巖溶隧道安全施工技術(shù)與管理

1、.,宜萬鐵路建設(shè)總指揮部：張民慶 二六年三月 成都,巖溶隧道 安全施工技術(shù)與管理,.,第一章 國內(nèi)巖溶隧道工程地質(zhì)災(zāi)害案例 第二章 巖溶隧道風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分 第三章 巖溶隧道安全的生產(chǎn)要素、程序和組織 第四章 巖溶隧道安全預(yù)測(cè)預(yù)報(bào) 第五章 巖溶隧道安全管理 第六章 巖溶隧道安全設(shè)計(jì) 第七章 巖溶隧道安全施工 第八章 巖溶隧道安全逃生 第九章 巖溶隧道安全搶險(xiǎn) 第十章 中國古文化對(duì)巖溶安全的啟示,.,第一章 國內(nèi)巖溶隧道工程災(zāi)害案例 【案例1】渝懷鐵路圓梁山隧道910災(zāi)害,.,圓梁山隧道全長11.068km，是渝懷線上最長的隧道。隧道穿越毛壩向斜、桐麻嶺背斜和冷水河淺埋段，穿過三疊系、二疊系、泥盆系

2、、志留系、奧陶系和寒武系等多種地層。設(shè)計(jì)階段預(yù)測(cè)水壓力為4.424.6MPa，全隧正常涌水量98000m3/d，最大涌水量145000m3/d。,.,（1）910災(zāi)害前的超前預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)情況 圓梁山隧道超前地質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)主要采取TSP202、紅外線和超前探孔三種方式。 2002年8月26日，隧道施工到DK354+726，采用TSP202進(jìn)行超前預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)，預(yù)報(bào)里程為DK354+726+886，預(yù)報(bào)表明前方無明顯反射信號(hào)，巖體較為完整、均一，圍巖級(jí)別為級(jí)。 2002年9月9日，正洞施工到DK354+870，采用紅外線探水超前預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)，預(yù)報(bào)表明前方發(fā)育含水構(gòu)造，但發(fā)生突涌水的可能性較小。 2002年9月1

3、0日，正洞開挖到DK354+877.7，采用風(fēng)鉆實(shí)施4個(gè)5m超前淺孔鉆探，探孔中無涌水、涌泥。,.,（2）910事故發(fā)生過程 2002年9月10日，隧道正洞下導(dǎo)坑施工到DK354+879，掌子面為深灰色灰?guī)r，圍巖較完整，無水，圍巖等級(jí)為級(jí)。 10:05隧道開挖放炮后進(jìn)行正常出碴。 10:40當(dāng)進(jìn)行第三車裝碴時(shí)，掌子面底部碴堆發(fā)生輕微移動(dòng)并出現(xiàn)少量涌泥，于是，現(xiàn)場立即停止出碴，退出所有人員與設(shè)備。,.,12:00設(shè)計(jì)、施工和科研單位召開緊急會(huì)議，決定施作止?jié){墻，以保證下一步鉆孔注漿施工。 13:30地質(zhì)及施工工程師到掌子面進(jìn)行取樣、攝像和地質(zhì)分析。當(dāng)時(shí)，從掌子面右下部一大約高1.5m巖溶管道中擠

4、出黃色硬塑可塑狀粘土，局部可見明顯擦痕，涌泥長度9m，高度接近下導(dǎo)坑拱頂部位，約3.5m，涌泥中無水，但在巖體內(nèi)部可聽見似水流聲音。,.,14:00涌泥部位右側(cè)有少量地下水流出，水渾濁，濃似泥漿。 14:10施工人員到掌子面進(jìn)行混凝土止?jié){墻施作。 14:30掌子面突然爆開，隨之，大規(guī)模硬塑可塑狀粘土噴出，約30秒時(shí)間，涌泥向外噴出244m，從而塞滿下導(dǎo)坑4200m3空間，受洞內(nèi)停放在DK354+679電瓶車、梭礦阻擋，涌泥速度變緩。突泥過程中有4名人員逃生，9名遇難。之后，涌泥緩慢向洞外繼續(xù)移動(dòng)，最快7m/h，最慢1m/h，到9月12日11:30，涌泥至DK354+550處基本穩(wěn)定。,.,10

