宜万铁路岩溶隧道施工技术ppt课件

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1、宜万铁路岩溶隧道施工技术宜万铁路岩溶隧道施工技术铁道部宜万铁路建设指挥部铁道部宜万铁路建设指挥部二二九年三月九年三月 目目 录录1 1、宜万铁路工程概况及进展、宜万铁路工程概况及进展 2 2、岩溶分类、岩溶分类 3 3、岩溶治理技术及工程案例、岩溶治理技术及工程案例4 4、“释能降压法释能降压法”治理高压富水充填溶腔治理高压富水充填溶腔新技术（专利技术）新技术（专利技术） 5 5、岩溶隧道施工风险管理、岩溶隧道施工风险管理1 1、宜万铁路工程概况及进展、宜万铁路工程概况及进展1 1、宜万铁路工程概况及进展、宜万铁路工程概况及进展 宜万铁路东起宜昌，西至万州，全长宜万铁路东起宜昌，西至万州，全长

2、377km 377km 。宜。宜昌至土城约昌至土城约30km30km为长江中下游平原构造侵蚀丘陵区。为长江中下游平原构造侵蚀丘陵区。土城至齐岳山约土城至齐岳山约300km300km为清江与长江分水岭靠北侧地带，为清江与长江分水岭靠北侧地带，属构造溶蚀侵蚀中低山区，岩溶极其发育。齐岳山至属构造溶蚀侵蚀中低山区，岩溶极其发育。齐岳山至万州约万州约50km50km为川东红层构造侵蚀、剥蚀中低山区。为川东红层构造侵蚀、剥蚀中低山区。 宜万铁路共有隧道宜万铁路共有隧道159159座，其中：八字岭、野座，其中：八字岭、野三关、大支坪、云雾山、马鹿箐、齐岳山和别岩槽三关、大支坪、云雾山、马鹿箐、齐岳山和别岩

3、槽被称为宜万铁路八座被称为宜万铁路八座级风险隧道。目前，除齐岳级风险隧道。目前，除齐岳山隧道外，全线其它隧道均已贯通。山隧道外，全线其它隧道均已贯通。1 1、宜万铁路工程概况及进展、宜万铁路工程概况及进展2 2、岩溶分类、岩溶分类 隧道岩溶发育虽千隧道岩溶发育虽千奇百怪、复杂多变，无奇百怪、复杂多变，无规律性，但也有其内在规律性，但也有其内在的类型特征。针对宜万的类型特征。针对宜万线已揭示的线已揭示的9 90000余处岩溶余处岩溶及岩溶水，根据其不同及岩溶水，根据其不同的类型特征，采取的类型特征，采取五种五种分类方式分类方式，从而，从而“对症对症下药下药”，制定出，制定出“规模规模对策对策”、

4、“充填性对策充填性对策”、“充填物对策充填物对策”和和“水对策水对策”，实现岩溶，实现岩溶“标准化标准化”治理。治理。2 2、岩溶分类、岩溶分类相关照片与录像相关照片与录像洞洞穴穴型型2 2、岩溶分类、岩溶分类无无充充填填大大型型干干溶溶洞洞2 2、岩溶分类、岩溶分类 龙麟宫隧道龙麟宫隧道DK231+796DK231+796半半充填大型溶洞充填大型溶洞20062006年年8 8月月5 5日揭示该溶洞。溶洞发育纵向长日揭示该溶洞。溶洞发育纵向长100m100m、横向宽横向宽150m150m、向上高出拱顶以上、向上高出拱顶以上10m10m、向下深、向下深21m21m。半半充充填填大大型型干干溶溶洞

5、洞2 2、岩溶分类、岩溶分类充充填填块块石石土土型型2 2、岩溶分类、岩溶分类充充填填粉粉细细砂砂型型2 2、岩溶分类、岩溶分类充充填填泥泥水水型型2 2、岩溶分类、岩溶分类充充填填清清水水型型2 2、岩溶分类、岩溶分类隧隧道道与与暗暗河河正正交交型型2 2、岩溶分类、岩溶分类高高压压富富水水型型齐岳山隧道进口正洞齐岳山隧道进口正洞DK363+090DK363+090超前探测涌水录像超前探测涌水录像2 2、岩溶分类、岩溶分类高高压压富富水水型型齐岳山隧道进口正洞齐岳山隧道进口正洞DK363+629DK363+629超前探测涌水录像超前探测涌水录像2 2、岩溶分类、岩溶分类高高压压富富水水型型齐

6、岳山隧道出口齐岳山隧道出口F11F11断层超前探孔涌水录像断层超前探孔涌水录像3 3、岩溶治理技术及工程案例、岩溶治理技术及工程案例3 3、岩溶治理技术及工程案例、岩溶治理技术及工程案例3.3.1 1岩溶及岩溶水治理基本对策岩溶及岩溶水治理基本对策根据岩溶分类，针对不同类型岩溶，制定基本处治根据岩溶分类，针对不同类型岩溶，制定基本处治对策。对策。洞穴型、管道型岩溶：洞穴型、管道型岩溶：回填方案回填方案充填型岩溶：充填型岩溶：注浆加固注浆加固+ +大管棚方案大管棚方案过水型岩溶：过水型岩溶：引排方案引排方案大型干溶洞（主要针对基底处理）：大型干溶洞（主要针对基底处理）：托梁托梁+ +板跨方板跨方

7、案、型钢混凝土案、型钢混凝土+ +板跨方案、钢管群桩方案、桩基板跨方案、钢管群桩方案、桩基+ +承台方案、路基填筑方案、梁跨方案承台方案、路基填筑方案、梁跨方案岩溶水治理：岩溶水治理：注浆堵水方案、泄水洞方案、堆积注浆堵水方案、泄水洞方案、堆积体加固堵水方案、绕避方案体加固堵水方案、绕避方案3.2 3.2 工程实例：工程实例：洞穴型、管道型岩溶对策：洞穴型、管道型岩溶对策：回填方案回填方案 案例案例20042004年年1010月月3 3日，八字岭隧道日，八字岭隧道DK108+865DK108+865处揭示处揭示岩溶洞穴，直径约岩溶洞穴，直径约3m3m。针对该岩溶。针对该岩溶洞洞穴穴，采用，采用

8、I18I18钢架钢架C20C20砼护拱，外设砼护拱，外设干砌片石缓冲层。干砌片石缓冲层。溶洞内预埋竖向排溶洞内预埋竖向排水盲管。水盲管。 3 3、岩溶治理技术及工程案例、岩溶治理技术及工程案例充填无水型岩溶对策充填无水型岩溶对策充填无水型岩溶对策充填无水型岩溶对策：周边注浆周边注浆周边注浆周边注浆加固加固加固加固+ + + +大管棚方案大管棚方案大管棚方案大管棚方案注浆加固注浆加固注浆加固注浆加固+ + + +大管棚方案标准模式图大管棚方案标准模式图大管棚方案标准模式图大管棚方案标准模式图3 3、岩溶治理技术及工程案例、岩溶治理技术及工程案例 案例案例 2005 2005年年1010月月151

9、5日，日，云雾山隧道开挖揭示云雾山隧道开挖揭示DK247+562DK247+562特大型特大型充填块石土岩溶，岩溶纵向发育充填块石土岩溶，岩溶纵向发育线为线为DK247+563DK247+563+445(+445(长长118m)118m)，线为线为DK247+573DK247+573+435(+435(长长138m)138m)，溶腔向线左发育，宽约，溶腔向线左发育，宽约60m60m，基底以下局部深度超过，基底以下局部深度超过8080米。对该溶腔采取米。对该溶腔采取“超前注浆超前注浆+ +大大管棚管棚”方案处理后通过。方案处理后通过。 3 3、岩溶治理技术及工程案例、岩溶治理技术及工程案例注浆前

