《隧道突水突泥》PPT课件.ppt

特殊地质地段隧道开挖施工方案,突水突泥,一、地质描述,1、地质特征地下水的力学作用有静水压作用和劲水压作用，这两种作用都能使岩体发生水力劈裂，使裂隙连锁增加张开度增大，从而增加渗透力，使局部隔水屏障作用被突破，地下水位高出，从而形成突水突泥。,由于隧道通过的地质地段条件复杂，揭露的水文地质单元水源补给量充足，所以有一下两个特点：（1）突水量大，压力大（2）突水突泥过程中，由于夹带大量的泥沙，随着隧道的开挖，使地下水排泄有了新通道，破坏了原有的补径，加速了径流的循环，同时加速了地下水对岩体的改造作用。,地质描述,地质描述,2、施工难点溶洞处理方案难，由于对溶洞的揭示需要一个很长过程，因此溶洞处理的方案一是难制定二是难实施。交通运输难度大，交通运输的困难不但加大了材料经常难以为继、施工生产无法持续正常，而且工程材料经常难以为继施工便道的维修养护就要很大的人力和财力，工程成本还会不断上升。突水突泥排险难，对于返坡隧道，涌水无法涌出只能靠排水机械排水,注浆难（1）、浆液容易随流水大量流失，不知浆液流向何处，注浆孔依然喷水，注浆效果甚微。针对这一问题，通过组织群众性的QC技术攻关活动，经过数十次的反复试验，调整，总结，最终确定了沙浆充填方案。即先将溶腔隧道断面内的出水孔全部封闭，将动水变为静水，抑制了水泥浆液的流失。（2）、如何准确确定双液浆的凝结时间问题。凝结时间过长，浆液来不及凝结就会被水流冲走。凝结时间过短，又会造成因凝结过快而造成注浆管堵塞。针对这一问题，他们通过对注浆顺序和凝结时间的不断实践、数据收集，反复比选，找出了准确浆液凝结时间。（3）、针对富水溶腔一次注浆成功率较低的问题，采取了前进式注浆、后退式注浆、分段式注浆等多种注浆方法。,地质描述,地质描述,二、施工要点,1、施工原则“先地下，后地上”“先土建后设备安装”“先主体结构后围护”“先结构后装饰”合理安排土建施工与设备安装的施工顺序2、施工方法a灌注混凝土制作b按设计钻孔注浆,施工要点,钻孔注浆流程图,施工要点,3、主要施工材料（1）水泥（2）TGRM特种注浆材料（3）超细水泥4、注意事项施工队进场后充分检查“三通一平”工作，搭设好各种临时设施，在施工沿线架设好施工用电线路施工所需的机械及各种仪器设备在正式使用前进行校验和试用，以便能及时的进场做好施工所需原材料的采购进场和测试工作，所有进场材料先送样品，经监理工程师确认后方可进场,施工要点,为保证浆液质量，配制的制浆材料必须计量准备。水泥、缓凝剂、速凝剂等固体材料采用重量称量法，水、水玻璃采用体积称量法，其中水、水玻璃、水泥称量误差不应大于5%，外加剂称量误差不应大于1%,质量保证,各单位要对隧道工程，特别是岩溶隧道工程高风险地段设计，应明确具体的设计要求，加强对施工安全的技术指导。要对岩溶隧道进行一次设计复查，补充完善和落实安全措施。对地质复杂工程段要加强现场技术交底、指导和配合工作，及时处理各种突发情况，加强技术服务。各参建单位在施工中，必须严格执行铁路隧道设计规范、铁路隧道施工规范、铁路隧道工程施工质量验收标准和铁路隧道施工安全技术规程等规范、规程，严格作业程序，严格安全管理，落实安全措施，并配齐监测设备，指定专人负责检测。,安全施工设计,1、建立健全安全管理体系，加强施工人员培训和施工安全管理2、在施工过程中，值班领导、安全员、技术员和工班长全程跟踪检查，发生问题及时解决。