5、:40,14:30,13:30,災(zāi)害全過程,.,（3）910災(zāi)害值得思索的幾個(gè)問題 超前預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)問題：TSP一次預(yù)報(bào)距離？、紅外線可信度？、超前深孔鉆探問題？ 涌泥后該進(jìn)行什么工作？要觀察多長時(shí)間？ 安全逃生理念？是逃還是避？ 如何處理以后所遇到的同類地質(zhì)？,水聲,.,【案例2】宜萬鐵路馬鹿箐隧道121災(zāi)害,.,馬鹿箐隧道全長7879m，是宜萬線上長大隧道之一。隧道為金子山復(fù)向斜中四方洞向斜南東翼的單斜地層中，隧道區(qū)域漏斗、落水洞、暗河系統(tǒng)十分普遍，巖溶強(qiáng)烈發(fā)育。隧道處于巖溶水平循環(huán)帶和深部滲流帶，管道巖溶水系統(tǒng)極為復(fù)雜。設(shè)計(jì)預(yù)測(cè)隧道正常涌水量為170254m3/d，最大涌水量為823961m

6、3/d。,.,（1）121災(zāi)害前超前預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)情況 2005年10月29日，隧道出口平導(dǎo)施工到PDK256+011，采用TSP、地質(zhì)雷達(dá)及2個(gè)超前深孔鉆探對(duì)前方進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)，預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)表明：前方30m左右存在異常，存在溶隙帶，溶隙內(nèi)富水，超前探孔水量為3035m3/h，水量穩(wěn)定4天無任何變化。 11月30日，平導(dǎo)施工到PDK255+992又采用深孔鉆探對(duì)前方地質(zhì)進(jìn)行預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)，預(yù)報(bào)表明：前方存在一沿線路方向長28m溶腔，溶腔內(nèi)少量充填黃泥、河砂、礫塊石及木屑等，大部分被水充填，水壓力為0.81.2MPa。初步測(cè)算鉆孔出水量為4000m3/d，動(dòng)水量為2000m3/d。,.,（2）處理措施 平

7、導(dǎo)遭遇該溶腔后，隨開設(shè)橫通道對(duì)正洞進(jìn)行鉆探，并對(duì)平導(dǎo)右側(cè)進(jìn)行探測(cè)，探測(cè)表明左、右側(cè)均發(fā)育溶腔，迂回施工難度較大，于是決定對(duì)溶腔采取超前帷幕注漿，加固范圍為按正洞斷面開挖輪廓線外58m。注漿后經(jīng)鉆孔檢查，檢查孔均為線狀流水，流水量為0.1L/mmin，水壓力為0.1MPa。,.,（3）121事故發(fā)生過程 注漿后進(jìn)行隧道開挖。2006年1月21日，平導(dǎo)開挖至PDK255+978，已進(jìn)入溶洞4m，經(jīng)觀察，溶洞破碎裂隙被漿液充填，注漿效果較好。 6:30開始進(jìn)行鉆孔，鉆孔過程中掌子面很穩(wěn)定，無任何異常情況。在鉆孔過程中進(jìn)行了4個(gè)4.5m的超前淺孔鉆探，鉆孔無水。 9:40鉆孔完畢進(jìn)行裝藥。 10:08

8、開始放炮。 10:1510:30安全員對(duì)掌子面進(jìn)行排險(xiǎn)。,.,10:50正準(zhǔn)備進(jìn)行出碴時(shí)，出碴人員聽到掌子面有掉塊、坍方響聲，并伴隨少量流水，于是立即停止出碴，乘電瓶車逃離。由于涌水，洞內(nèi)照明因漏電保護(hù)跳閘中斷。平導(dǎo)掌子面突水約5分鐘后（據(jù)推測(cè)） ，水通過平導(dǎo)和正洞之間的橫通道涌入正洞，致使正洞作業(yè)人員13人被困。（反坡施工） 11:00平導(dǎo)逃生人員出洞后立即報(bào)告，施工單位隨即組織進(jìn)正洞營救。梭礦車行至DK257600處左右，洞內(nèi)已被水淹沒無法前進(jìn)，隨即出洞。,.,11:05水相繼從平導(dǎo)、正洞涌出，大水封閉整個(gè)平導(dǎo)、正洞，洞口水面高3.5m，涌水將洞外施工場地部分沖毀，突水持續(xù)約40分鐘后涌水

