岩溶区隧洞突泥处理方案及近暗河段穿越措施.doc

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1、岩溶区隧洞突泥处理方案及近暗河段穿越措施　　增刊（Ⅱ）2019-04-06基金项目浙江省水利厅科技项目（RA1503）作者简介张宇弛，男，硕士，主要从事水利水电工程设计与研究工作。　　E-mail421548436@qq.1001-4179　　（2019）S2-0139-04第50卷增刊　　（2）2019年12月Vol.50，Supplement（Ⅱ）Dec.，2019人民长江YangtzeRiver隧洞岩溶区突水突泥通常具有突发性、流速高、压力大、破坏性强等特点，给施工安全带来极大的危害［1-5］。　　工程经

2、验表明此类岩溶地质问题对施工安全带来了巨大隐患，并严重影响了施工进度［6-8］，采用不合理的施工方案可能引发隧道局部坍塌等次生灾害［9］，从而导致危害增大、施工处理难度提高。　　因此，处理方案的选择应整体布局、前后兼顾，对具体的施工类型进行分析，有针对性地提出合理的措施保证施工顺利进行。　　隧洞岩溶地质问题的基本处理方法可概括为“引、堵、跨、绕”4种方法［10-11］，处理方案的确定应结合岩溶发育情况、工程要求、施工条件和经济安全的原则［12］，据此选择可行的方案处理岩溶地质问题。　　千岛湖配水工程金竹牌施工支

3、洞开挖过程中，掌子面前方溶洞空腔填充物涌出，发生突泥险情，超前地质预报成果显示，掌子面前方存在多个充泥浆的溶洞。　　该工程是浙江省重大民生供水工程，受关注度极高，对施工安全要求高，需采取切实可行的方案避免造成更大的损害。　　经过对溶腔及暗河部位全方位的地质勘察测量后，提出了兼顾后续开挖的掌子面混凝土分层封堵方案，进一步采取空间避让的穿越方案，同时实施施工防护与原型观测。　　1工程岩溶概况杭州市第二水源千岛湖配水工程通过输水隧洞引淳安县境内千岛湖原水至杭州市余杭区闲林水库。　　进水口段输水隧洞位于新安江水库汇水区

4、域内，金竹牌支洞长603.18m，支洞进口高程116.0m，与主洞衔接处高程76.2m，支洞综合坡降约为6.71%。　　1.1地质概况金竹牌施工支洞位于淳安县境内，覆盖层为第四系全新统残坡积层（el-dlQ4）灰黄色含碎块石粉质黏土，基岩主要为石炭系中统黄龙组（C2h）灰岩，灰白—浅灰色，厚层状，存在溶蚀现象，新鲜岩石中硬，岩溶较为发育。　　支洞进口处未见断层通过，节理发育一般以缓倾角—中等倾角为主，节理面一般为泥质或钙质充填，局部为方解石脉充填。　　1.2岩溶地质问题如图1所示，千岛湖配水工程金竹牌施工支洞从

5、洞口开挖进尺约21m时，多次出现溶洞、溶蚀以及涌岩溶区隧洞突泥处理方案及近暗河段穿越措施张宇弛1，李进2，赖勇1（1.浙江省水利水电勘测设计院，浙江杭州310002；2.杭州市千岛湖原水股份有限公司，浙江杭州310016）摘要千岛湖配水工程金竹牌施工支洞开挖过程中遇突泥险情，常规的开挖施工方案安全风险较大，因此采用混凝土分层回填掌子面及拱顶溶腔、沙袋填充需二次开挖拱顶的方案，有利于保障后续施工安全。　　根据溶腔勘测成果，后续洞段近距离平行暗河并在掌子面前方40m下穿暗河，采用空间避让岩溶发育带的方案，包括平面上

6、隧洞轴线向东侧转弯，立面上对已开挖底板进行二次放坡，降低开挖断面高程。　　同时，二次开挖采用短进尺、弱爆破、强支护、勤监测等施工手段，实现了临近暗河部位隧洞岩溶段的成功穿越。　　关键词岩溶区隧洞突泥；岩溶地质；分层回填；空间避让；暗河；千岛湖配水工程中图法分类号P642ADOI10.16232/j.ki.1001-4179.2019.S2.033人民长江2019年水突泥现象。　　①开挖至桩号0+597.0m位置，进尺约6m，掌子面左下方出现溶腔，内可见地下暗河，暗河与掌子面成45°夹角向上延伸。　　②开挖至桩号

7、0+590.70m位置，进尺约13m，掌子面右侧边墙出现较大溶腔，高约4.5m，宽约3.5m，与侧墙成45°向岩体内延伸，溶腔内含暗河，流速急，水量较大，约350m3/h。　　③开挖至桩号0+585.5m位置，进尺约18m，掌子面右侧拱肩部位出现直径约2m的溶洞口，内有钟乳石群发育，并且含有地下暗河，水流大，流速急，与桩号0+590.7m位置出现的暗河相连通，其走向与前方隧洞轴线近似平行，最终在前方约60m位置出现拐点并与隧洞轴线相交。　　④开挖至桩号金检0+582.0m位置，进尺约21m，掌子面发生突泥险情，

8、前方有横向溶洞贯穿整个掌子面，溶洞长约15.00m，宽约3.0m，竖向深度不明，且溶洞与桩号0+585.5m揭露的地下暗河仅有约1m厚的岩石相隔。　　（a）突泥冲毁台车（b）溶洞内暗河（c）掌子面围岩情况（d）掌子面溶腔图1岩溶地质问题从安全角度考虑，首先对突泥堆积物进行清理。　　针对溶洞特点，兼顾后期二次开挖的需求，对掌子面分层回填混凝土，保证岩溶及暗河勘测工作的安全进行。　　根据已