10、注浆前注浆后注浆后注浆加固注浆加固3 3、岩溶治理技术及工程案例、岩溶治理技术及工程案例过水型岩溶对策：过水型岩溶对策：引排方案引排方案 针对过水型岩溶，原则上引排维持既有通道方案处治，不得随针对过水型岩溶，原则上引排维持既有通道方案处治，不得随意对岩溶管道堵塞，以免形成水害。意对岩溶管道堵塞，以免形成水害。 案例案例 2005 2005年年8 8月月1111日，野三关日，野三关隧道进口开挖揭示隧道进口开挖揭示DK119+512DK119+512隧底隧底发育过水型岩溶，右侧为岩溶大发育过水型岩溶，右侧为岩溶大厅。岩溶为两头窄的芒果状，最厅。岩溶为两头窄的芒果状，最宽处约宽处约18.3m18.3

11、m，岩溶水流自左向右，岩溶水流自左向右流入大厅消水洞，旱季水流量为流入大厅消水洞，旱季水流量为43m43m3 3/h/h。针对该岩溶：清除大厅内。针对该岩溶：清除大厅内堆积体，锚网喷防护，隧道基底堆积体，锚网喷防护，隧道基底采用采用“托梁托梁+ +钢筋砼板钢筋砼板”跨越，隧跨越，隧道结构加强。道结构加强。 3 3、岩溶治理技术及工程案例、岩溶治理技术及工程案例 案例案例 2005 2005年年3 3月月2929日，日，王家岭隧道开挖到王家岭隧道开挖到DK61+473DK61+473，超前探测表明，超前探测表明前方为正交型过水岩溶管前方为正交型过水岩溶管道，经放水试验，最大流道，经放水试验，最大

12、流水量为水量为540m540m3 3/h/h。后爆破开。后爆破开挖，发现管道由左拱腰向挖，发现管道由左拱腰向右拱脚发育。入水口直径右拱脚发育。入水口直径分别为分别为1.5m1.5m和和0.7m0.7m，出水，出水口直径为口直径为1.5m1.5m。针对该岩。针对该岩溶，采用溶，采用600mm600mm波纹管引波纹管引排、浆砌片石回填、隧道排、浆砌片石回填、隧道结构加强。结构加强。3 3、岩溶治理技术及工程案例、岩溶治理技术及工程案例大型干溶洞：大型干溶洞：托梁托梁+ +板跨方案、型钢混凝土板跨方案、型钢混凝土+ +板跨方案、钢板跨方案、钢管群桩方案、桩基管群桩方案、桩基+ +承台方案、填筑路基方

13、案、梁跨方案承台方案、填筑路基方案、梁跨方案 案案例例 2005 2005年年6 6月月2020日，日，长鹰坝长鹰坝2#2#隧道开挖到隧道开挖到DK240+890DK240+890处，隧道左边墙处，隧道左边墙发育一横向溶槽，宽发育一横向溶槽，宽6m6m，纵向长纵向长20m20m，向下深不见底。，向下深不见底。针对该岩溶，基底采取针对该岩溶，基底采取“型钢混凝土型钢混凝土+ +板跨板跨”方案、方案、隧道结构加强。隧道结构加强。3 3、岩溶治理技术及工程案例、岩溶治理技术及工程案例 实例实例 高坪高坪1#1#隧道开隧道开挖到挖到DK139+598DK139+598时，时，揭示出一条斜穿隧道揭示出一

14、条斜穿隧道的干溶洞。溶洞自左的干溶洞。溶洞自左上向右下发育，横向上向右下发育，横向宽宽30m30m，纵向长，纵向长9m9m，向上高向上高20m20m，向下深，向下深6.5m6.5m。针对该岩溶，。针对该岩溶，基底采基底采“钢管群桩注钢管群桩注浆加固浆加固”方案、隧道方案、隧道结构加强。结构加强。3 3、岩溶治理技术及工程案例、岩溶治理技术及工程案例 案案例例 2005 2005年年4 4月月2323日，鲁竹坝日，鲁竹坝2#2#隧道开挖到隧道开挖到DK204+610DK204+610处揭示大处揭示大型半充填型干溶洞，溶洞纵向长型半充填型干溶洞，溶洞纵向长125m125m。DK204+610DK2

15、04+610+654+654段发育段发育1#1#溶腔，左侧最宽溶腔，左侧最宽41m41m，右侧最宽，右侧最宽21.6m21.6m，轨面以上，轨面以上15m15m，轨面以下约，轨面以下约0 010m10m；DK204+677DK204+677+735+735段发育段发育2#2#溶腔，左侧最宽溶腔，左侧最宽6.3m6.3m，右侧最宽，右侧最宽20.5m20.5m，轨面以上，轨面以上12m12m，轨面以下左，轨面以下左墙脚下墙脚下0 011m11m；DK204+654DK204+654+677+677段为段为1#1#、2#2#溶腔连接通道，通道宽溶腔连接通道，通道宽4 413m13m，高，高1.51

16、.54m4m。针对该岩溶，。针对该岩溶，基础采取基础采取“桩基桩基+ +承台承台”方案。方案。 3 3、岩溶治理技术及工程案例、岩溶治理技术及工程案例3 3、岩溶治理技术及工程案例、岩溶治理技术及工程案例 案例案例 2005 2005年年6 6月月4 4日，龙麟宫隧道出口施工到日，龙麟宫隧道出口施工到DK232+467DK232+467时，揭时，揭示示DK232+467DK232+467+397+397特大型溶洞。溶洞纵向长约特大型溶洞。溶洞纵向长约70m70m，横向宽约，横向宽约50m50m，深约，深约80m80m，基底为堆积体。受施工爆破影响，基底为堆积体。受施工爆破影响，6 6月月191

17、9日日18:4818:48顶部顶部覆层坍塌。该岩溶基底采取覆层坍塌。该岩溶基底采取“路基填筑、注浆加固路基填筑、注浆加固”方案。方案。 3 3、岩溶治理技术及工程案例、岩溶治理技术及工程案例 案案例例 2006 2006年年1 1月月2 2日，下村坝隧道日，下村坝隧道施工至施工至DK237+091DK237+091处，揭示一溶腔，处，揭示一溶腔，该溶腔沿线路纵向发育该溶腔沿线路纵向发育30m30m，拱顶以，拱顶以上发育上发育202030m30m，隧底以下发育，隧底以下发育101020m20m。溶腔横穿隧道，发育至隧道左。溶腔横穿隧道，发育至隧道左侧边墙外侧边墙外28m28m，隧道右侧边墙外约，

18、隧道右侧边墙外约22m22m斜向下发育一落水洞，落水洞深斜向下发育一落水洞，落水洞深度未知。针对该隧道基底，采取度未知。针对该隧道基底，采取“拱跨拱跨”方案。采用方案。采用1-22.5m1-22.5m实腹式拱实腹式拱跨结构，拱圈为半径跨结构，拱圈为半径18.75m18.75m的钢筋的钢筋混凝土圆弧板拱，矢高混凝土圆弧板拱，矢高3.75m3.75m，矢跨，矢跨比比1:61:6。拱桥拱圈及拱座上回填。拱桥拱圈及拱座上回填C15C15混凝土形成桥面。对局部溶腔，采混凝土形成桥面。对局部溶腔，采用用C40C40混凝土回填。混凝土回填。 3 3、岩溶治理技术及工程案例、岩溶治理技术及工程案例 案案例例

