不良地质状况下华蓥山隧道施工技术

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1、铁道建筑2014年第2期RailwayEngineering63文章编号：1003—1995(2014)02—0063—04不良地质状况下华蓥山隧道施工技术何春保，曹朝晖，张兆彬(1．华南农业大学水利与土木工程学院，广东广州510642；2．中铁二十五局第四工程有限公司，广西柳州545005)摘要：华蓥山隧道地质条件复杂，存在溶洞发育、瓦斯含量高、油气涌出、以及涌(突)水等问题。对不同地质情况分别采取不同的措施：对探明的溶槽或溶洞进行“封、堵、排”处理；溶槽或溶洞处理完之后，才能进行正洞掘进，掘进时施作超前支护，同时采

2、取短进尺、弱爆破，紧跟初期支护；油气层施工以“重视探测，严禁火种，加强通风，及时封闭”为原则，合理安排揭煤顺序，同时采用气密性混凝土施作二次衬砌来封闭瓦斯和油气，施工中引进射流技术，采用大直径、长管路压入式通风，并对瓦斯和隧道围岩进行监测。隧道贯通误差远小于规范要求，表明采取的施工技术措施合理可行，可供类似工程参考。关键词：华蓥山隧道溶洞瓦斯通风方案中图分类号：U455．4文献标识码：ADOI：10．3969／j．issn．1003-1995．2014．02．21华蓥山隧道是沪蓉高速公路广邻段的关键控制工相比，华蓥山隧

3、道不良地质状况更为复杂。这些程。隧道长4705．95m，线间距40In，为双洞单向行复杂地质情况给施工安全和进度造成极大影响。本车一级公路隧道。地面高程为500—1200m，相对文介绍该隧道工程的施工技术，以期为类似工程借高差最大达700m。华蓥山隧道处于岩爆地区，穿越鉴参考。煤层和油气层⋯。溶洞多且大、岩溶涌(突)水量1隧道主要不良地质状况大；煤层和石油沥青二次生化气有毒易燃，存在岩爆和燧石结核等，与其它不良地质条件隧道施工华蓥山隧道右线地质纵断面如图1所示。F1泥灰岩．灰岩夹页岩．灰岩．灰岩夹泥岩。灰岩图1右线地质

4、纵断面华蓥山隧道存在的不良地质状况分述如下。3)煤层采空区1)岩溶华蓥山地区采煤历史悠久，隧道区不同高程上都华蓥山隧道岩溶发育不均。近洞El段岩溶化程度开凿有采煤巷道，形成了大面积的煤层采空区。隧道高，洞身岩溶发育程度低，一般只有孔隙裂隙型岩溶。位于煤层采空区和巷道之下。2)瓦斯4)石油、天然气及硫化氢隧道穿煤点的煤层瓦斯压力值为1．44MPa，瓦斯隧道区处于油气田构造之间的强烈褶皱龙王洞背含量为9．16m。／t。全断面揭煤时，穿煤点爆破后最大斜中，且西翼出现透及地表的“通天断层”。由于残余瓦斯涌出量为l7．681TI

5、／rain，炮后正常瓦斯涌出量为油气的原油和沥青可被生物分解并生成天然气，局部4．01m。／min；小断面揭煤时，穿煤点爆破后最大瓦斯涌出具有二次生化气囊的可能性。量为4．58m／rain，炮后正常瓦斯涌出量为1．69m／min。5)涌(突)水隧道区内碳酸盐岩为非均质各向异性含水层，地下水赋存极不均一，较大可能产生涌水的地段有收稿日期：2013-10-10；修回日期：2013—112010个。作者简介：何春保(1974一)，男，湖南岳阳人，副教授，博士。铁道建筑槽。溶槽两侧打双排锚杆，纵、环向间距均为100C,II1，

6、2施工技术按梅花形布置。钢筋网格尺寸为20(311"1X20OID_，喷2．1溶洞处理15cm厚C20混凝土进行封闭。对溶洞，格栅钢架架1)在遇到溶洞或溶槽时，先进一步探明岩溶的性立之后，在拱架后用M7．5浆砌片石回填、封堵，再挂质，确定溶洞或溶槽的形状、范围、大小、岩层稳定程网喷混凝土进行封闭。度、填充物和地下水等情况。3)溶槽或溶洞处理完后，才能进行正洞掘进。掘2)对探明的溶槽或溶洞采用“封、堵、排”的处理进时施作超前支护，同时采取短进尺，弱爆破，紧跟初措施。期支护。设网状排水管排水。溶槽口(或溶洞口)及其前2．2

7、煤层区施工后5m各设一道4,~5o的环向弹簧软管并与纵向排水由于煤层地质条件复杂，存在煤、瓦斯突出危险，管和中央排水管连通。在溶洞口一侧设2道thl00的煤层坍落、涌水的可能性。根据设计图，提前30m进纵向软管并引入边墙脚纵向排水管，必要时用一根行地质雷达探测，初步确定煤层位置。距煤层10m4,50橡皮管引人中央排水管。时，停止推进，布置探测孔探深。典型的煤层突出危险采用浆砌片石和钢筋骨架喷混凝土封堵。对溶性单项指标临界参考值与实际预测指标值分别见表1槽，按Ⅱ类衬砌断面检查开挖，设立格栅钢架封堵溶和表2。表1煤层突出危

8、险性单项指标临界参考值注：△P为煤的瓦斯放散初速度，F为煤的坚固性系数，P为煤层瓦斯压力。表2煤层突出危险性单项指标实际预测指标值注：K，为钻屑瓦斯解吸指标，Q为可解吸瓦斯含量。I)揭煤顺序的C25气密性钢筋混凝土作为二次衬砌。注浆小导左线采用马蹄形揭煤开挖方式。从ZK35+700管超前支护。里程起开挖顺序为①一②一③一④，②与③