某隧道涌水原因分析及泄水洞方案设计.pdf
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1、福建交通科技圆园23 年第 5 期在岩溶富水地层中进行隧道设计与施工是近年来的一大难题袁特别是在我国西南地区袁岩溶发育尧极发育隧道数量繁多袁工程难度更大尧问题频发遥 岩溶围岩条件下的隧道不仅在施工过程中存在涌水尧突泥的安全风险袁还可能会因衬砌背后水压急剧升高产生结构开裂尧隧道施工缝尧墙面渗漏水及中心水沟排水能力不足等运营期病害袁严重影响公尧铁路隧道施工尧运营袁给工程带来极大的安全隐患和不确定性1遥 对隧道某一段落开展专项水文地质调查并提出针对性的处置方案2-3能够在前期设计阶段避免病害问题袁降低隧道施工风险袁保障其在后期的运营安全遥1工程背景1.1隧道概况川硐隧道位于贵州省六枝特区郎岱镇下辖折
2、溪彝族乡穿洞村至折溪村一带袁 呈近南要北向展布袁为野分离式+小净距冶 的长隧道袁左线 2285 m袁右线 2274 m曰六枝端尧安龙端均采用削竹式洞门曰纵坡为人字坡袁坡度分别为 2.3%尧-0.8%袁右线变坡点桩号 为 YK10+230袁 左 线 变 坡 点 桩 号 为 ZK10+220.710曰该隧道左尧右线不存在超高情况袁路面横坡为-2.00%遥1.2现场涌水情况2021 年 12 月 8 日袁 隧道出口右洞掌子面施工至 YK10+445 时出现涌水袁沿裂隙流出袁出水点位于掌子面右线右侧袁距离右边墙 2.4 m袁裂隙与隧道轴线成 77毅夹角袁涌水量约 0.006 m3/s遥 施工单位继续掘
3、进施工后袁出水点随裂隙在掌子面范围内斜向移动袁2022 年 4 月 23 日隧道上台阶开挖至 YK10+424.81 处袁出水点移动至掌子面右上方拱肩处袁基本判断该处为涌水的源头位置遥 随着 5 月雨季的到来袁涌水频次及涌水量明显增加袁涌水量受天气影响较大袁雨后涌水量明显增大袁晴天涌水量减小袁最大涌水量发生在 6 月 18 日袁为 8.7 万 m3/d遥 2022 年7 月 19 日暴雨过后袁YK10+424.81 处涌水量急剧增大袁经现场踏勘发现洞口用于收集排水数据的矩形沟已排满并漫流至路面袁 出水口较之前观测时大袁且水压较大袁现场初步测量涌水量达 24 万 m3/d袁涌水发生时现场洞内及洞
4、外情况如图 1尧2 所示遥图 1隧道内涌水情况图 2洞外水流排泄情况某隧道涌水原因分析及泄水洞方案设计姻 宾胜林(辽宁省交通规划设计院有限责任公司,沈阳110166)摘要我国西南地区受各种不良地质作用的影响袁 修建隧道具有难度高尧 风险大的特点袁而岩溶地质是该地区中较为复杂且常见的地质类型之一遥以贵州省六安高速川硐隧道涌水处置为依托袁通过专项水文地质调查及补充勘察袁分析了隧道岩溶及涌水成因袁提出了隧道外侧新建泄水洞的方案袁从而提高了隧道的排水能力袁降低隧道运营期间的水害风险遥关键词山岭隧道岩溶发育涌水原因泄水洞方案中图分类号院U457.2文献标志码院A文章编号院1674-8581渊2023冤0
5、5-0075-0475FUJIANJIAOTONGKEJI福建交通科技圆园23 年第 5 期1.3施工方现场处置措施渊1冤在出水点渊YK10+424.81 处涌水点冤初支位置采用钢板支挡袁预留出水槽袁将水引至路侧暗沟袁并在出水位置安排观察员及时汇报出水情况曰渊2冤出水点前后各 20 m 段落设置衬砌变形监测点袁如有异常袁应立即停止施工袁撤离施工人员袁通知参建各方袁共同制定初支方案曰渊3冤加强出水点前方超前预报袁增加地质超前钻袁避免掌子面在施工过程中发生涌水突泥事故曰渊4冤在出水点及洞口排水汇流位置设排水流量监测点袁采集数据袁为制定下一步方案提供依据遥2专项水文调查成果渊1冤项目区属珠江流域北盘
6、江水系袁由北西向南东以陈家小屯要大关口要新寨一带构成了木城河尧纳骂河分水岭袁木城河尧纳骂河均属雨源型河流遥 渊2冤场区地下水径流方向不受地表分水岭控制袁 由地表水文网及相应的地下暗河管道将区内划分为杨家大坡渊玉区冤尧纳骂渊域区冤尧折溪渊芋区冤3 个水文地质区遥 杨家大坡水文地质玉区按流场尧含水岩层及隔水岩层的分布袁划分为刘家屋基水文地质亚区渊玉1冤尧笔架山水文地质亚区渊玉2冤尧上坪寨水文地质亚区 渊玉3冤3 个亚区遥水文地质分区如图 3 所示遥 渊3冤隧道 YK9+800YK10+989段属刘家屋基水文地质亚区渊玉1冤袁含水岩组主要为 T1yn1灰岩袁地下水以暗河管道形式排泄袁富水性强曰 隧道
7、 YK9+178YK9+800 段属笔架山水文地质亚区渊玉2冤袁含水岩组主要为 T1yn1尧T1y3尧T1y5灰岩袁地下水主要以高位涌出泉点排泄袁富水性强袁地下水易大量积水壅高袁流量和水位变化剧烈袁季节性交替极显著曰隧道 YK8+705YK9+178 段属上坪寨水文地质亚区渊玉3冤袁含水岩组主要为 P21尧P2c+d泥质粉砂岩袁富水性弱遥 渊4冤根据隧道施工涌水情况及勘察钻探揭露地下水情况袁涌水突泥变化均发生在降雨后袁对降雨响应非常敏感袁当没有降水补给时袁地下水位快速下降袁具有暴涨暴落的特点遥隧道涌水位置 YK10+424.81 处于季节交替带袁大量涌水应为丰水期暗河水暴涨上升至高处破碎带所引
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