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长大隧道岩溶段综合处理技术研究

1 项目概况

九万大山1 号隧道位于贵州省黔南州荔波—环江区间, 进口里程DK177+048,出口里程DK194+060,全长17 012 m,最大埋深约488 m,隧道坡度设计为“人”字坡,最大坡率为22.5‰,设计为双线单洞隧道,设计速度350 km/h(图1)。

该隧道地质复杂多样,穿越9 套地层,3条断层,2 条可溶岩与非可溶岩接触带。有14 611 m 的洞身(占隧道全长的85.8%)穿越岩溶强烈发育地段,且 地表洼地大量发育。在DK184+900 附近上跨暗河,预测涌水量达43.5 万m3 /天,最高涌水量达70 万m3 /天,最高水位低于隧道轨面约11 m,突水突泥风险极高。部分洞身穿越低瓦斯区段,风险管控严。

为满足工期要求,解决隧道排水、施工通风兼顾防灾救援要求,工程采用了“1 横洞+ 1 泄水洞+ 2 通风竖井+ 1 出口平导”辅助坑道模式。其中出口平导单向掘进9 297 m,其通风、物流、施工组织难度大。全隧道土建工期为52.8 个月,工期压力大。

图1 基坑建设场地总平面图(单位:m)

2 隧道岩溶处理难点

(1)九万大山1 号隧道岩溶中等至强烈发育地段,占隧道总长度的80.08%。隧道施工地质复杂、不良地质较多、安全风险高,其中,DK178+570 附近发育懂架平推断层,破碎带洞身影响长度约60 m,岩体破碎,岩质较软,围岩稳定性较差;DK180+743 附近发育1 条逆断层,洞身影响长度约200 m,断层带岩体破碎,含水丰富,突水突泥风险大;DK184+860 附近发育1 条正断层,洞身影响长度约220 m,断层带岩体破碎,含水丰富,突水突泥风险大。

(2)在出口平导里程为PDK192+437.6 的掌子面打钻至深度2.5 m 左右开始出水,之后在施作加深炮孔时,掌子面右侧拱腰3 号加深炮孔(距平导设计坑底面3.1 m)钻进2 m 左右开始出现突水,呈黄色,内含砂夹卵砾石,出水量不断增大,钻至3 ~4 m 左右出现卡钻打不进去。出水范围:以平导中心线,掌子面右侧所有炮孔全部出水,其中右侧拱部1/4 位置约3 排炮眼、近30 个炮孔出水压力较大,最大的出水点位置距离底板高6.2 m,喷射距离最远9 m,填充物为细沙及细粒光圆卵砾石(图 2)。根据出水点高度及瞬时流量粗略计算得出水头高度为12 m,瞬时流量0.01 m3 / s,瞬时流速 9 m / s。

图2 掌子面炮孔出水示意图(单位:m)

3 隧道岩溶处理技术方案与应对措施

3.1 处理方案

根据九万大山1 号隧道出口平导PDK192 + 441 ~PDK192 + 411 段地质调查资料及超前地质钻探预报成果,并结合物探及其他相关地质勘探资料,综合分析预测PDK192 + 441 ~PDK192 + 411 段岩性为弱风化灰岩,围岩整体较完整,节理、裂隙发育密集,岩溶中等~强烈发育,含水;PDK192 + 433.3~PDK192 + 433.2、PDK192 + 432.5 ~PDK192 + 432.2 段发育裂隙或溶腔,由黄色粉质黏土充填,含水(流量约1 m3 /h);PDK192 + 441~PDK192 + 433 段溶蚀较发育、由粉质黏土充填或局部发育小型溶腔,局部含水;PDK192 + 436~PDK192 + 428 段自掌子面右侧向左侧溶蚀夹泥,局部发育小型溶腔,含水。