3、加强交接班登记制度和进出洞等级制度，加强规范化管理。4、根据每循环做系统锚杆时施钻情况进行判断，对开挖轮廓线以外围岩的判断，如有钻进速度较快或有水，将系统锚杆改为系统锚管进行注浆加固，或局部留作排水孔，同时将锚管长度调整4.5米。5、掌子面有水出漏成股状、有承压现象或掌子面围岩出现1/3断面为全风化且有水时，必须停止掌子面施工并对掌子面进行封闭施做地质钻，探明前方围岩情况以便做出正确的施工方案及支护参数的调整。6、由于出口是返坡排水，要加强抽水设备的配备，根据前期发生涌水时的最大涌水量的2倍进行配备抽水设备。,天池隧道突水突泥案例,事故案例,案例陈述天池隧道为双向行驶的单洞公路长深埋隧道，线路设计为“人”字坡，其进出洞口位置在平面上呈弧线形，洞身段在平面上呈直线形。隧道起点里程桩号K34+095，终点里程桩号K36+995，总长2900m。隧道区位于新华夏系的次级沉降带，为川东南弧形构造带中垫江弧形褶皱束的一部份。区内桃子荡背斜、丰盛场背斜及其间的向斜是该褶皱束的西部边缘，东侧石溪向斜为该褶皱束的中部。区内构造带皆为北西凸起为弓形构造，轴向北5东至北15东，不对称，一般西翼陡，东翼缓，轴面经扭摆而弯曲呈反“S”型，在倾没端及轴部出现压扭性断裂，为高角度逆断层，以丰盛场断层规模最大。其中：丰盛场断层断层在区内延长约29Km，倾向西，倾角70，断距约300m。隧址区所在地的溪沟多属次级水流，一般发源于中低山沟谷中，明显受构造控制，多属树枝状水系，局部也形成羽毛状水系。长江为区内的最低侵蚀基准面。因丰盛场背斜轴部为泥岩、页岩夹灰岩，为一相对隔水层，以丰盛场背斜为界，其西侧及东侧各为一个水文单元，两侧地表水、地下水均向背斜两翼低洼地段迳流，最终流入长江。背斜两侧水文单元内水土保持较好，雨量充足，分布较丰富的地表水。,地下水类型主要由碳酸盐岩溶水和碎屑岩碳酸盐岩裂隙水两类组成。碳酸盐岩是隧道区分布的主要岩性之一，分布于背斜两翼的广大地区，由于各构造体系的相互穿插、复位，地质构造复杂，岩石的破裂程度和破裂形成差异很大，在不同的裂隙发育有其特点，对隧区地下水的涌水量起着控制作用。区内岩溶地下水的运动特征属线状褶皱型岩溶地质类型，各类碳酸盐岩呈间互状沿构造方向延伸，岩性对地下水迳流起主要控制作用，地下水主要向北侧长江排泄。地下水以顺层管道流为主，横向迳流次之，水力坡度大，含水性极不均一。水位埋深在谷地中20-50m，排泄口位置高差悬殊，受水文网、地形地貌、地层和构造的制约。隧区岩溶水的垂向变化大致可分为垂直循环带（补给通道）和水平循环带（排泄通道）。,四、处理措施根据钻探揭露和近期观测表明，天池隧道K35+040掌子面内泥浆已基本排完，但左侧裂缝仍处于封闭状态（施工现开挖至K35+037），且局部承压。若不采取措施，直接对掌子面左侧进行爆破后发生再次突泥的可能性很大，对施工安全带来极大的安全隐患。建议处理措施如下：（1）采用堵引结合的施工方案，尽量不破坏山体的地下水循环。（2）对掌子面左侧要求严密堵水，超前堵水，可采用超前帷幕灌浆，在衬砌与围岩之间做严密的隔水层等工程措施，将漏水（泥）予以堵塞。3）施工工序要紧跟，短开挖，快堵水，快衬砌，严防蹋方。（4）对塌陷区进行截排水和封闭地表溶隙处理。,谢谢观赏！,