复杂地质论文：复杂地质条件下隧道施工安全保障建筑岩土与地质勘察_建筑-岩土与地质勘察.pdf
复杂地质论文：复杂地质条件下隧道施工安全保障 摘要：随着我国经济的飞速发展，全国各地之间的互相 往来是促进国民经济持续发展的必要条件，铁路运输成为目 前我国交通运输发展业的主导。由于我国地形的复杂多样 性，铁路隧道的建设面临极大的挑战，尤其是通往西藏的天 路-青藏铁路的关角隧道，是目前世界高原第一长隧，也是 我国再建最长的铁路隧道。由于面临脆弱的生态、高寒缺氧、多年冻土等多个世界性难题，在建设过程中创造出了许许多 多国内外的“第一”。关键词：复杂地质 关角隧道 隧道施工 一、关角隧道工程概况 关角隧道全长 32.645km，为双线单洞上下分离式隧道，是世界高海拔第一长隧。施工中设 10 座辅助施工斜井（总 长 15321.71m），两端洞口各 1000m 进行了保温设计,采取泄 水洞排水。全隧一次建成，对二次衬砌、整体道床等混凝土 结构的耐久性和防冻融技术要求是保证工程安全、质量的重 点。本隧道地处青藏高原东北缘，高寒干旱缺氧。极端最高 气温 28.0 C,极端最低气温-35.8 C,最大日温差 24.7 C,最大积雪厚度 21cm,最大冻结深度 299cm。正洞洞身处于海 拔 3300 3400 米之间，最高施工点 7 号斜井口海拔为 3678.12 米。在高寒干旱缺氧条件下，施工人员身体机能下 降，工作效率降低，机械设备功率降低，人员、设备投入加 大，给施工组织带来了巨大困难。二、地处青藏高原高寒地区的关角隧道通风技术处理 斜井作为关角隧道主要的辅助通道，进入正洞后需要组 织正反向多达四个工作面同时施工，独头掘进距离最长达 4620m,且海拔高气压低的地区通风技术不能简单照搬正常 气压条件的通风技术，如何采取合理的施工通风方案，是提 高工效、加快施工进度的关键。1.采用大功率通风机配合大直径通风管送风 由于关角隧道地处位置的独特性,其再施工通风技术中 需采用大功率的高风压高风量通风机。在通风管与通风机的 使用时要注意,通风计算中管理直径与风阻力和风压力成幂 指数关系。2.减少关角隧道内燃机械的尾气排放量 内燃机械的尾气排放量是决定关角隧道施工通风的主 要因素。对关角隧道内的风量掌控是稀释隧道内工作中的内 燃机械排放有害气体的需风量。在隧道的挖掘中,由于挖掘 的出渣车超负荷运行,车辆的行使效率比平时大幅降低,使 出渣车辆的尾气排放量远远高于计划排放量,导致车耗油量 和有害气体排放量也相对上涨。因此,在关角隧道的施工挖 掘中加强对隧道内燃机的保养使用,必要之时可考虑电动机 械。关角隧道二标研究采用连续皮带机出渣,能为钻爆法施 工提供新的出渣模式,改善了隧道内的施工作业环境,降低 施工人员劳动强度,对提高隧道施工速度和效率是十分有利 的。3.加强施工通风管理 在铁路隧道施工中，施工通风管理是一个关键因素。对 提高施工人员工作效率、减少能源消耗、降低施工成本都起 到促进作用。因此在施工高层应建立科学、合理的通风工作 管理体系，在隧道施工通风管理工作中也应配备专业的通风 作民经济持续发展的必要条件铁路运输成为目前我国交通运输发展业的主导由于我国地形的复杂多样性铁路隧道的建设面临极大的挑战尤其是通往西藏的天路青藏铁路的关角隧道是目前世界高原第一长隧也是我国再建最长的铁路隧道杂地质关角隧道隧道施工一关角隧道工程概况关角隧道全长为双线单上下分离式隧道是世界高海拔第一长隧施工中设座辅助施工斜井总长两端口各进行了保温设计采取泄水排水全隧一次建成对二次衬砌整体道床等混凝土结构的耐久气温最大日温差最大积雪厚度最大冻结深度正身处于海拔米之间最高施工点号斜井口海拔为米在高寒干旱缺氧条件下施工人员身体机能下降工作效率降低机械设备功率降低人员设备投入加大给施工组织带来了巨大困难二地处青藏高业人员和建立专业的通风管理机制来加强施工中的通风 工作。三、对关角隧道突涌水状况的介绍及施工 关角隧道本标段地下水发育，特别是三叠系、二叠系砂 岩及石炭系变质砂岩，岩体节理、裂隙发育，富水性好，施 工可能会产生突、涌水，预计最大涌水量为 28611.33m3/d，其中 dk297+922 dk301+510 段双线最大涌水量为 17308.51m3/d。本隧道设计方案为钻爆法，采用 10 座斜井 辅助正洞施工。因此，无论在斜井建井期间还是施工正洞期 间，发生突涌水后会产生严重安全事故。1.在隧道挖掘作业中，要做好一切可预见的与不可预见 的意外情况，在施工中要配备足够的抽水设备，将水及时排 走，防止隧道内的积水浸泡墙基。