9、量減弱至300m3/h。經(jīng)事后推算，高峰期最大涌水量72萬m3/h，突水總量約18萬方。突水期間有2個(gè)隨突水由正洞沖出獲救，其余11人遇難。,10:50,11:05,.,（4）121災(zāi)害值得思索的幾個(gè)問題 超前預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)到有巖溶存在時(shí)該怎么辦？是堵還是排？ 如何評(píng)價(jià)該巖溶所采取的注漿措施？如何評(píng)價(jià)超前支護(hù)措施？ 不同掌子面的同步逃生預(yù)警問題？ 逃生應(yīng)急照明？如何組織逃生？,.,兩起工程災(zāi)害是否有共性特點(diǎn)？1、施工單位能力水平？2、進(jìn)洞人數(shù)？3、平導(dǎo)均只有不到兩公里？,.,對(duì)隧道進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分是十分必要的。對(duì)隧道風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分是依據(jù)勘察階段對(duì)隧道工程地質(zhì)及水文地質(zhì)的評(píng)價(jià)，從宏觀上對(duì)隧道風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估

10、，從而引起各方充分重視（意識(shí)形態(tài)的提高、費(fèi)用的增加、工期的合理安排），繼而制定出合理有效的超前預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)方法、處理方案、應(yīng)急處理對(duì)策，以達(dá)到規(guī)避施工風(fēng)險(xiǎn)，避免或最大程度地減少地質(zhì)災(zāi)害所引起人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。,第二章 巖溶隧道風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分,.,.,第三章 巖溶隧道安全生產(chǎn)要素、程序和組織,1 安全生產(chǎn)六要素 巖溶隧道安全生產(chǎn)是建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位、施工單位、監(jiān)理單位四方共同的責(zé)任，其中任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)差錯(cuò)，對(duì)于巖溶隧道，特別是級(jí)風(fēng)險(xiǎn)隧道，都有可能造成重大的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡，因此，各方應(yīng)各司其職、各負(fù)其責(zé)。 根據(jù)以往巖溶隧道施工的經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)，巖溶隧道安全生產(chǎn)有六個(gè)要素：安全預(yù)報(bào)、安全管理、安全設(shè)計(jì)

11、、安全施工、安全逃生、安全搶險(xiǎn)。 2 安全生產(chǎn)程序,.,.,第四章 巖溶隧道安全預(yù)測(cè)預(yù)報(bào) （宜萬線實(shí)施情況）,（1）預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)方法：地質(zhì)素描、TSP203、地質(zhì)雷達(dá)、紅外線探水、超前水平深孔鉆探和風(fēng)鉆加深5m淺孔鉆探為必測(cè)方法，選定HSP、負(fù)視速度法、孔內(nèi)CT和成像為選測(cè)項(xiàng)目，在必要時(shí)進(jìn)行。,.,.,.,（2）組織與管理 制度化管理：制定了宜萬線施工地質(zhì)勘察與超前預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)專項(xiàng)機(jī)制，編寫了宜萬線復(fù)雜隧道施工地質(zhì)實(shí)施細(xì)則。 職能化管理：設(shè)計(jì)單位為主體，建設(shè)、施工、監(jiān)理單位明確職責(zé)、分工合理、相互協(xié)調(diào)、系統(tǒng)管理。 專項(xiàng)性管理：施工單位要有專業(yè)人員和設(shè)備。 納入工序管理：納入施工工序中，施工中做到“有疑

12、必探、不探不挖”的原則。,.,（3）現(xiàn)場應(yīng)用效果： 到目前為止，只要是按規(guī)定的項(xiàng)目進(jìn)行超前預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)，所遇到的規(guī)模較大的巖溶均探測(cè)到。 鉆機(jī)選型：全線共有鉆機(jī)16種（GY-2PC、HGY-300D、JD-30、LF-100、MGY-60B、MK-3、MK-5、MK-5S、RDP-150C、XY-2、XY-2P、XY-2PC、XY-150、YQ-100、ZD-60、ZYG-150B），使用效果相差很大。其中大部分鉆機(jī)鉆進(jìn)行能力小，這對(duì)將鉆孔納入工序管理造成很大影響（約有17%的時(shí)間用于鉆孔）。推薦使用MKD-5S（煤科院西安分院產(chǎn)）、 ZYG-150B（煤科院重慶分院產(chǎn)）、 RDP-150C（日本