19、2006 2006年年3 3月月3 3日，齐岳山隧道日，齐岳山隧道施工到施工到PDK366+195PDK366+195，进行超前水平钻，进行超前水平钻探，探孔深度探，探孔深度38m38m，单孔最大涌水量，单孔最大涌水量700m700m3 3/h/h，水压力，水压力3.1MPa3.1MPa。针对该地。针对该地下水，采取下水，采取“注浆堵水注浆堵水”方案。方案。对对岩溶岩溶地下水的对策：地下水的对策：注浆堵水方案、泄水洞方案、堆积注浆堵水方案、泄水洞方案、堆积体加固方案、绕行方案体加固方案、绕行方案注浆堵水方案注浆堵水方案3 3、岩溶治理技术及工程案例、岩溶治理技术及工程案例齐岳山隧齐岳山隧道出口

20、道出口PDK366+1PDK366+19595高压水高压水录像录像3 3、岩溶治理技术及工程案例、岩溶治理技术及工程案例3 3、岩溶治理技术及工程案例、岩溶治理技术及工程案例 案例案例 2004 2004年年5 5月月3131日，齐岳日，齐岳山隧道平导施工至山隧道平导施工至PDK361+870PDK361+870处，采用超前炮眼孔进行超前处，采用超前炮眼孔进行超前探测时，探孔中射出高压水，探测时，探孔中射出高压水，射程射程5m5m，单孔涌水量，单孔涌水量6060方方/ /小时。小时。随后加强探测，表明：前方发随后加强探测，表明：前方发育充水溶槽，溶槽由左上向右育充水溶槽，溶槽由左上向右下发育，

21、最大宽度下发育，最大宽度12m12m。测试水。测试水压力为压力为0.26MPa0.26MPa，预测涌水量为，预测涌水量为30003000方方/ /小时。考虑到隧道为反小时。考虑到隧道为反坡施工，富水溶腔处理难度大，坡施工，富水溶腔处理难度大，采取采取”泄水洞泄水洞”方案处理。方案处理。泄水洞方案泄水洞方案3 3、岩溶治理技术及工程案例、岩溶治理技术及工程案例堆积体加固堵水方案堆积体加固堵水方案 实例实例 五爪观隧道五爪观隧道DK49+274DK49+274DK49+345DK49+345段与五爪观暗河正交段与五爪观暗河正交, ,暗河最大流暗河最大流量量3600036000万方万方/ /小时。暗

22、河岩小时。暗河岩溶大厅横向宽约溶大厅横向宽约120m120m，为巨块状崩塌块石充填。该段路肩设计标高约为巨块状崩塌块石充填。该段路肩设计标高约542m542m，堆积体顶，堆积体顶部标高约部标高约582m582m，岩溶大厅顶板最高处标高约，岩溶大厅顶板最高处标高约600m600m。暗河岩溶大。暗河岩溶大厅堆积体上部为巨块状崩塌块石，下部为卵石土、块石土及粉厅堆积体上部为巨块状崩塌块石，下部为卵石土、块石土及粉质黏土夹砾砂等组成，饱和、透水性好。卵石磨圆度好，直径质黏土夹砾砂等组成，饱和、透水性好。卵石磨圆度好，直径2 29cm,9cm,个别达个别达11cm11cm以上；顶板及周壁为坚硬完整灰岩。

23、根据以上；顶板及周壁为坚硬完整灰岩。根据该岩溶暗河特点，采取该岩溶暗河特点，采取“堆积体加固堵水，抬升暗河堆积体加固堵水，抬升暗河”方案，方案，总体处理顺序为：清除堆积物总体处理顺序为：清除堆积物施做大里程端底板施做大里程端底板分段施做分段施做截流区注浆、挡水坝截流区注浆、挡水坝排水渠区注浆、修建排水渠、导流排水渠区注浆、修建排水渠、导流大大里程区钻孔注浆、小里程区底板里程区钻孔注浆、小里程区底板小里程区钻孔注浆。小里程区钻孔注浆。 3 3、岩溶治理技术及工程案例、岩溶治理技术及工程案例3 3、岩溶治理技术及工程案例、岩溶治理技术及工程案例五爪观隧道五爪观隧道暗河堆积体注浆及开挖效果暗河堆积体

24、注浆及开挖效果3 3、岩溶治理技术及工程案例、岩溶治理技术及工程案例绕行方案绕行方案 案例案例 齐岳山隧道进口平导施齐岳山隧道进口平导施工至工至PDK364+005PDK364+005时，超前探测时，超前探测表明：前方发育高压动水充填表明：前方发育高压动水充填粉细砂层溶洞，溶洞由左向右粉细砂层溶洞，溶洞由左向右发育，左侧规模大，右侧规模发育，左侧规模大，右侧规模小，探测表明右侧纵向长度小，探测表明右侧纵向长度4 45m5m，但左侧经多次注浆后，由，但左侧经多次注浆后，由于高压动水粉细砂层注浆难度于高压动水粉细砂层注浆难度大，仍无法探到对方基岩。针大，仍无法探到对方基岩。针对齐岳山隧道进口反坡施

25、工特对齐岳山隧道进口反坡施工特点，以及平导的功能特点，对点，以及平导的功能特点，对该岩溶不再处理，采取该岩溶不再处理，采取“绕行绕行”方案。绕行后顺利通过规模方案。绕行后顺利通过规模较小的充填粉细砂层溶洞。较小的充填粉细砂层溶洞。 3 3、岩溶治理技术及工程案例、岩溶治理技术及工程案例4.1 4.1 隧道施工中遭遇的高压富水充填溶腔突水突泥隧道施工中遭遇的高压富水充填溶腔突水突泥 （1 1）野三关隧道）野三关隧道“602602溶腔溶腔”突水突泥突水突泥：20072007年年8 8月月5 5日，野三关隧日，野三关隧道出口道出口线施工到线施工到DK124+602DK124+602，遭遇突水突泥灾害

26、，瞬间最大涌水量达，遭遇突水突泥灾害，瞬间最大涌水量达1515万方万方/ /小时，突水持续小时，突水持续1 1小时后稳定为小时后稳定为1 1万方万方/ /小时。伴随突水，多台机小时。伴随突水，多台机械设备被冲走、扭曲解体。事后进洞观察，突泥堆积长度约械设备被冲走、扭曲解体。事后进洞观察，突泥堆积长度约400m400m，掌子，掌子面附近隧道被堵满。突水突泥造成巨大经济损失和人员伤亡。面附近隧道被堵满。突水突泥造成巨大经济损失和人员伤亡。4 4、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术4 4、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技

27、术 （2 2）大支坪隧道）大支坪隧道“990990溶腔溶腔”突水突泥：突水突泥：20062006年年7 7月月2626日，大支坪日，大支坪隧道平导开挖至隧道平导开挖至PDK132+930PDK132+930突发大规模突突发大规模突水涌砂，涌砂量约水涌砂，涌砂量约300300方。方。9 9月月4 4日，向前开挖到日，向前开挖到+960+960时又发生大规模突水，瞬时又发生大规模突水，瞬时涌水量达时涌水量达15001500方方/ /小时。小时。9 9月月2929日，向前开挖到日，向前开挖到+990+990时再次发生突水突泥，时再次发生突水突泥，瞬时涌水量达瞬时涌水量达50005000方方/ /小小

28、时。时。20082008年年4 4月月3030日，日，DK132+913DK132+913经注浆后进经注浆后进行开挖，开挖时发生突水行开挖，开挖时发生突水涌砂，涌砂量约涌砂，涌砂量约40004000方。方。4-304-30突水涌砂录像突水涌砂录像4 4、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术 （3 3）云雾山隧道）云雾山隧道“617617、526526溶腔溶腔”突水涌砂突水涌砂：20082008年年7 7月月2121日，隧道出口日，隧道出口DK245+645DK245+645超前超前探孔时发生突水涌砂，瞬间涌水探孔时发生突水涌砂，瞬间涌水量达量达780780