2.在施工中，工作人员加强地质超前预报工作，采取超 前探水措施，尽可能地预防突水涌泥，防止突涌水而淹井的 危险。如有涌水且涌水量较大时，可以采取超前注浆、帷幕 注浆、径向注浆、局部注浆等多种措施进行堵水。3.在关角隧道洞身 dk293+214 dk293+514 段属于岩溶 发育区。主要表现为溶裂隙或局部较小的溶洞。如果当挖掘 隧道施工穿过岩溶区的时候，岩层保护比较完整稳定，溶洞 亦有较坚固的填充且地下水量不大，可采用探孔或物探等方 法探明地质情况，再进行施工，以防止有意外发生而手足无 措。如果挖掘施工碰到溶洞尚在发育或穿越暗河水囊等岩溶 区时，则必须需要准确测量地下水水量的大小以及水流方向 等，以便在挖掘过程中解决施工中无法排民经济持续发展的必要条件铁路运输成为目前我国交通运输发展业的主导由于我国地形的复杂多样性铁路隧道的建设面临极大的挑战尤其是通往西藏的天路青藏铁路的关角隧道是目前世界高原第一长隧也是我国再建最长的铁路隧道杂地质关角隧道隧道施工一关角隧道工程概况关角隧道全长为双线单上下分离式隧道是世界高海拔第一长隧施工中设座辅助施工斜井总长两端口各进行了保温设计采取泄水排水全隧一次建成对二次衬砌整体道床等混凝土结构的耐久气温最大日温差最大积雪厚度最大冻结深度正身处于海拔米之间最高施工点号斜井口海拔为米在高寒干旱缺氧条件下施工人员身体机能下降工作效率降低机械设备功率降低人员设备投入加大给施工组织带来了巨大困难二地处青藏高水的问题，可采用 平行导坑的办法，以超前钻探法向前掘进。根据溶洞的大小、位置、是否充填或连通、岩溶水的大小，采取不同的处理措 施，如回填、注浆、泄水、等。4.在对于关角隧道的注浆堵水方案中，根据当前的出水 情况设计了掌子面预注浆和已开挖短径向注浆，我们取其中 一例做介绍。根据目前掌握情况看来，掌子面围岩完整性较好，涌水 量也较大。在注浆中，应先对出水的集中点进行注浆封堵然 后再进行径向补充注浆。在确定出水点以后，在出水点附近 进行钻孔，使其与出水点相通，以方便进行注浆封堵。在对 于关角隧道中大鼓出水的 4#斜井需再进行顶水注浆。在对于 出水点的封堵初步完成后，再对其他剩余渗、漏水部位根据 渗水情况进行反复径向补充注浆。在注浆过程中，如果钻进 过程中的出水量大于 20 升/m,应立即停止注浆。总结 随着我国铁路交通四通发达遍布全国各地，人类社会的 生产生活步伐不断加快，对铁路交通运输的要求也越来越 高；给铁路隧道挖掘人员添加不少压力，由于地形的复杂多 样性，施工技术风险安全也不断增加，一切本着安全第一的 原则，相信铁路隧道挖掘工程技术日益不断的进步和发展。参考文献：1 张同波,李翠翠.复杂地质条件下地下工程施工技 术的研究与应用 j.施工技术,2009,(01).民经济持续发展的必要条件铁路运输成为目前我国交通运输发展业的主导由于我国地形的复杂多样性铁路隧道的建设面临极大的挑战尤其是通往西藏的天路青藏铁路的关角隧道是目前世界高原第一长隧也是我国再建最长的铁路隧道杂地质关角隧道隧道施工一关角隧道工程概况关角隧道全长为双线单上下分离式隧道是世界高海拔第一长隧施工中设座辅助施工斜井总长两端口各进行了保温设计采取泄水排水全隧一次建成对二次衬砌整体道床等混凝土结构的耐久气温最大日温差最大积雪厚度最大冻结深度正身处于海拔米之间最高施工点号斜井口海拔为米在高寒干旱缺氧条件下施工人员身体机能下降工作效率降低机械设备功率降低人员设备投入加大给施工组织带来了巨大困难二地处青藏高2 阮双胜.浅谈隧道施工防排水技术的应用 j.技资讯,2009,(02).3 朱品安.复杂地质条件下浅埋隧洞开挖施工技术 j.科技资讯,2008,(35).4 潘海泽.隧道工程地下水水害防治与评价体系研 究d.2010,(03).民经济持续发展的必要条件铁路运输成为目前我国交通运输发展业的主导由于我国地形的复杂多样性铁路隧道的建设面临极大的挑战尤其是通往西藏的天路青藏铁路的关角隧道是目前世界高原第一长隧也是我国再建最长的铁路隧道杂地质关角隧道隧道施工一关角隧道工程概况关角隧道全长为双线单上下分离式隧道是世界高海拔第一长隧施工中设座辅助施工斜井总长两端口各进行了保温设计采取泄水排水全隧一次建成对二次衬砌整体道床等混凝土结构的耐久气温最大日温差最大积雪厚度最大冻结深度正身处于海拔米之间最高施工点号斜井口海拔为米在高寒干旱缺氧条件下施工人员身体机能下降工作效率降低机械设备功率降低人员设备投入加大给施工组织带来了巨大困难二地处青藏高