13、進(jìn)口）地質(zhì)鉆機(jī) 。,.,超前深孔鉆探基本上探到了所有的大型巖溶，5m淺孔風(fēng)鉆鉆探基本上探到了所有的涌水。超前鉆探仍是超前地質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)的主體。 TSP預(yù)報(bào)率不高，應(yīng)進(jìn)一步研究，提高預(yù)報(bào)率。去年上半年為35%，目前為52%。 地質(zhì)雷達(dá)對(duì)基底巖溶探測(cè)效果很好。對(duì)較大規(guī)模的巖溶反映十分敏感。 紅外探水結(jié)論模糊，難以起到應(yīng)有的作用。,.,（4）不認(rèn)真進(jìn)行預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)的教訓(xùn) 2004年9月11日，別巖槽隧道出口上半斷面開挖到DK406+422，掌子面炮眼孔射水，施工人員迅速撤離。12:30分，掌子面爆開，突發(fā)大規(guī)模涌水，突水洪峰流量36000m3/h，洞口涌水高度1.8m，涌水持續(xù)時(shí)間40min后穩(wěn)定為500

14、m3/h。該次突水使洞內(nèi)設(shè)備席卷而出，并沖垮洞口場地，使上、下游居民用水受到嚴(yán)重影響，造成經(jīng)濟(jì)損失約100萬元，,.,1 超前預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)專項(xiàng)化管理 （1）專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)列入概算 （2）納入施工工序管理（投標(biāo)階段） （3）物探技術(shù)應(yīng)走專業(yè)化承包之路 （4）鉆探技術(shù)應(yīng)配備快速鉆孔機(jī)械 （5）加強(qiáng)淺孔風(fēng)鉆鉆探工作 （6）制定規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)規(guī)范化管理,第五章 巖溶隧道安全管理,.,2 隧道巖溶治理程序化管理 （1）會(huì)商程序：有突涌水可能的，必須由建設(shè)單位組織四方會(huì)商。 （2）方案設(shè)計(jì)程序：設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)、建設(shè)單位審批 （3）施工程序：施工單位編寫施組、監(jiān)理審批、施工單位實(shí)施 （4）注漿效果檢查程序：施工單位實(shí)施、

15、監(jiān)理簽認(rèn)、建設(shè)單位對(duì)達(dá)不到設(shè)計(jì)要求的應(yīng)重新組織會(huì)商。,.,3 隧道巖溶安全制度化管理 （1）制定巖溶隧道防范高風(fēng)險(xiǎn)專項(xiàng)機(jī)制 （2）制定巖溶隧道注漿施工管理實(shí)施細(xì)則 （3）制定巖溶處理的一般原則 4 隧道巖溶治理費(fèi)用管理 實(shí)報(bào)實(shí)銷？承包？采用承包會(huì)帶來很多安全隱患。 5 工期問題 遇到特大巖溶或有涌突水可能時(shí)應(yīng)重新審核工期,.,第六章 巖溶隧道安全設(shè)計(jì) 1 反坡隧道洞內(nèi)抽水系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2 洞口排水系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3 注漿堵水設(shè)計(jì) 4 注漿效果檢查評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)建立 5 巖溶管道放水降壓回填處理設(shè)計(jì) 6 支護(hù)體系設(shè)計(jì) 7 二次襯砌設(shè)計(jì) 8 暗河處理設(shè)計(jì) 9 輔助坑道設(shè)計(jì)方案 10 逃生通道設(shè)計(jì) 11 同聲光預(yù)警