29、方方/ /小时，涌砂约小时，涌砂约10001000方，方，涌水造成涌水造成线淹井线淹井1035m1035m、线线淹井淹井710m710m。8 8月月2626日完成抽水及日完成抽水及清砂。清砂。9 9月月6 6日，日，10#10#横通道超前横通道超前探孔时又发生突水涌砂，再次造探孔时又发生突水涌砂，再次造成淹井。成淹井。0808年年1010月月1212日，隧道进日，隧道进口口线遭遇线遭遇DK245+526DK245+526溶腔，溶腔，溶腔内充填泥砂，探测期间突出溶腔内充填泥砂，探测期间突出泥砂约泥砂约250250方，涌水量约为方，涌水量约为9090方方/ /小时。小时。云雾山隧道云雾山隧道DK2

30、45+617DK245+617溶腔溶腔突水突泥后进洞观察照片突水突泥后进洞观察照片4 4、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术 （4 4）马鹿箐）马鹿箐隧道隧道“978978溶腔溶腔”突突水突泥水突泥：20062006年年1 1月月2121日，马鹿箐隧道日，马鹿箐隧道出口平导反坡施工出口平导反坡施工到到PDK255+978PDK255+978时，时，发生突水突泥。平发生突水突泥。平导施工人员立即逃导施工人员立即逃生。突水经横通道生。突水经横通道涌入正洞，使正洞涌入正洞，使正洞作业人员遇难。突作业人员遇难。突水时最大涌水量为水时最大涌水量为3030万方万方/

31、 /小时，持续小时，持续7 7小时后，涌水量稳小时后，涌水量稳定为定为300300方方/ /小时。小时。马鹿箐隧道马鹿箐隧道1-211-21突水突泥录像突水突泥录像4 4、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术4.2 4.2 研究新技术的必要性研究新技术的必要性 宜万铁路突水突泥夺走了多名职工的生命，宜万铁路突水突泥夺走了多名职工的生命，造成了巨大的经济损失，同时，也对宜万铁路正造成了巨大的经济损失，同时，也对宜万铁路正常施工造成影响，令人心痛。痛定思痛，突水突常施工造成影响，令人心痛。痛定思痛，突水突泥的根源是没有一套成熟的、行之有效的，用于泥的根源是没有

32、一套成熟的、行之有效的，用于解决高压富水充填溶腔安全施工的技术手段。因解决高压富水充填溶腔安全施工的技术手段。因此，如何掌握高压富水充填溶腔突水突泥规律，此，如何掌握高压富水充填溶腔突水突泥规律，顺其自然，规避灾害，研究安全可靠、经济适用顺其自然，规避灾害，研究安全可靠、经济适用的治理技术是宜万铁路参建各方需要共同研究的的治理技术是宜万铁路参建各方需要共同研究的重要课题。重要课题。4 4、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术4.3 “4.3 “释能降压法释能降压法”概念、内容、施工方针及施作步骤概念、内容、施工方针及施作步骤（1 1）概念）概念：释能降压法

33、是针对高压富水充填溶腔采：释能降压法是针对高压富水充填溶腔采取有计划、有目的精确爆破，释放溶腔所存储能量，降取有计划、有目的精确爆破，释放溶腔所存储能量，降低溶腔施工及运营过程水土压力。之后，通过配套处治低溶腔施工及运营过程水土压力。之后，通过配套处治措施完成溶腔治理。措施完成溶腔治理。（2 2）主要内容（七项）主要内容（七项）：溶腔特征分析、临近界面：溶腔特征分析、临近界面锁定、相邻洞室分隔、洞外排水规划、精确爆破设计、锁定、相邻洞室分隔、洞外排水规划、精确爆破设计、预警预报监控、配套措施实施。预警预报监控、配套措施实施。（3 3）二十四字施工方针）二十四字施工方针：探介质、锁边界、选时机、

34、：探介质、锁边界、选时机、精爆破、严监控、畅排放、细处理、勤检查精爆破、严监控、畅排放、细处理、勤检查 。4 4、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术（4 4）四个施）四个施作步骤作步骤：查：查找溶腔阶段、找溶腔阶段、锁定溶腔阶锁定溶腔阶段、打开溶段、打开溶腔阶段、处腔阶段、处治溶腔阶段治溶腔阶段“释能降压法释能降压法”施作程序施作程序4 4、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术“释能降压法释能降压法”八项专项安全设计八项专项安全设计（5 5）八项专项安全设计）八项专项安全设计4 4、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技

35、术、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术（）查找溶腔阶段）查找溶腔阶段 超前地质预测预报超前地质预测预报：宜万铁路建设初期，对岩溶隧道：宜万铁路建设初期，对岩溶隧道高风险采取地质素描、高风险采取地质素描、TSPTSP、地质雷达、红外探水、超前钻探、地质雷达、红外探水、超前钻探五种方法。实践证明：地质素描和五种方法。实践证明：地质素描和TSPTSP起到了一定的宏观预报起到了一定的宏观预报作用，但地质雷达和红探水对岩溶水难以起到定量分析作用，作用，但地质雷达和红探水对岩溶水难以起到定量分析作用，而超前钻探预报准确率几乎达到而超前钻探预报准确率几乎达到100%100%。因此，后期采取。因此，后期采取

36、“地地质素描、质素描、TSPTSP先行，以钻孔为主先行，以钻孔为主”进行岩溶及岩溶水超前预测进行岩溶及岩溶水超前预测预报。预报。 溶腔特征分析溶腔特征分析：处理高压富水充填溶腔，必须对溶腔：处理高压富水充填溶腔，必须对溶腔充填物、水压力、水量和纵向发育长度进行确定，对溶腔型充填物、水压力、水量和纵向发育长度进行确定，对溶腔型态、规模和水源进行分析与判断，为释能降压做好专项地质态、规模和水源进行分析与判断，为释能降压做好专项地质分析工作。分析工作。 4 4、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术上侧位交叉突水模式上侧位交叉突水模式 下侧位交叉突水模式下侧位交叉

37、突水模式 （）锁定溶腔阶段）锁定溶腔阶段 锁定溶腔是释能降压的关键，它对溶腔精确爆破起到决定性作用。锁定溶腔是释能降压的关键，它对溶腔精确爆破起到决定性作用。 临界距离临界距离：高压富水充填溶腔爆破前必须确保掌子面有一定的安全：高压富水充填溶腔爆破前必须确保掌子面有一定的安全距离。针对隧道纵向穿越岩溶时上侧位交叉和下侧位交叉两种模式。采用距离。针对隧道纵向穿越岩溶时上侧位交叉和下侧位交叉两种模式。采用FLAC2DFLAC2D程序研究岩溶突水机理，确定岩溶突水临界距离。程序研究岩溶突水机理，确定岩溶突水临界距离。4 4、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术隔

38、离岩柱与隧道涌水量关系曲线隔离岩柱与隧道涌水量关系曲线 研究结果表明：随着隧道接近溶腔，隧道涌水量与位移量逐渐增大，研究结果表明：随着隧道接近溶腔，隧道涌水量与位移量逐渐增大，当隔离岩柱接近当隔离岩柱接近2.52.53m3m时，隧道涌水量和位移量急剧增大，因此，将时，隧道涌水量和位移量急剧增大，因此，将2.52.53m3m完整岩柱作为隧道开挖接近溶腔的临界距离。完整岩柱作为隧道开挖接近溶腔的临界距离。 溶腔界面锁定溶腔界面锁定：隧道接近溶腔时：隧道接近溶腔时 ，通过风钻钻探来锁定溶腔界面。，通过风钻钻探来锁定溶腔界面。钻探时根据钻进速度、排碴情况、水量大小，从而准确地锁定溶腔临近界钻探时根据钻

