牛栏江-滇池补水工程长输水隧洞特殊地质问题处理措施研究.pdf

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1、第4期岩土锚固工程NO．42012年12月YANTUMAOGUGONGCHENGDecember2012牛栏江一滇池补水工程长输水隧洞特殊地质问题处理措施研究李云朱国金凌云(中国水电顾问集团昆明勘测设计研究院)[摘要]牛栏江一滇池补水工程输水隧洞长约104km，占整个输水线路总长90％，最长隧洞单洞长达36kin。隧洞沿程地质条件复杂，85％为可岩溶区，且部位岩溶极其发育、富水，同时隧洞多次浅埋深穿越第三、四系不良地质区域，往往也是昆明附近人口较为密集的区域，交叉干扰多。本文对输水工程隧洞过复杂富水岩溶区、浅埋不良地质区等两

2、种典型的特殊地质问题处理方案进行了深入研究，提出相应处理措施和对策。实践表明，提出的处理方案是行之有效的，可为其他类似工程设计提供参考。[关键词]长距离输水隧洞复杂富水岩溶区浅埋不良地质区1前言是工程成败的关键。作为西部地区长距离引水工程的典型牛栏基于此，本文对牛栏江一滇池补水工程长江一滇池补水工程由德泽水库水源枢纽工程、输水隧洞过复杂富水岩溶区域和浅埋不良地质德泽干河提水泵站工程及德泽干河提水泵站区域两种典型的特殊地质问题处理方案进行了至昆明(盘龙江)的输水线路工程组成。输水深入研究，提出相应处理措施和对策。线路总长度为1

3、15．8km，其中隧洞有10条，长104．23kin，设计流量为23m／s，隧洞断面形式2隧洞过复杂富水岩溶区域处理措施研为马蹄形，最大开挖断面尺寸为5．4m×5．8m。究输水隧洞呈北东～南西向条带展布，地形牛栏江一滇池补水工程长约104km的输起伏较为强烈，冲沟发育，河谷深切，地势总体水隧洞80％处于可溶岩地层中，岩溶较为发两头高中间低，中部位于嵩明断陷盆地北部边育，隧洞多次穿越富水岩溶区，隧洞涌水突泥沿，属第四系覆盖的盆地地貌，相对高差一般情况时有发生，多处涌水量超过1O0m／h，较达450m。地层除三叠系、白垩系外，寒

4、武系～第为典型的大五山隧洞6号施工支洞最大涌水四系地层均有分布。工程区以可溶岩为主，约占量更是达到l50Om／h，大公山隧洞2、3号支80％～85％，岩溶形态以洼地、谷地、漏斗和落洞间过潘所海段(长2974m)，为可溶岩区，水洞为主，岩溶泉分布较普遍，有暗河发育，其岩溶发育。潘所海为季节性湖泊，汛期水面中处于强富水区的约为45％。与此同时，输水隧面积超过200×10m，最大水深约10m，库洞浅埋穿越地势较低、较平缓的坝区，往往是容估计大干1000×10412q。该湖泊在枯期地表地质条件较差的不良地质区，也是昆明附近人水(流量

5、小于0．5m。／s)全部经落水洞排走，口较为密集区域，给隧洞施工带来巨大风险。汛期因地表水流量大于暗河排泄量，故会积由于沿线复杂地质条件和外部条件，使得输水水成湖。根据预测2号支洞最大涌水可能为隧洞成为整个工程中任务最为艰巨的部分，也1548m／h。·17·第4期岩土锚固工程N0．42012年12月YANTUMAOGUGONGCHENGDecember2O122．3工程处理措施的地段考虑“二衬紧跟”，确保支护体系的及时根据对富水岩溶区复杂的岩溶水文地质条和有效；(6)信息化施工措施：施工过程中加件，隧洞施工期间，极易发生围岩

6、失稳、涌水突强对围岩变形、外水压力和支护结构应力、应泥等岩溶地质灾害，确定如下工程处理措施：变监测，根据监测成果反馈施工，进行信息化(1)线路偏离措施：避免通过潘所海落水洞施工，确保施工安全；(7)施工安全措施：对断对隧洞的直接影响，线路在允许调整范围内尽层带、水平溶洞发育段及浅埋段垂直岩溶(漏量偏离岩溶特别发育区；(2)临界距离开挖措斗)发育段等易发生大规模涌水的施工风险控施：岩溶隧道突水存在临界距离，首先应采用制段，隧洞开挖掘进进行爆破作业时，应将人综合超前地质探测手段，查明岩溶的位置，然员和设备撤离到支洞与主洞交岔口，

7、保证人员后，在临界距离外，实施超前预注浆加固等超和设备的安全。前预处理措施；近距离穿越时，应减少爆破震动对围岩的扰动，确保隔水岩柱的稳定；(3)3隧洞过浅埋不良地质区处理措施研究超前处理措施：针对岩溶隧道突水的关键部输水工程马路坡隧洞过冲沟、大公山隧洞位，重点对需加强支护部位采用超前管棚支过长冲河、大公山隧洞出口段过嵩待高速、大护、小导管补充注浆加固等措施；(4)涌水治五山隧洞过对龙河四段均为浅埋不良地质区，理措施：对于可能地表水引入隧洞的落水洞考隧洞最小埋深仅16m，部分洞段穿越第四系坡虑采取地表截水，隧洞封堵及强排等多种

8、手段积层、冲洪积粘土层，最大穿越距离达250m左融合的治理方法；(5)加强支护措施：由于岩右，隧洞上部有较大村庄群、高速公路以及水溶突水主要发生在开挖和初期支护两个环节，利管道设施等敏感建筑物，如图3N示，给该区一次支护采用钢支承加强支护，对围岩条件差域隧洞施工带来较大的风险。图3大公山隧