黄织铁路岩溶隧道施工工法1124.doc

--------------------------校验:_____________-----------------------日期:_____________黄织铁路岩溶隧道施工工法1124黄织铁路岩溶隧道施工工法申报单位:中铁二十五局集团柳州公司申报时间:2009年1月申报人:黄坚刘学良李军明宁卫刘存贵目录一、前言 1二、工法特点 1三、适用范围 1四、工艺原理 2五、施工工艺流程及要点 2(一)超前地质预报 2(二)判定岩溶类型,确定穿越方案 11(三)超前预加固措施 13(四)开挖支护 25(五)衬砌施工 26六、施工机具设备 27七、质量控制 28八、安全措施 30十、技术经济分析 33十一、工程实例 33黄织铁路岩溶隧道施工工法中铁二十五局集团柳州铁路工程有限公司黄坚刘学良李军明宁卫刘存贵一、前言喀斯特地形地貌广泛分布在我国西南地区,特别是云贵高原及高原边缘地区的广西、湖南、川渝等,喀斯特地区代表性岩石为石灰岩(碳酸钙)在略有酸性的水中容易发生溶解,存在岩溶极发育的地质特点,溶沟、溶槽、管道、落水洞、暗河、天坑、溶蚀大洼地、石林遍布等,可溶性的碳酸盐岩层与非可溶性的砂页岩、火山岩交互成层,再加上褶皱紧密、断裂错综,形成许多各异的可溶岩体及富含滞流水,地下水经过岩溶管道以及岩石节理渗透,无所不在,在该类型地区修筑铁路隧道必定要穿越大小不等的岩溶不良地质,由于存在不可预见性、不确定性,盲目掘进必然要发生塌方、突泥涌水等安全风险。二、工法特点隧道岩溶施工工法是针对我国西南地区的岩溶极发育的隧道施工中常发生塌方、突泥涌水事故,把超前地质预报、预加固措施与隧道施工的常规工艺程序结合起来科学管理,并把超前地质预报、预加固措施的施工作为重点工艺,纳入到作业循环之中,确保穿越岩溶施工有序、安全,减少盲目揭示岩溶发生塌方、突泥涌水的安全风险。该工法能及时预报地质情况便于及早变更设计,不必等到揭示不良地质再决定方案,极大地争取了调整施工方法及机械的时间;超前进行了预加固措施,确保安全地穿越不良地质地段。三、适用范围适用于岩溶极发育的西南地区铁路、公路、过水洞等的岩溶隧道施工,也可用于一般地质的隧道施工。四、工艺原理重点突出超前地质预报的作用和效果,着重确保预加固等安全措施,有机的与隧道常规施工工艺程序相结合,统一纳入作业循环中科学管理,充分利用超前地质预报、预加固等手段措施避免安全风险。严格遵循:超前地质预报→判定岩溶类型确定穿越方案→预加固措施施工→开挖支护施工→衬砌施工的施工流程进行。五、施工工艺流程及要点(一)超前地质预报1、超前地质预报工作原则把超前地质预报、预测列入到工序管理行列,纳入到作业循环之中,把地质预报作为施工越险和不良地质隧道一个必不可少的工序进行管理、检查、验证;对岩溶地区的地质超前预报必须坚持长短结合,以短为主的思路原则,地质预报坚持以钻探为主。根据地质预报的结果个性化的问题提出解决方法措施。(开挖)对复杂岩溶地质必须坚持十六字方针:物探先行,综合验证,有掘必探,先探后掘。综合验证就是要进行物探和钻探相结合,物探前方有明显异常时,必须执行超前钻孔验证,及时调整思路和方法,提供可靠依据。2、超前地质预报工作流程为确保安全、按计划地穿越存在岩溶、地下暗河、断层破碎带及可溶岩与非可溶岩接触带,岩溶及岩溶水丰富等诸多不良地质地段,根据具体情况,分别采用长距离、中距离、短距离相结合的开展预报工作。超前地质预报工作流程如下图示。隧道中线地表勘测细化设计地质总体推断细化TSP-203地质超前预报一般地段150m一次异常地段100m一次地质预报分析超前水平地质钻探作业计划每次钻进30m20m一环超前水平地质钻探结果分析判断按设计的方案施工存在异常(不良地质)报科技攻关组及建指、设计、监理四方研究制定穿越方案按批准方案组织施工,相关领导干部跟班作业岩性描述;出水、水压、水量及变化描述正常图1超前地质综合预报工作流程图采用工程地质法,根据地面测绘、施工揭示地质条件和其它基础资料对隧道的地层界线、地质构造、围岩级别、赋水构造、富水规模以及其它特殊工程地质问题进行宏观预测,预测距离在掌子面前方100m以上。中长距离预报采用地震波勘探法对岩溶、暗河、断层、可溶岩与非可溶岩接触带的位置、规模、性质作较为详细预报,预报距离50~200m。短距离预报是在长距离预报及中距离预报基础上采用超前探孔和局部加深炮眼对掌子面前方30m范围地质情况作较为准确的预报和验证。3、地表勘测细化由地质工程师沿隧道中线地表进行全线勘测,记录具体里程的地表岩性、走向倾角、风化程度以及地形地貌植被情况,结合设计的地质进行进一步细化分析。4、采用TSP203预报系统进行长距离预报采用TSP203隧道地质超前预报系统对进行长距离探测,可预测掌子面前方150m范围不良地质