处理方案:掌子面增加超前水平钻孔(特别是侧向与斜向),以便更好地钻探出掌子面及周边的地质情况;平导下穿正洞时提前下穿,原设计下穿拐弯里程是PDK192+162,改为在现有掌子面里程往洞口方向后退20 m(里程为PDK192+458)处提前拐弯下穿正洞;根据探测及揭示情况,若出水量较大,则在平导内增加排水通道,排水与物流通道分开设置。

碳交易通过减少碳排放数量改善环境。中国实行碳交易机制的目的就是依靠市场化手段实现强度减排和总量减排的双控目标,广东省碳交易试点在全国率先引入碳配额有偿分配机制,市场化手段分配碳配额的结果必然导致碳减排由高成本地区和企业转向低成本地区和企业,同时,碳交易的总量和交易机制 (cap and trade system)也必然实现全社会碳排放的减少。为了定量研究碳交易对碳排放的影响,本文通过碳交易年度总成交金额来衡量粗略碳交易的发展程度,一般来说,碳交易年度总成交金额越高,表明碳交易越发达,碳排放数量应该越少,即碳交易年度总成交金额与碳排放数量成反比的关系。

3.2 应对措施

在隧道施工的过程中,如果遇到岩溶性危害,在进行处理时需要结合现场实际情况采取对应的措施,常用的措施主要有引流、跨域、注浆、加固等方式,在具体操作实施中为达到较好的效果可采用多种方式进行综合治理。

近年来,欧美一些发达国家的教育研究者借鉴管理理论、人力资源理论、社会学理论的研究成果,提出了“领导力”概念。他们认为领导是一个过程,是一个用领导者的行为影响他人,并逐渐改变其组织结构,使组织内部成员朝着共同的愿景,逐步调整自己的行为,共同实现目标的过程。由此可知,校长之所以能领导学校,就在于校长拥有领导力。校长领导力是校长主动、积极地影响并带动学校团队共同实现一个目标,并为实现下一个目标奠定基础、确保可持续发展的能力,其中思想领导力、教育领导力与人际领导力是校长领导力最主要的方面。

(1)当隧道需要穿过岩溶区时,首先应对溶洞做具体勘察,明确其类型和所处的范围,然后根据地下水情况、岩层稳定状况等信息来制定对应的施工方案。

(2)如果隧道所需穿过的岩溶区有着相对稳定的岩层结构,且已经停止发育,同时该区域范围内有着较小的地下水量,在施工过程中可应用物探、探孔等方法进行实际地质勘查,以便发现状况及时采取补救措施。如果岩溶区正处于发展状态或者区域范围内陆下水量较大,在施工之前必须充分探明地下水的流向和大小,以便在施工时有效处理排水问题,通常在施工时可以采用平导方案,如果在施工过程中涌出较多地下水,可以将此作为泄水通道,而且通过该方法能够避免正洞堵塞时出现停工的情况,可继续在前方掘进,有助于提升整体工作效率。

图7给出了两种场景下分时电价和上下层调度方差的收敛曲线。第一次求解后上下层调度方差显示,上层在不考虑电动汽车个体停驶需求而制定出的分时电价无法按照理想需求响应模型影响电动汽车进行充电。从图中可以看出,经过6次迭代后算法收敛,分时电价趋于稳定,上下层充电调度方差趋近于0。

(3)引排水。在施工中如果发现溶洞有水流排出时,应当尽可能采用引排水措施,不宜对之进行封堵。通常应在明确溶洞水流向的情况下,通过应用各种设施在合适位置开凿泄水洞的方式将水引出到溶洞之外。如果溶洞中水流分布在隧道顶部上方,在施工之前应先采取引水斜洞的方式降低水位,使之低于隧道标高,然后再开展引排水工作。

(4)堵填。如果溶洞已经停止发育,且其内部无水,跨径相对较小,此时可采用堵填施工方式,主要应用混凝土、浆砌片石等填充溶洞与隧道相交的位置。同时结合溶洞的地质情况,考虑是否需要对边墙做加固处理,如果在隧道顶部存在空溶洞,可注意观察岩石的破碎程度,然后对之采用合适的加固处理措施,常用的方法主要有锚杆加固、注浆加固、锚喷网加固等方式。

