白涛隧道施工风险评价与突水灾害防治技术研究.pdf

《白涛隧道施工风险评价与突水灾害防治技术研究.pdf》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、白涛隧道施工风险评价与突水灾害防治技术研究赵振洪(重庆交通大学土木工程学院，重庆400074)摘要：在我国西南山区，修建隧道工程常会遇到岩溶和不良地质条件，施工中经常出现无法预料的地质灾害，如突水、突泥、坍塌等，造成极大的安全隐患。以重庆市白涛隧道为工程背景，通过系统地补充地质调查和地质分析，探讨了隧道的岩溶发育规律，综合考虑岩组岩性、地质构造、地下水位等因素，对隧道岩溶突水、突泥的风险进行了分段评价，初步提出了岩溶隧道四级风险评价体系，在风险分级的基础上，对不同风险段超前地质预报方案进行了设计，并根据预报情况制定灾害防治措施，该研究对于高风险岩溶隧道的灾害防治具有一定的意义。关键词：岩溶隧

2、道；突水突泥；风险评价；灾害防治中图分类号：U455．49文献标志码：B文章编号：1672—401l(2016)03—0177一03DOI：10．3969／j．issn．1672—4011．2016．03．09lO前言对于埋深大、洞线长的长大隧道，前期的勘察工作因其特殊的地域条件难以准确进行，因此，施工期间，隧道地质灾害突发的情况时有发生。岩溶地区因受其特殊的地质构造影响，往往具有高水压、富水、溶洞及断层的特征。施工不慎时更易引发大型突水灾害，涌出含有泥沙的大量高压岩溶水，形成可怕的涌沙、涌泥，这种情况会损坏隧道结构、施工装置，对施工进度有严重影响，而且给施工人员生命财产安全造成威胁，甚至会

3、发生地下工程终止或改线的现象。在隧道突水的过程中，由于受地下水影响较大的区域施工时单位时间内释放大量地下水，致使地表岩层及土层发生强烈的变化，地表沉降及塌陷就有可能发生。隧道开挖溶洞、暗河的原有结构时，会造成岩溶水大量流失，地下水发生巨大变化，供给地表面的水严重不足，附近河流、湖泊将面临枯竭，当地的工农业和人民生活将受到严重影响。1白涛隧道岩溶发育规律1．1工程概况白涛隧道位于重庆市涪陵区白涛街道三门子村。进口位于三门子村3社回龙湾，距白涛镇约500m，距省道s319线约2．20km；出口位于7社回龙洞湾，距白涛镇约2．00km，有机耕道相通，隧址区交通较为便利。隧道进口段为一条沟谷，斜坡坡

4、度为30。一550，高程约383．15m，隧道出口段位于耕植区，高程约298．26m，斜坡坡度15。～250。隧道址区最高点在里程zK6+640处，高程为780．48m，最低点在隧道出口冲沟底部，高程约为303．72m，隧道最大埋深423．16m。作者简介：赵振洪(1990一)，男，湖北公安人，在读项士研究生，主要研究方向：隧道工程。1．2岩溶发育的主要影响因素岩溶发育主要受岩组岩性、地质构造、地形地貌、地下水动态变化等地质因素影响。1．3白涛隧道岩溶发育规律1．3．1岩组岩性隧址区地表分布第四系全新统崩坡积层块土石，出露基岩为侏罗纪系下统珍珠冲组砂岩及粉砂质泥岩、三叠系上统须家河组砂岩，三

5、叠系中统雷口坡组页岩、泥质灰岩、灰岩。1．3．2地质构造路线区大地构造属亚一级的扬子准地台，川鄂台坳，路线走廊区属新构造运动抬升区，属新构造运动的相对稳定区，路线区区域地质相对稳定。线路主要经过梓里场背斜、土地垭向斜，这两个褶皱控制这路线的主要地层。白涛隧道穿越土地垭向斜，隧道与向斜近于正交。隧址区岩体受地质构造的影响，岩体中构造断裂发育。1．3．3水文地质条件地下水类型主要包括第四系松散岩类孔隙水，基岩孔隙裂隙水，区非可溶岩类地下水主要来自大气降水和石拱坝水库水补给，可溶岩类地下水主要来自大气降水和局部的地表水补给。1．3．4地下水动态变化隧址区地下水主要为基岩裂隙水及碳酸盐溶裂隙水，地下

6、水丰富，富水性强，明显受大气降水控制，地下水动态很明显受季节影响，隧址存在幅度大的可溶岩地下水动态变化，对降雨反应也十分明显，具有暴涨暴落的特点。碎屑岩地下水动态变化幅度较小。2隧道施工期岩溶灾害风险评价2．1白涛隧道主要岩溶灾害根据水文资料及地质分析，白涛隧道穿越的碳酸盐岩类由于岩石泥质含量不均匀，其受溶蚀的能力差异明显，相应的岩溶化程度也有显著差异。地表主要以溶沟、溶牙、溶蚀洼地等形式出现。深部局部可见溶洞线路段出露的碳酸盐地层岩性为泥岩灰岩、灰岩分部段岩溶作用相对强烈。隧道穿越土地垭向斜将穿越泥质灰岩夹灰岩及页岩夹泥灰岩分界线。而泥质灰岩夹灰岩为含水层，页岩为相对隔水层，在分界处容易产

7、生岩溶，易发生突水、突泥。隧址区内地下水静储藏量大，隧道施工中，涌水量较大。因此，白涛隧道施工期主要岩溶灾害为突水、突泥灾害。2．2白涛隧道风险等级划分研究岩溶发育主控因素，分析因此可能产生的岩溶隧道突水突泥灾害风险，根据模糊数学基本原理、层次分析法，预测岩溶灾害可能带来的后果，提出岩溶隧道施工灾害风险评估理论，将评估等级分为高、较高、中等、很小四个等级(A—D级)，其中，A风险最高，D风险最低。施·177·