16、系統(tǒng)設(shè)計(jì) 12 應(yīng)急照明設(shè)計(jì) 13 逃生線路設(shè)計(jì),.,注漿施工的七個(gè)重要參數(shù) 漿液擴(kuò)散半徑R基礎(chǔ) 注漿布設(shè)間距ab 注漿分段長度（步距）h 漿液凝膠時(shí)間Tg核心（心臟） 注漿速度v（Q）能量（血液） 注漿量Q（Q） 注漿壓力P關(guān)鍵（眼睛）,.,注漿效果檢查評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)建立,五類十四種,.,【圓梁山隧道1#溶洞】注漿中表現(xiàn)兩種P-Q-t曲線。型曲線主要是內(nèi)圈、外圈孔，特別是底部孔。其注漿壓力較小，一般為1.52MPa，注漿速度為4050L/min，隨著注漿的進(jìn)行，注漿壓力稍有升高，注漿速度略有降低，當(dāng)達(dá)到設(shè)計(jì)注漿量時(shí)，注漿終壓不能達(dá)到設(shè)計(jì)終壓，而此時(shí)注漿速度仍較大。經(jīng)分析，認(rèn)為主要是溶洞區(qū)存在一定空

17、隙(洞)，漿液流動(dòng)的阻力較小，漿液主要表現(xiàn)為填充擴(kuò)散方式進(jìn)行加固。,1 注漿過程P-Q-t曲線法,.,【圓梁山隧道1#溶洞】型曲線主要是上部注漿孔和中部注漿孔所表現(xiàn)，這和注漿設(shè)計(jì)意圖所采取的雙序孔約束型注漿措施一致，達(dá)到了擠壓密實(shí)的目的。注漿過程中，開始時(shí)注漿壓力為22.5MPa，注漿速度為3050L/min，隨著注漿進(jìn)行，壓力上升，注漿速度明顯下降，當(dāng)達(dá)到設(shè)計(jì)注漿量時(shí)，注漿終壓達(dá)到或超過設(shè)計(jì)終壓值34MPa，此時(shí)注漿速度降至1015L/min，這主要表現(xiàn)為擠壓劈裂再擠壓。,.,2 注漿量分布特征法,注漿量分布時(shí)間效應(yīng)圖,【圓梁山隧道2#溶洞】 總體可以將注漿量分布時(shí)間效應(yīng)圖分成兩部分，即前期

18、單序孔部分和后期雙序孔部分，明顯單序孔注漿量要比雙序孔注漿量大，這和預(yù)期的分序孔注漿原則相一致。前期單序孔階段，注漿量離散性很大，這主要是由于巖溶分布的不均一性特征所引起。,.,上半斷面注漿量分布空間效應(yīng)圖,由上半斷面注漿量分布空間效應(yīng)圖來看：輪廓線外三圈孔注漿量總體是均布的，拱頂處較大 ，這主要是由于上部存在較大的空腔所致。由注漿量分布情況來看，兩側(cè)拱腰處明顯存在著薄弱區(qū)，對(duì)此，這應(yīng)在補(bǔ)孔注漿及檢查孔施工時(shí)重點(diǎn)強(qiáng)化處理。,.,下半斷面注漿量分布空間效應(yīng)圖,由下半斷面注漿量分布圖來看：注漿量分布比較均勻, 注漿量都比較小，可見水是由上部過來的，上半斷面注漿后，基本上堵住了巖溶水。,.,（3）涌

19、水量對(duì)比法,【圓梁山隧道1#溶洞】超前地質(zhì)探孔涌水量為5070m3/h，注漿施工中涌水量超過10000m3/d。注漿后，該溶洞段涌水量只有510m3/h，注漿堵水率達(dá)到90%以上，注漿堵水效果是很明顯的。,.,【圓梁山隧道2#溶洞】隨著注漿進(jìn)行，鉆孔涌水量總體呈減少趨勢(shì)，由此來看，總體注漿效果明顯，是隨著注漿進(jìn)行不斷提高。鉆孔中的涌水量表現(xiàn)出明顯的離散性，這和2#溶洞地質(zhì)復(fù)雜有關(guān)。,.,（4）漿液填充率反算法,【深圳市向西路人行地道工程】注漿結(jié)束后，統(tǒng)計(jì)注漿總量Q，利用公式Q=Vn(1+)反算出漿液填充率=83.6%，滿足注漿加固堵水要求。在隨后施工中，工程安全順利。,.,（5）檢查孔觀察法,