●allow-query{localhost;},仅允许本机提出 DNS查询请求。这一行代码规定了允许提供DNS查询请求的客户端地址,这里的localhost代表的是当前的DNS服务器主机,allow-query{localhost;}即表示仅允许当前主机提出DNS查询请求。此处用本网段地址192.168.3.0/24或者用 localnet来代替 localhost,表示允许本局域网中的所有主机提出查询。即修改后的代码为allow-query{localnet}。

(5)跨越。如果在隧道施工中一侧遇到跨径较长的溶洞,在施工时应注意在该侧加固边墙基础,采用此方式通过溶洞区域。如果在隧道的底部区域遇到较大的溶洞结构,且含有较多水量时,可采用支承隧道施工方式,于隧道底部修筑圬工支墙。如果局部位置不能进行加深边墙施工,可以采用筑拱跨过方式。如果在隧道的中部区域遇到深狭溶洞,则在施工时应对两侧边墙基础都进行加固处理,以此实现跨越通过。

(6)绕行施工。在遭遇岩溶区结构时,部分区域可能会出现处理严重耗时的情况,此时可采用迂回绕过的施工方式,这样有助于提升施工效率,加快施工进度。但在绕行开挖施工过程中,应当做好洞壁失稳预防处理工作。

4 结束语

九万大山1 号隧道地处喀斯特地貌区,地质条件复杂,岩溶中等至强烈发育地段占隧道总长度的80.08%;隧道施工地质复杂、不良地质较多、安全风险高,当隧道施工遭遇岩溶危害时,首先应对岩溶情况进行查明,分析其对隧道可能造成的影响,然后采取科学的应对处理措施,从而降低其带来的不良影响。

参考文献

[1] 陈开强,姬同旭. 峨岭关隧道岩溶段施工开挖控制技术研究[J].公路交通科技(应用技术版),2017,13(7):284-285.

[2] 胡启军. 岩溶隧道施工关键技术及其工程应用[J]. 山西建筑,2009(27):301-302.

[3] 吕强. 铁路隧道穿越岩溶群区施工控制技术研究[J]. 现代隧道技术,2005(4):32-36.

[4] 马先超. 岩溶地段隧道处理措施探讨[J]. 湖南交通科技,2009(1):122-124,163.

[5] 柳治国,乔东华,徐建业. 地质分析法在隧道岩溶探测中的应用[J]. 湖南城市学院学报(自然科学版),2013(2):15-19.

[6] 程传军. 云雾山隧道岩溶地质特征及工程处理措施[J]. 中国水运(下半月),2013(1):195-196,214.

[7] 吴德胜,苏有财,丁建芳,等. 山区特长岩溶隧道施工阶段勘察方法探讨[C]//中国铁道学会铁道工程学会工程地质与路基专业委员会第二十三届年会论文集,2012.

[8] 黄小城,陈秋南,阳跃朋,等. 可拓理论对复杂条件下岩溶隧道的风险评估[J]. 地下空间与工程学报,2013,9 (5):219-225.

[9] 叶书浩. 岩溶区塌陷机理及地铁车站岩溶处理技术研究[J]. 现代城市轨道交通,2020(3):57-61.

[10] 胡兰,李涛,仇文革. 隧道施工进度及成本动态预测与控制研究[J]. 铁道工程学报,2015(1):115-121.

[11] 王俊海. 全风化凝灰岩隧道施工难点及应对措施[J]. 低碳世界,2020(2):154-155.

[12] 邓少军. 大跨度隧道大型岩溶涌水处治[J]. 中国科技信息,2019(8):70-71.

[13] 李继强. 复杂地质环境下的隧道施工技术研究[J]. 科技创新与应用,2019(5):155-156.

[14] 周泉顺. 山区复杂地质条件下如何做好隧道施工研究[J]. 工程技术研究,2018(6):49-50.

[15] 庞贻鸿. 吾排隧道涌水量预测及突水防治分析[J]. 西部交通科技,2018(6):127-130.

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