现代隧道工程理论与隧道施工合作

8
发表时间:2020-10-13 13:59

隧道工程与水环境的相互作用链目前,我国铁路、公路的越岭隧道尤其是岩溶山区长隧道的防排水设计,基本上仍然贯彻“防排结合,以排为主”的综合治理原则。“以排为主”虽能减小衬砌水压力,但不能根治隧道的各种水害,而且直接导致洞顶地下水位下降、地表水和井泉涸竭、地面岩溶塌陷、生态环境恶化,严重影响人民的生产和生活,隧道部门也苦于补救和巨额赔偿,因而隧道防排水“以堵为主”的呼声日高。但是,隧道完全封堵地下水便会带来巨大水压力,尤其是深埋岩溶长隧道,水压力往往高达若干兆帕,使衬砌难以承受。因此,隧道工程与地下水形成了复杂的相互作用链,从分析这个作用链的关键环节着手,探寻维持水环境平衡、减少洞顶环境灾害和隧道水害的隧道设计原则具有现实意义。

我国是隧道工程建设的主要大国,表现在:隧道总延长公里数长、大隧道的勘测、设计、施工水平(大瑶山、秦岭、二滩、引黄等)复杂地质灾害的工程综合治理(南昆、内昆线朱嘎隧道)(软弱破碎、节理发育围岩、断层、高地应力、岩爆、浅埋、偏压、超挖、塌方、涌水、涌泥(砂)、喀斯特地质地貌岩溶、泥石流、煤层、高瓦斯、强地震带、高地温,等等)施工掘进和成洞进度配套成龙的施工机具、设备对此,试以正在建的内昆线朱嘎单线铁路隧道的施工实况为例作说明:早在建国初期,在内(江)昆(明)铁路隧道建设中采用的是最原始的钢钎、大锤开凿隧道,最高月进尺仅。近半个世纪过去了,作为在建新线铁路的一项重点年正式兴工的内昆改线工程,从正在施工的朱嘎隧道,人们看到了我国隧道施工技术发展的新高度:朱嘎隧道隧道全长,一条典型的“五毒俱全”的“烂”洞子。隧道穿越层煤系地层,每层层间距约,煤层总厚达,能否安全顺利地揭煤?瓦斯浓度为,最大瓦斯压达,是全线最长的瓦斯隧道,洞内施工防爆、防火要求高。

不同时期修建的穿越秦岭山脉的两座隧道是中国隧道工程技术进步的最好见证。40 年前修建的2 km长的秦岭隧道差不多是用人力艰难地修成的。那时, 手持式凿岩机和小型矿车几乎是仅有的施工机具。40 年后的今天, 在西安—安康铁路上181457 km长的秦岭隧道的修建 中则使用了包括全断面掘进机在内的现代隧道施工机具, 实现了隧道施工机械化。追溯我国现代隧道工程的历史, 总要提到 1890 年在台湾基隆至新竹窄轨铁路上建成的 216 m 长的狮球岭隧道。据说, 这是我国最早修建的一条铁路隧道。 1908 年, 由杰出的工程师詹天佑博士主持, 在北京至张家口的铁路上用 18 个月的时间修建了长 1 091 m 的八达岭隧道, 在中国近代隧道修建史上写下了重要的一页。

隧道工程与水环境的相互作用链,包括水环境对隧道工程的作用和隧道施工合作工程对水环境的反作用2个方面。水环境对隧道工程的作用表现为隧洞涌漏水和承受水压力。在含水层中开凿隧道,因洞顶存在一定高度的地下水水头,导致隧洞中突水和涌水;继之实施的隧道衬砌,则承受着地下水静水压力。“以排为主”的设计原则,就是通过各种排水措施在衬砌外维持长期持续的排水,从而降低衬砌外水压力,减小衬砌工程。隧道工程对水环境的反作用导致洞顶的环境灾害。

如何反瓦斯?出口段系人字坡,其中反坡段穿过一处特大的向斜地质带,蓄积的地下水的日最大涌水量达万。如何处理反坡段涌水?隧道位于喀斯特地质地貌的岩溶带内,其中溶洞、溶沟、溶槽密布,还有可能因开挖不慎引发泥石流。如何对待岩溶灾害?全隧沿线多数区段围岩为软弱破碎、节理发育、断层纵横交叉。如何预注浆加固地层并超前支护?以上不良地质条件和各种地质灾害的复杂多变,都集中在一处隧道内,这在我国隧道施工上实属罕见,对其作出有效的综合处理,反映了国内隧道施工技术上有了新的突破。



友情链接

 联系地址:成都市青羊工业总部基地T区16栋5-6楼                  监督投诉电话:15583888888(微信同号)