20、【圓梁山隧道2#溶洞】注漿結(jié)束后，根據(jù)注漿P-Q-t曲線分析，結(jié)合注漿量分布特征，在注漿薄弱環(huán)節(jié)鉆設(shè)檢查孔。由圖檢查孔來看，檢查孔無涌水、涌砂，且成孔好。檢查孔放置1小時(shí)后，仍無坍孔、無涌水、無涌砂，因此，可以判定注漿效果是良好的，能滿足安全開挖要求。,.,（6）檢查孔取芯法,【廣州地鐵楊體區(qū)間隧道 】注漿結(jié)束后，針對(duì)注漿薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行取芯試驗(yàn)。取芯表明：巖芯呈柱狀，完整性好，巖芯提取率在60%以上，巖芯加固優(yōu)良率為71.596.6%。對(duì)巖芯進(jìn)行抗壓強(qiáng)度測(cè)試，在灰色細(xì)砂中為0.2950.428MPa，在黃色中粗砂中為1.153.29MPa。,.,（7） 檢查孔P-Q-t曲線法,【圓梁山隧道1#溶

21、洞】對(duì)檢查孔進(jìn)行注漿，繪制P-Q-t曲線。由圖來看，開始時(shí)，注漿初壓為2MPa，注漿速度為15L/min，隨著注漿進(jìn)行，注漿壓力和注漿速度基本保持不變，這主要是起到了補(bǔ)充注漿作用，并進(jìn)一步劈裂強(qiáng)化注漿效果。維持5min后，注漿壓力突然上升，超過設(shè)計(jì)注漿終壓3MPa，同時(shí)注漿速度急劇下降，當(dāng)注漿壓力達(dá)到4MPa時(shí)，地層基本注不進(jìn)漿，而此時(shí)注漿量遠(yuǎn)小于設(shè)計(jì)注漿量，可見檢查孔區(qū)域已飽和密實(shí)，達(dá)到注漿設(shè)計(jì)要求。,檢查孔P-Q-t曲線,（7） 檢查孔P-Q-t曲線法,.,（8）滲透系數(shù)測(cè)試法,【深圳地鐵益田站】注漿截水帷幕施工結(jié)束后，測(cè)試地層滲透系數(shù)為1.810-52.510-6cm/s，滿足工程安全施

22、工要求，達(dá)到了注漿截水帷幕的目的。在隨后樁基開挖中，僅有少量滲水，工程得以安全施工。,.,（9）加固效果觀察法,【圓梁山隧道1#溶洞】對(duì)掌子面注漿加固效果進(jìn)行觀察，注漿后，掌子面淤泥質(zhì)粘土被有效加固，無水，開挖過程中，掌子面自穩(wěn)性好，無任何坍塌。,.,（10）注漿機(jī)理分析法,【圓梁山隧道1#溶洞】在開挖過程中，觀察漿液對(duì)地層的加固狀況。漿液加固溶洞地層，主要表現(xiàn)為填充擠壓和剪切劈裂兩種方式。填充擠壓方式主要是當(dāng)?shù)貙涌紫?洞)較大時(shí)，漿液直接填充空隙(洞) ，該加固方式主要發(fā)生在破碎圍巖和粘土的交界面，以及部分空隙率較大的部位。剪切劈裂方式主要是在未擾動(dòng)的粘土地層，漿液在較高壓力條件下形成劈裂脈

23、，以脈狀擴(kuò)散方式形成網(wǎng)狀加固結(jié)構(gòu)，以達(dá)到固泥堵水的目的。,方式一 填充擠壓方式,方式二 剪切劈裂方式,.,（11）力學(xué)指標(biāo)測(cè)試法,【圓梁山隧道1#溶洞】漿液強(qiáng)度較高，但由于漿液固結(jié)機(jī)理主要表現(xiàn)為擠壓填充和剪切劈裂作用，因而漿液加固固結(jié)體測(cè)試抗壓強(qiáng)度時(shí)，首先固結(jié)體內(nèi)的粘土體被破壞，而此時(shí)漿液仍表現(xiàn)為固結(jié)強(qiáng)度，經(jīng)多次取樣測(cè)試，其單軸抗壓強(qiáng)度均在0.2MPa左右。注漿前地層為軟塑狀粘土，不能自穩(wěn)，注漿后地層抗壓強(qiáng)度得到了改善。注漿前地層含水量為120.3%，地層空隙率為82.8%，注漿后地層含水量降低到15.729.1%，地層空隙率降低到18.344.2%。,.,強(qiáng)度與耐久性問題,.,（12）水位推

