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岩溶隧道施工如何防止岩溶突水?

岩溶隧道施工如何防止岩溶突水、突泥等地质灾害的发生?

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2016-12-15

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    下面以一个岩溶隧道在施工过 程中发生突泥突水事故为例,说明岩溶 隧道在施工中防止突水突泥的方法:我国某高速公路的一个隧道在厚层灰岩中有一段属于浅埋段,浅埋段 微地貌为低洼谷地,周围地表水和地下水汇流其中,谷地水又以地表小河水及 地下水的形式排至浅埋段外。
  2005年12月9日凌晨2点,隧 道出口右线上台阶工作面完成初期支 护。  正在清理工作面时,上导坑右 下侧岩块相继掉落并出现一个直径1。5m~2。0m、可视深度3m的溶洞, 工作面其他部位也有少量掉块现象, 溶洞发生突泥,突出泥量约8m3,此 后突泥不断。
  同曰下午19点20分,该溶洞 突出的泥水夹碎石在隧道中已伸展至 40m的长度。溶洞突泥带水伴有剧烈轰鸣声,隧洞顶部地表出现一个以小 河为中心,直径约14m的直筒形塌陷 区,小河水直接流入塌陷区,后将小 河水引流跨过塌陷区。
    夜里23点,地 表塌陷区土体进一步垮塌,塌陷范围 急剧扩大,塌陷中心转移至稻田中心, 小河水及塌陷坑内积水携带泥石突入 隧洞,隧洞内泥石堆积长度迅速延伸达100m,并将一辆堆碴运输车砸坏, 车辆后部被半掩埋。
  12月10日上午,将小河水全部引 离ill陷区,地表塌陷渐趋稳定,至13 点左右地表塌陷停止,塌陷区外形呈 26m x22m深约10m的敞口漏斗状, 所幸溶洞突泥突水过程中未发生人员伤 亡事故。
    剖析事故的原因可见:施工、监理没有认真阅读工程地质 勘查报告,报告中已指出:(1)浅埋段位于厚层灰岩的不 对称背斜地段,岩层受张应力作用被切 割成块状,受后期风化剥蚀成碎块状。
   构造环境为岩溶的发育创造了条件。(2)工程地质勘察时钻孔取芯困难, 岩石的RQD值小,岩层风化破碎严重、 完整性差。  (3) 浅埋段微地貌处于低洼地,周 围地表水和地下水汇向谷地,地表水系 发育,地下水储量丰富,已被开拓成水稻田,这为岩溶的发育构建了有利的地 下水环境。
  施工、监理、业主对岩溶的危害性 认识不足,对岩溶问题没有引起重视, 浅埋段岩溶从垂向水动力分带而言位于表层岩溶带,表层岩溶带溶洞、溶蚀裂 隙发育,其中往往充填粘性土、碎石和 水,隧道开挖不采取防范措施极易发生 突泥突水。
    由于对岩溶危害性认识不足,施工 中没有正式开展超前地质预报,对岩溶 地质灾害的发生心中无数。施工方法有错误:微台阶开挖的循 环进尺过大。预注浆质量差。初期支护 未完全按照设计及公路隧道施工技术规范的要求施作。
  未能尽快施作仰拱和二 次衬砌。监理对隧道监理工作的方法、程序、 关键部位、要点不清,显现监理力度弱、监理工作不全面。  从上述事故的教训中, 可以总结出施工中防止岩溶隧道突水、 突泥的方法主要是:认真阅读设计文件(含工程地质勘 察报告)。
  认真分析隧址区岩溶发育规律、赋 存状况,隧址区岩溶处于垂向水动力分带的位置及可能发生的岩溶地质灾害类型。 必要时还应对險址区岩溶进行踏勘调查。坚持开展施工工程地质工作,尤其 是超前地质预报工作。
    制定正确的岩溶地区的施工方案 (包括对溶洞、溶洞充填物、溶洞水的处理方案)和安全措施。制订岩溶地质灾害应急预案,出现 事故苗头及时处理,把事故消灭在萌芽 状态或初期阶段。
  监理要提高业务水平,加强对岩溶 的认识。认真学习、掌握岩溶隧道监理 工作的方法、程序、关键部位、要点。  对岩溶加强隧道监理工作的严肃性、后 果的严重性的认识。全面开展岩溶隧道 监理工作,监理力度必须常抓不懈。
  

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