39、进速度、排碴情况、水量大小，从而准确地锁定溶腔临近界面。面。隔离岩柱与隧道最大位移量关系曲线隔离岩柱与隧道最大位移量关系曲线 4 4、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术 （）打开溶腔阶段）打开溶腔阶段 隧道掌子面到达高压富水充填溶腔临界距离后，采取精隧道掌子面到达高压富水充填溶腔临界距离后，采取精确爆破专项打开溶腔，释放溶腔内水和充填物，消除能量。确爆破专项打开溶腔，释放溶腔内水和充填物，消除能量。 精确爆破专项设计要求爆破后揭开溶腔断面面积不小于精确爆破专项设计要求爆破后揭开溶腔断面面积不小于2m2m2m2m，以利于水和充填物快速、彻底释放。，以利于水

40、和充填物快速、彻底释放。 （）处治溶腔阶段）处治溶腔阶段 高压富水充填溶腔释能降压后，溶腔基本处于高压富水充填溶腔释能降压后，溶腔基本处于0 0水压，溶水压，溶腔处理是安全的。腔处理是安全的。 溶腔释能降压后，由于受充填介质特征、水压力高低、溶腔释能降压后，由于受充填介质特征、水压力高低、水量大小、释放季节等因素影响，可能会出现三种情况：一水量大小、释放季节等因素影响，可能会出现三种情况：一是水和充填介质完全释放，二是水释放、充填介质未释放，是水和充填介质完全释放，二是水释放、充填介质未释放，三是水释放、充填介质部分释放。根据状态不同，确定处治三是水释放、充填介质部分释放。根据状态不同，确定处

41、治方案。实施时，应方案。实施时，应“因地制宜、适时调整因地制宜、适时调整”。4 4、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术云雾山云雾山“526526溶腔溶腔”完全释放完全释放 大支坪大支坪“990990溶腔溶腔”水释放、介质未释放水释放、介质未释放 云雾山云雾山“617617溶腔溶腔”水释水释放、介质部分释放放、介质部分释放 4 4、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术释能降压后溶腔施工处治方案选择程序释能降压后溶腔施工处治方案选择程序 4 4、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术完

42、全释完全释放：放：这种这种情况下，情况下，溶腔处理溶腔处理极其容易，极其容易，主要采取主要采取回填，在回填，在隧道结构隧道结构外形成护外形成护拱。拱。 回填护拱法模式回填护拱法模式 回填护拱法工艺流程回填护拱法工艺流程 4 4、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术台阶法开挖模式台阶法开挖模式 台阶法开挖工艺流程台阶法开挖工艺流程 水释放、介质未释放：水释放、介质未释放：这种情况下，应对充填这种情况下，应对充填介质稳定性进行评判，介质稳定性进行评判，若介质含水量低（一般若介质含水量低（一般低于低于30%30%），有一定的自），有一定的自稳能力，可采取三台阶稳

43、能力，可采取三台阶开挖。否则，应采取注开挖。否则，应采取注浆浆- -管棚法，以防止开挖管棚法，以防止开挖过程中发生坍方。过程中发生坍方。a.a.三台阶法：三台阶法：台阶开挖台阶开挖应采用三台阶，以降低应采用三台阶，以降低每次开挖高度，上台阶每次开挖高度，上台阶开挖时采取预留核心土开挖时采取预留核心土弧形导坑开挖，以保证弧形导坑开挖，以保证掌子面稳定。掌子面稳定。 4 4、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术大支坪上半断面预留大支坪上半断面预留核心土环形开挖照片核心土环形开挖照片 大支坪隧道上半断面横大支坪隧道上半断面横向支撑及径向注浆照片向支撑及径向注浆照

44、片 4 4、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术b.b.注浆管棚法：注浆管棚法：对隧道拱部周边注浆，对掌子面适当加固，施作超前对隧道拱部周边注浆，对掌子面适当加固，施作超前大管棚，以防止开挖过程中出现坍方。大管棚，以防止开挖过程中出现坍方。注浆管棚法模式注浆管棚法模式 注浆管棚法工艺流程注浆管棚法工艺流程 4 4、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术马鹿箐隧道注浆管棚法施工马鹿箐隧道注浆管棚法施工 马鹿箐隧道三台阶法开挖马鹿箐隧道三台阶法开挖 4 4、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术、释能降压法治理高压富水充填溶腔

45、新技术水释放、介质水释放、介质部分释放部分释放: :这种情这种情况可采取清方置换况可采取清方置换法处治。清方置换法处治。清方置换法是采用机械设备法是采用机械设备对堆积体清方，使对堆积体清方，使堆积体空隙率增大，堆积体空隙率增大，局部形成空洞，然局部形成空洞，然后采用混凝土或水后采用混凝土或水泥砂浆回填空洞，泥砂浆回填空洞，胶结堆积体，之后胶结堆积体，之后采取三台阶法开挖采取三台阶法开挖支护。支护。 清方置换法结构模式清方置换法结构模式 清方置换法工艺流程清方置换法工艺流程 4 4、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术野三关隧道野三关隧道“602602溶腔溶

46、腔”清方照片清方照片 野三关隧道野三关隧道“602602溶腔溶腔”回填置换照片回填置换照片 4 4、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术结构处治：结构处治：（1 1）基底处理）基底处理：原则上，基底发育深度不超过：原则上，基底发育深度不超过2m2m时，时，采取混凝土换填；超过采取混凝土换填；超过2m2m时，采用桩基承台。时，采用桩基承台。（2 2）永久泄水洞导排）永久泄水洞导排：为确保运营安全，设置永久：为确保运营安全，设置永久泄水洞对高压岩溶水进行导排。泄水洞对高压岩溶水进行导排。（3 3）结构加强）结构加强：对高压富水充填溶腔段，衬砌结构：对高压富水充

47、填溶腔段，衬砌结构应加强。应加强。（4 4）结构长期监测）结构长期监测：为全面掌握高压富水充填溶腔：为全面掌握高压富水充填溶腔施工及运营过程受力状况，进行结构长期监测。项目施工及运营过程受力状况，进行结构长期监测。项目有：水压力、注浆加固圈稳定性、围岩与初支接触压有：水压力、注浆加固圈稳定性、围岩与初支接触压力、初支内力、初支与二衬间接触压力、二衬内力、力、初支内力、初支与二衬间接触压力、二衬内力、基底沉降以及注浆加固圈渗水量共基底沉降以及注浆加固圈渗水量共8 8项。项。 4 4、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术（5 5）八项专项安全设计）八项专项安全

48、设计水文监测专项设计水文监测专项设计：包括降雨量、涌水量、水压力、地表水位四个：包括降雨量、涌水量、水压力、地表水位四个方面。方面。洞外排水系统专项设计洞外排水系统专项设计：高压富水充填溶腔释能降压前，必须调查：高压富水充填溶腔释能降压前，必须调查洞外环境、查找消水洞、明确排水线路，设置排水沟渠能力不得小于洞外环境、查找消水洞、明确排水线路，设置排水沟渠能力不得小于1000010000方方/ /小时，且保证排水通畅。对排水线路中存在安全隐患房屋进行小时，且保证排水通畅。对排水线路中存在安全隐患房屋进行拆除。拆除。(a) (a) 云雾山隧道横洞至立交位置云雾山隧道横洞至立交位置 4 4、释能降压

49、法治理高压富水充填溶腔新技术、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术(b) (b) 立交至弃碴场拐角处立交至弃碴场拐角处(c) (c) 弃碴场至消水洞弃碴场至消水洞云雾山隧道云雾山隧道“526526溶腔溶腔”释能降压洞外排水线路释能降压洞外排水线路 4 4、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术洞外警戒系统专项设计：洞外警戒系统专项设计：释能降压前，对洞外警戒系释能降压前，对洞外警戒系统进行专项设计，内容包括：警戒区域、警戒时段、警戒统进行专项设计，内容包括：警戒区域、警戒时段、警戒标识等。标识等。洞内排水线路专项设计：洞内排水线路专项设计：释能降压前，根据释

