊V01．46(SI)。Sep．2009现代隧道技术(增刊)鬻DERNTUNNELLING宜万铁路马鹿箐隧道高压富水岩溶治理技术CHNOLOGYTE‘山7。Ⅳ、’可—7仟。一。q喝1’J一田’4’用’矿¨。】^’‘’的多个分支暗河，共发育5条暗河系统，对隧道有直接影响的暗河系统有两条：一条为进口附近隧道上方约32m的油竹一跨岩湾暗河系统：另一条为小马滩暗河系统，高于隧道上方148m。+978特大

6、型富水溶腔处于凉风洞一小马滩暗河系统。据地表暗河出露口龙潭、蝌蚂口水文点长期观测资料。蝌蚂口暗河系统岩溶水的流量动态与降雨关系密切．对降雨的反应较敏感，一般在中、大雨的第2天，地下水流量明显增长，第4天达到峰值。反映了岩溶水系统补给条件良好。径流途径较长，径流较通畅(图1)。1．2．3工程难点图l马鹿箐隧道暗河示意隧道从+978高压富水溶腔管道底部的溶腔充填物中穿越。由于降雨的间歇性、降雨组合强度的变化．溶腔充填物在地下水流的作用下时而疏通，时而淤积，形成反复突(涌)水现象。如何化解突涌水的风险、突破+978溶腔是本隧道的工程重难点。2PDK255+978岩溶水突涌情况2．1历次突涌水情

7、况2006年1月21日，出口平导掘进至PDK255+978．遭遇中国铁路建设史上前所未有的特大突水地质灾害。之后又发生了18次特大涌水事故。具体如表l所示。2．2历次突水分析得出的结论(1)“+978溶腔”岩溶水主要通过管道径流至溶腔，岩溶水在汇集过程中除在“+978溶腔”附近产生聚集外．在“+978溶腔”外岩溶发育部位也可能产生聚集；由于降雨的间歇性、降雨组合强度的变化，苎竺堂!塑型!!!垫竺!竺星堂璧V01．46(S1)，Sep