24、測(cè)法,【以太廣場高級(jí)寫字樓保護(hù)】在截水帷幕施工前越秀公園站施工中，地下水位變化異常，伴隨著施工的進(jìn)行與暫停，水位隨之變化，因而無法保證以太廣場的安全穩(wěn)定。通過實(shí)施截水帷幕，在之后2001年3月10日以后的越秀公園站施工中，以太廣場內(nèi)側(cè)水位穩(wěn)定，這充分證明了以太廣場復(fù)合式截水帷幕施工效果是好的。,.,（13）變形推測(cè)法,【廣州地鐵越秀公園站北基坑圍護(hù)樁外注漿】前期挖樁階段地表急劇下沉，最大沉降速率6.9mm/d，最大沉降值32mm。在挖樁至成樁階段，地表下沉速率最大值為1.3mm/d，這一階段累計(jì)下沉最大值為7.2mm，由此可見圍護(hù)樁外注漿截水帷幕的施作是十分成功的。,.,（14）物探法,【圓梁

25、山隧道2#溶洞】注漿前后TSP對(duì)比,.,巖溶注漿處理時(shí)注漿效果檢查方法與標(biāo)準(zhǔn)（建議） （1）必測(cè)項(xiàng)目： P-Q-t曲線法（符合設(shè)計(jì)要求，達(dá)到設(shè)計(jì)注漿量和注漿終壓） 注漿量分布特征法（不能有注漿盲區(qū)） 涌水量對(duì)比法（堵水率達(dá)到80%，總涌水量5m3/m/d） 檢查孔觀察法（檢查孔無涌水、涌砂，放置一個(gè)小時(shí)仍無涌水、涌砂。） 滲透系數(shù)測(cè)試法（k10-5cm/s） 力學(xué)指標(biāo)測(cè)試法(固結(jié)體抗壓強(qiáng)度0.3MPa，注漿后地層含水率35%） （2）選測(cè)項(xiàng)目 加固效果觀察法、注漿機(jī)理分析法、檢查孔P-Q-t曲線法,.,第七章 巖溶隧道安全施工,1 安全生產(chǎn)制度及培訓(xùn):施工單位應(yīng)對(duì)進(jìn)洞作業(yè)人員進(jìn)行安全生產(chǎn)制度培

26、訓(xùn)，特別是應(yīng)對(duì)掌子面風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)識(shí)學(xué)會(huì)判別，對(duì)逃生線路明確。 2 輔助導(dǎo)坑與正洞的協(xié)調(diào)施工原則: 對(duì)于長大巖溶隧道，應(yīng)注意以下幾個(gè)輔助導(dǎo)坑與正洞協(xié)調(diào)施工的原則。 （1）堅(jiān)持“平導(dǎo)超前、盡快貫通”的施工原則。 （2）正洞與平導(dǎo)作業(yè)面應(yīng)協(xié)調(diào)施工，做到“平導(dǎo)超前、正洞緊跟”，反對(duì)平導(dǎo)長距離獨(dú)頭掘進(jìn)，原則上，正洞與平導(dǎo)作業(yè)面的距離不要超過500m。,.,（3）當(dāng)平導(dǎo)遇到特大巖溶時(shí)，應(yīng)優(yōu)先考慮采取迂回導(dǎo)坑的措施。當(dāng)確實(shí)沒有迂回條件或迂回工作量特別大時(shí)，才考慮處理措施。 （4）當(dāng)平導(dǎo)遇到特大巖溶時(shí)，在平導(dǎo)巖溶超前處理后開挖期間，由平導(dǎo)拐入正洞的獨(dú)頭作業(yè)面應(yīng)停止施工。,.,（5）當(dāng)正洞遇到特大巖溶時(shí)，應(yīng)優(yōu)先考慮迂回措施，實(shí)現(xiàn)兩端夾擊加固，待平導(dǎo)貫通后處理。 （6）當(dāng)反坡隧道施工遇到特大巖溶，存在突水、突泥可能時(shí)，應(yīng)重新分析隧道工期，如工期能保證，原則上采取反坡加固，反坡開挖揭示。,.,3 施工方法的選擇：以短臺(tái)階法為主，必要時(shí)可采用CRD工法開挖。 4 初期支護(hù)：大型充填型溶洞一定要采取大管棚支護(hù)。 5 信息化施工：巖溶處理中及處理后，應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)控量測(cè)