宜万铁路云雾山隧道溶腔爆破放水技术探析.doc

 PAGE \* MERGEFORMAT 8 宜万铁路云雾山隧道溶腔爆破放水技术探析 　　摘要： 云雾山隧道是宜万铁路八座Ⅰ级风险隧道之一，隧道在施工过程中揭示多处大规模溶腔。本文以云雾山隧道高压富水“525”溶腔施工为例，结合相关工程地质水文、超前地质预报和放水试验等方面，确定用爆破放水的方案来处理该溶腔。并对该方案处理隧道高压富水溶腔的施工技术进行了总结和探讨，希望能为类似隧道工程施工提供借鉴。 Abstract： The Yunwushan tunnel is one of the 8 risk I tunnels on Yichang-Wanzhou railway and in the construction， several large cavities were revealed. Taking the “525” cavity with high-pressure and rich water in the construction of Yunwushan tunnel for example， the project of blasting water-drainage was confirmed to deal with it， combining the concerned engineering geology and hydrogeology conditions， the geologic forecast and draining test. The construction techniques for the project to deal with high-pressure and rich-water cavities are also summarized and discussed， hoping to provide reference for constructions of the similar tunnels. 关键词： 云雾山隧道；溶腔；爆破放水 Key words： Yunwushan tunnel；cavities；blasting water-drainage 中图分类号：U455.4 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）15-0149-03 1 工程概况 云雾山隧道位于恩施市白果镇和小溪沟之间。全长6640m，全隧道为单面上坡，洞身最大埋深800m，进口段为三线车站隧道，后过渡为两条单线隧道。隧道穿越地层均为可溶岩，岩溶强烈发育，隧道穿越白果坝背斜和白果坝断裂，区内发育白果坝暗河，大鱼泉、小鱼泉、恶水溪和洞湾管道流系统，地表遍布岩溶洼地、漏斗及落水洞[1-3]，设计单线全隧正常涌水量4.6万m3/d，最大涌水量17.2万m3/d。工程、水文地质条件极为复杂，施工中易发生大规模突水、突泥等工程灾害，施工风险极大。 云雾山隧道施工过程中溶洞极为发育，部分溶洞内地下水存储量大、水压高，且充填泥加砂等物，如2008年7月21日，云雾山隧道出口Ⅰ线在DK245+645掌子面超前水平钻探时，出现涌水涌砂现象，钻孔最大出水量达到800m3/h，水柱喷涌；Ⅱ线DK245+660附近，在钻探过程中最大出水量为600m3/h??测得最大水压0.8MPa，溶腔充填物与Ⅰ线相同，施工难度极大，施工受阻危及隧道施工的安全。为顺利通过溶洞高压富水区段，经多方论证，最终制定了释放溶洞内水压及水量的现场施工方案，而上述方案中，如何安全解除溶洞内水量及水压问题将是顺利通过该溶洞区段的重要环节，因此，本文以云雾山隧道Ⅱ线DK245+525溶腔段为例（文中简称“525”溶腔）重点对该相关技术细节进行介绍，以期为类似工程提供指导。 2 爆破放水方案的实施 2.1 爆破放水前溶洞内水压、水量补给的测试试验 为了进一步摸清溶腔水压力、涌水量和地表降雨量之间的相关性，确定溶腔处理方案，在溶腔附近利用超前探孔进行溶腔放水试验。 现场测试通过3个超前水平钻孔进行放水，每道排水管路到配置了水压表，流量观测围堰，排水量为5000～18000m3/d之间，并设专人全天不间断观测，每1小时对排水量、水压进行观测。10月5日至11月28日共放水44.8万m3，水压在0.43～0.84MPa范围变化（图3）。经过排水试验，该溶腔水位主要受地表降雨补给，地表降雨后通过地表落水洞、岩溶洼地、漏斗及白果坝断裂带等汇集。放水试验表明，溶腔水受大气降雨补给，未降雨时的静态补给量约为5000m3/d；推测动态补给水头高度120m～100m，静态水头高度60m～40m；溶腔内水压在0.43～0.84，最大瞬间水压1.2MPa。 2.