50、能降压释能降压前，根据释能降压点所处位置，确定合理洞内排水线路。点所处位置，确定合理洞内排水线路。a.a.顺坡施工后部全贯通，采取封堵横通道顺排。顺坡施工后部全贯通，采取封堵横通道顺排。顺坡施工后部全贯通时排水线路顺坡施工后部全贯通时排水线路 4 4、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术b.b.顺坡施工后部局部未贯通，原则先贯通、顺排。若剩余工程顺坡施工后部局部未贯通，原则先贯通、顺排。若剩余工程量大，可采取绕排，但绕排会使临近隧道施工受到影响。量大，可采取绕排，但绕排会使临近隧道施工受到影响。 顺坡施工后部未全贯通时排水线路 c.c.反坡施工时，先迂回贯

51、通，实施顺排。反坡施工时，先迂回贯通，实施顺排。 反坡施工时排水线路 4 4、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术 洞内相邻洞室分隔专项设计：洞内相邻洞室分隔专项设计：为减少释能降压时水及为减少释能降压时水及充填物进入相邻洞室，保证相邻洞室正常施工，应对相邻洞充填物进入相邻洞室，保证相邻洞室正常施工，应对相邻洞室进行隔离。封堵位置宜选择在横通道靠近排水线路侧。封室进行隔离。封堵位置宜选择在横通道靠近排水线路侧。封堵材料根据工程要求及现场条件确定。封堵高度，原则上，堵材料根据工程要求及现场条件确定。封堵高度，原则上，掌子面后退掌子面后退1km1km范围全堵、

52、范围全堵、1km1km以外半堵。封堵厚度应进行检以外半堵。封堵厚度应进行检算。算。 洞内外预警监控系统专项设计：洞内外预警监控系统专项设计：释能降压时视频监控释能降压时视频监控各主要监测点，记录全过程。各主要监测点，记录全过程。 进洞条件专项设计：进洞条件专项设计：根据水文监测数据分析，研究地根据水文监测数据分析，研究地表降雨与洞内排水关系，制定出隧道安全进洞条件。表降雨与洞内排水关系，制定出隧道安全进洞条件。 进洞观察安全撤离线路专项设计：进洞观察安全撤离线路专项设计：监控掌子面释能降监控掌子面释能降压情况，压情况，2424小时后，确认无异常，可进洞观察。为避免进洞小时后，确认无异常，可进洞

53、观察。为避免进洞观察出现不测，应选择合理线路撤离。观察出现不测，应选择合理线路撤离。 4 4、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术a.a.顺排时，最靠近掌子面横通道半堵，作为进洞观察安全通道。进洞观察顺排时，最靠近掌子面横通道半堵，作为进洞观察安全通道。进洞观察遇到险情时，尽快经安全通道进入相邻洞室掌子面，确认安全时再出洞。遇到险情时，尽快经安全通道进入相邻洞室掌子面，确认安全时再出洞。b.b.绕排时，按同样线路撤离。绕排时，按同样线路撤离。 顺坡施工后部全贯通时进洞观察撤离线路顺坡施工后部全贯通时进洞观察撤离线路 顺坡施工后部未全贯通时进洞观察撤离线路

54、4 4、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术c.c.迂回排水时，进洞观察遇到险情，向上游撤离迂回排水时，进洞观察遇到险情，向上游撤离直接出洞。直接出洞。 反坡施工时进洞观察撤离线路 4 4、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术云雾山隧道云雾山隧道“526526、617617溶腔溶腔”（1 1）溶腔探测：）溶腔探测：云雾山隧道发生两次突水涌砂淹井后，对掌子面云雾山隧道发生两次突水涌砂淹井后，对掌子面进行封闭，经探测，进行封闭，经探测，“617617溶腔溶腔”纵向长纵向长45m45m（DK245+579DK245+579+

55、624+624）。）。“526526溶腔溶腔”经探测，纵向长经探测，纵向长21m21m（DK245+526DK245+526+547+547），发育高），发育高度超过隧道度超过隧道5m5m。 云雾山隧道云雾山隧道“617617、526526溶腔溶腔”发育型态图发育型态图 617617溶腔探孔出水照片溶腔探孔出水照片 4.4 “4.4 “释能降压法释能降压法”工程案例工程案例 4 4、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术（2 2）溶腔特征分析）溶腔特征分析充填介质特征：充填介质特征：对钻对钻孔涌砂取样筛分，筛分孔涌砂取样筛分，筛分表明，溶腔充填物为中表明，溶

56、腔充填物为中砂。针对高压富水中砂砂。针对高压富水中砂地层，采用普通水泥注地层，采用普通水泥注浆，很难达到满意的注浆，很难达到满意的注浆堵水效果，既使采用浆堵水效果，既使采用超细水泥注浆，技术要超细水泥注浆，技术要求很高，注浆堵水难度求很高，注浆堵水难度很大。很大。 云雾山隧道云雾山隧道“526526溶腔溶腔”涌出砂的筛分曲线涌出砂的筛分曲线 4 4、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术溶腔放水试验：溶腔放水试验： 在在10#10#横通道利横通道利用探孔进行放水用探孔进行放水试验。试验时，试验。试验时，3#3#、5#5#孔通过钢孔通过钢管将水引排至消管将水引

57、排至消水洞，水洞，1#1#孔通过孔通过泵站抽水至消水泵站抽水至消水洞。试验自洞。试验自0808年年9 9月月2626日到日到1010月月7 7日，共日，共1212天。天。 云雾山隧道云雾山隧道“617617溶腔溶腔”放水试验位置图放水试验位置图 云雾山隧道云雾山隧道“617617溶腔溶腔”放水试验布置示意图放水试验布置示意图 4 4、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术 分析试验数据，可以得出以下结论：分析试验数据，可以得出以下结论：钻孔排水与地表降雨有响应关钻孔排水与地表降雨有响应关系，降雨系，降雨1 1天内钻孔水量变大，但充填介质经常堵塞钻孔，影响排水

58、。天内钻孔水量变大，但充填介质经常堵塞钻孔，影响排水。水压力未超过水压力未超过0.8MPa0.8MPa，水压力与地表降雨有响应关系。，水压力与地表降雨有响应关系。钻孔排水对水压钻孔排水对水压力影响不大，通过钻孔很难短时间将水压力降低。力影响不大，通过钻孔很难短时间将水压力降低。 云雾山隧道云雾山隧道“617617溶溶腔腔”放水数据分析放水数据分析图图 4 4、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术溶腔水文特征：溶腔水文特征：溶腔段位于背斜核部，溶腔水主要为地表岩溶洼溶腔段位于背斜核部，溶腔水主要为地表岩溶洼地汇水，暗河系统对溶腔不形成水力补给。地汇水，暗河系

59、统对溶腔不形成水力补给。 “526526、617617溶腔溶腔”水文地质水文地质图图 4 4、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术（3 3）专项安全设计与实施：）专项安全设计与实施：洞内相邻洞室分隔：洞内相邻洞室分隔：释能降压前对洞内相邻洞室进行封堵分隔。释能降压前对洞内相邻洞室进行封堵分隔。洞内排水线路规划：洞内排水线路规划：释能降压时，水和充填介质沿释能降压时，水和充填介质沿线顺排，经横通线顺排，经横通道出洞。道出洞。“526526溶腔溶腔”释能降压洞内相邻洞室分隔及排水线路释能降压洞内相邻洞室分隔及排水线路 4 4、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技

60、术、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术洞外排水系统专项设计：洞外排水系统专项设计：洞外排水线路系统设计如图洞外排水线路系统设计如图 洞外排水线路系统专项设计洞外排水线路系统专项设计 4 4、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术安全监控系统专项设计：安全监控系统专项设计：在洞口调度室设置监控站，在洞口调度室设置监控站，各主要观测点设观测探头，采取视频监控洞内外各主要风各主要观测点设观测探头，采取视频监控洞内外各主要风险点的动态情况，迅速作出反应。险点的动态情况，迅速作出反应。洞外警戒系统专项设计：洞外警戒系统专项设计：设定警戒范围，进行泄水期设定警戒范围，

61、进行泄水期间交通管制。间交通管制。水文监控系统专项设计：水文监控系统专项设计：在在5#5#横通道设水位观测点，横通道设水位观测点，在山顶台地设降雨观测点，在洞湾暗河设流量观测点，在在山顶台地设降雨观测点，在洞湾暗河设流量观测点，在横洞口设水量观测点。横洞口设水量观测点。安全进洞专项设计：安全进洞专项设计：通过监控系统，确定泄水情况，通过监控系统，确定泄水情况，以此制定安全进洞专项设计。以此制定安全进洞专项设计。进洞观察安全线路专项设计：进洞观察安全线路专项设计：经经6#6#横通道进洞观察，横通道进洞观察，遇到险情时，经遇到险情时，经6#6#横通道进入横通道进入线掌子面。线掌子面。4 4、释能降

62、压法治理高压富水充填溶腔新技术、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术（4 4）锁定溶腔边）锁定溶腔边界：界：爆破前对溶腔边爆破前对溶腔边界准确锁定。将溶腔界准确锁定。将溶腔划分为四个区域。划分为四个区域。 区岩盘厚度小于区岩盘厚度小于2.5m2.5m， 区岩盘厚区岩盘厚度为度为2.52.54.5m4.5m， 区岩盘厚度为区岩盘厚度为4.54.59m9m， 区岩盘厚度区岩盘厚度大于大于9m9m。因此，爆破。因此，爆破设计必须打开溶腔设计必须打开溶腔区和区和区。区。“526526溶腔溶腔”边界锁定图边界锁定图 4 4、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术（5

63、5）精确爆破：）精确爆破： 为确保爆破一次为确保爆破一次成功，对下部岩成功，对下部岩盘厚度较厚位置盘厚度较厚位置施工导洞以形成施工导洞以形成临空面。根据掌临空面。根据掌子面岩盘厚度锁子面岩盘厚度锁定，分区设计炮定，分区设计炮眼深度。眼深度。“526526溶腔溶腔”精确爆破炮眼深度布置图精确爆破炮眼深度布置图 4 4、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术“526526溶腔溶腔” ” 精确爆破专项设计精确爆破专项设计 精确爆破专项设计参数：精确爆破专项设计参数：掏槽方式：斜眼掏槽掏槽方式：斜眼掏槽周边眼间距：周边眼间距：60cm60cm抵抗线：抵抗线：63cm

64、63cm炮眼深度：距溶腔炮眼深度：距溶腔303040cm40cm精确控制精确控制炮眼数量：炮眼数量：127127个个炮眼密度：炮眼密度：2 2个个/ /平方米平方米单位用药量：单位用药量：2.28kg/2.28kg/方方 起爆顺序：掏槽眼起爆顺序：掏槽眼掘掘进眼进眼二圈眼（底板眼）二圈眼（底板眼）周边眼周边眼4 4、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术（6 6）释）释能降压能降压 0808年年1111月月2525日日1010时准时准时实施时实施精确爆精确爆破，对破，对“526526溶溶腔腔”释释能降压。能降压。 “526526溶腔溶腔” ” 释能降压泄水录

65、像释能降压泄水录像4 4、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术（7 7）释能降压成果）释能降压成果526526溶腔溶腔”释能降压成果：释能降压成果：释能降压后进洞观察，溶腔内释能降压后进洞观察，溶腔内充填介质完全释放，水由拱顶岩溶管道流出，掌子面为岩溶大充填介质完全释放，水由拱顶岩溶管道流出，掌子面为岩溶大厅。厅。 “526526溶腔溶腔”释能降压照片释能降压照片 “526526溶腔溶腔”释能降压水痕照片释能降压水痕照片 4 4、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术“617617溶腔溶腔”释能释能降压成果降压成果：“5

66、26526溶溶腔腔”释能降压时，对释能降压时，对“617617溶腔溶腔”进行水进行水压监控，随着压监控，随着“526526溶腔溶腔”释能降压，释能降压，“617617溶腔溶腔”水压力水压力也降为也降为0 0，因此，因此，“526”526”与与“617”617”属属同一水源溶腔。同一水源溶腔。“526526溶腔溶腔”释能降释能降压也彻底解决了压也彻底解决了“617617溶腔溶腔”处理难处理难题。题。 “617617溶腔溶腔”水压力监测曲线水压力监测曲线 4 4、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术洞外洞湾暗河水文观测成果：洞外洞湾暗河水文观测成果：释能降压前

67、后对洞湾释能降压前后对洞湾暗河流量进行观测，无任何变化，因此，释能降压主暗河流量进行观测，无任何变化，因此，释能降压主要是释放溶腔大厅静储量，它不会对地表产生影响。要是释放溶腔大厅静储量，它不会对地表产生影响。 20082008年年1111月月2323日日20082008年年1111月月2525日日 20082008年年1111月月2626日日 4 4、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术（8 8）实施释能降压后溶腔处治）实施释能降压后溶腔处治 “ “526526溶腔溶腔”处理处理：“526526溶腔溶腔”释能降压后，水和充释能降压后，水和充填介质全部释放

68、，因此，采取回填护拱法处理。填介质全部释放，因此，采取回填护拱法处理。 “526526溶腔溶腔”处治方案设计处治方案设计 “526526溶腔溶腔”回填护拱法施工照片回填护拱法施工照片 4 4、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术“617617线溶腔线溶腔”处理处理：“617617线溶腔线溶腔”在在“526526溶腔溶腔”释能降压后处于无水状态。对溶腔采释能降压后处于无水状态。对溶腔采取清方回填，对隧底溶腔采取换填。取清方回填，对隧底溶腔采取换填。“617617线溶线溶腔腔”处理方案处理方案设计设计 4 4、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术、释能降压法治

69、理高压富水充填溶腔新技术“617617线溶腔线溶腔”：“617617线溶腔线溶腔”在在“526526溶腔溶腔”释能降压后处于无水状态。对溶腔采取清方置换，释能降压后处于无水状态。对溶腔采取清方置换，按三台阶开挖。目前溶腔已贯通，待基底补勘后确定按三台阶开挖。目前溶腔已贯通，待基底补勘后确定基底处理方案。基底处理方案。 “617617线溶腔线溶腔”清方清方 “617617线溶腔线溶腔”清方后回填置换清方后回填置换 4 4、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术野三关隧道野三关隧道“602602溶腔溶腔”泄水支洞溶腔释能降压工程案例录像泄水支洞溶腔释能降压工程案

70、例录像4 4、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术（5 5）释能降压后溶腔处治：）释能降压后溶腔处治：泄水支洞释能降压后，正洞泄水支洞释能降压后，正洞处于处于0 0水压。对溶腔进行清方水压。对溶腔进行清方置换。目前，溶腔已贯通。置换。目前，溶腔已贯通。 “602602溶腔溶腔”回填置换回填置换 “602602溶腔溶腔”贯通贯通“602602溶腔溶腔”清方清方 4 4、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术马鹿箐隧道马鹿箐隧道“978978溶腔溶腔”泄水洞溶腔释能降压工程案例录像泄水洞溶腔释能降压工程案例录像4 4、释能降

71、压法治理高压富水充填溶腔新技术、释能降压法治理高压富水充填溶腔新技术5 5、岩溶隧道施工风险管理、岩溶隧道施工风险管理5.1 5.1 以建设单位为核心，决策重大技术方案。以建设单位为核心，决策重大技术方案。 宜万铁路复杂岩溶高风险隧道地质条件极其复杂，宜万铁路复杂岩溶高风险隧道地质条件极其复杂，面临巨大的安全风险和工期压力，坚持面临巨大的安全风险和工期压力，坚持“以人为本以人为本”，把保证人的生命安全作为第一目标，创新建设单位，把保证人的生命安全作为第一目标，创新建设单位在重大关键技术方案决策上必须起核心主导作用的新在重大关键技术方案决策上必须起核心主导作用的新理念，成立以指挥长为组长的理念，

72、成立以指挥长为组长的级风险隧道重大技术级风险隧道重大技术方案管理小组，组织参建各方分析风险隧道施工安全、方案管理小组，组织参建各方分析风险隧道施工安全、技术方案，邀请院士、专家研讨复杂岩溶隧道设计施技术方案，邀请院士、专家研讨复杂岩溶隧道设计施工技术，由建设单位决策重大技术方案，监督各方严工技术，由建设单位决策重大技术方案，监督各方严格执行，方案变更必须经过相应程序，不得擅自更改。格执行，方案变更必须经过相应程序，不得擅自更改。 5 5、岩溶隧道施工风险管理、岩溶隧道施工风险管理5.2 5.2 强化高风险隧道现场管理，完善组织机构和专项安全机强化高风险隧道现场管理，完善组织机构和专项安全机制制

73、 按照按照“六位一体六位一体”和标准化管理要求，完善各项管理制度和标准化管理要求，完善各项管理制度和措施，体现到合同上、责任书上，把责任层层分解到各单位，和措施，体现到合同上、责任书上，把责任层层分解到各单位，落实在现场，用制度来保证技术方案的落实。落实在现场，用制度来保证技术方案的落实。 (1)(1)成立以指挥部领导为组长的风险隧道特别管理小组和成立以指挥部领导为组长的风险隧道特别管理小组和工作组进驻现场，负责风险隧道现场建设管理，主抓现场施工工作组进驻现场，负责风险隧道现场建设管理，主抓现场施工技术方案及安全措施落实，现场研究、决策风险隧道处理技术技术方案及安全措施落实，现场研究、决策风险

74、隧道处理技术问题。问题。 （2 2）制定高风险隧道八个专项施工管理机制，包括施工）制定高风险隧道八个专项施工管理机制，包括施工地质勘察与超前预测预报专项机制、突发性事件防范应急预案地质勘察与超前预测预报专项机制、突发性事件防范应急预案专项机制、应对复杂地质和工程难题的设计与施工预案专项机专项机制、应对复杂地质和工程难题的设计与施工预案专项机制、重难点工程监控专项机制、隧道施工量测监控专项机制、制、重难点工程监控专项机制、隧道施工量测监控专项机制、严格规范施工工艺监控专项机制、严格履约考核奖罚专项机制、严格规范施工工艺监控专项机制、严格履约考核奖罚专项机制、信息收集反馈和快速反应专项机制。信息收

75、集反馈和快速反应专项机制。 5 5、岩溶隧道施工风险管理、岩溶隧道施工风险管理5.3 5.3 狠抓超前地质预测预报和帷幕注浆两个关键技术环节狠抓超前地质预测预报和帷幕注浆两个关键技术环节 超前地质预测预报和帷幕注浆是岩溶处理的两个关键技术超前地质预测预报和帷幕注浆是岩溶处理的两个关键技术。为确保风险隧道施工安全，一是建立。为确保风险隧道施工安全，一是建立宜万铁路复杂岩溶隧宜万铁路复杂岩溶隧道超前地质预测预报管理制度道超前地质预测预报管理制度和和宜万铁路复杂岩溶隧道注宜万铁路复杂岩溶隧道注浆施工管理制度浆施工管理制度，明确隧道注浆和超前地质预报专人管理、，明确隧道注浆和超前地质预报专人管理、专业

76、队伍施作、检查签证责任到人，并纳入施工企业信用评价专业队伍施作、检查签证责任到人，并纳入施工企业信用评价；二是指挥部成立帷幕注浆督导组，对风险隧道施工单位进行；二是指挥部成立帷幕注浆督导组，对风险隧道施工单位进行注浆专题培训，对注浆施工进行现场培训指导；三是引进国内注浆专题培训，对注浆施工进行现场培训指导；三是引进国内水平最高的专业注浆队伍，对重要隧道进行帷幕注浆科技攻关水平最高的专业注浆队伍，对重要隧道进行帷幕注浆科技攻关；四是对超前地质预测预报钻孔设计、施钻、验孔、判释实行；四是对超前地质预测预报钻孔设计、施钻、验孔、判释实行分级管理，责任到人，做到分级管理，责任到人，做到“物探现行、钻探

77、验证、有疑必钻物探现行、钻探验证、有疑必钻、不明不掘、不明不掘”及坚持及坚持“三定三探三定三探”原则（即：定人定孔定检查原则（即：定人定孔定检查、重探密探加深探）。、重探密探加深探）。 5 5、岩溶隧道施工风险管理、岩溶隧道施工风险管理5.4 5.4 严格落实现场安全措施严格落实现场安全措施 创新设计理念，在国内首创创新设计理念，在国内首创宜万线复杂岩溶隧道防宜万线复杂岩溶隧道防灾报警系统设计灾报警系统设计和和宜万线风险隧道水文观测专项设计宜万线风险隧道水文观测专项设计，包括声光报警、应急通信及电视监控、逃生通道及疏散标志包括声光报警、应急通信及电视监控、逃生通道及疏散标志（逃生线路）、应急照

78、明及供电系统、逃生装备、排水设计等，（逃生线路）、应急照明及供电系统、逃生装备、排水设计等，其目的是从设计源头通过技术手段和工程措施提高施工过程中其目的是从设计源头通过技术手段和工程措施提高施工过程中的预警和防灾能力。的预警和防灾能力。 建立和落实现场安全管理制度，对风险隧道分级管理，建立和落实现场安全管理制度，对风险隧道分级管理，制定施工安全等级管理制度，落实安全隐患分级督办，完善防制定施工安全等级管理制度，落实安全隐患分级督办，完善防灾报警系统，规划安全逃生线路，下发风险征兆明白卡，设置灾报警系统，规划安全逃生线路，下发风险征兆明白卡，设置专职安全员，定期组织逃生演练等。特别是对风险隧道，

79、根据专职安全员，定期组织逃生演练等。特别是对风险隧道，根据日降雨量、水压力、泄水洞日排水量等实行进洞安全等级管理，日降雨量、水压力、泄水洞日排水量等实行进洞安全等级管理，确定进洞施工警戒条件，确保施工人员绝对安全。确定进洞施工警戒条件，确保施工人员绝对安全。 5 5、岩溶隧道施工风险管理、岩溶隧道施工风险管理马鹿箐隧道安全等级管理马鹿箐隧道安全等级管理安全安全等级等级降雨量降雨量(mm/d)(mm/d)水压力水压力( (MPaMPa) )泄水洞排水泄水洞排水量量(m(m3 3/h)/h)安全安全状态状态施工措施施工措施一一( (绿色绿色) )10100.10.110001000正常正常日常措施，正日常措施，正常施工常施工二二( (黄色黄色) )101020200.150.1525002500警戒警戒加强观测，做加强观测，做好洞内外沟通，好洞内外沟通，正常施工。正常施工。三三( (红色红色) )20200.150.1530003000应急应急掌子面停工，掌子面停工，人员全部撤离。人员全部撤离。