巖溶隧道施工技術(shù)

巖溶隧道施工技術(shù)探討

李治國(guó)

中鐵隧道集團(tuán)有限公司技術(shù)中心

2011年7月20日主要內(nèi)容一、概述二、巖溶發(fā)育的主要形式三、巖溶發(fā)育的主要特征四、巖溶隧道施工中面臨的主要難題五、巖溶隧道的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)六、巖溶隧道施工的主要方法和技術(shù)七、巖溶處理工程實(shí)例八、巖溶隧道施工容易出現(xiàn)的問(wèn)題及對(duì)策九、認(rèn)識(shí)和體會(huì)一概述

巖溶（karst)是地表水和地下水對(duì)可溶性巖層（碳酸巖類(lèi)、硫酸巖類(lèi)、鹵鹽類(lèi)等）進(jìn)行化學(xué)侵蝕、崩解作用和機(jī)械破壞、搬運(yùn)、沉積作用所形成的各種地表和地下溶蝕現(xiàn)象的總稱(chēng)?？λ固兀↘rast）一詞源自前南斯拉夫西北部伊斯特拉半島碳酸鹽巖高原的名稱(chēng)，當(dāng)?shù)胤Q(chēng)為，意為巖石裸露的地方，“喀斯特地貌”因近代喀斯特研究發(fā)源于該地而得名。在鐵路、公路、水電等工程中遇到最多是:碳酸巖類(lèi)的巖溶.

巖溶隧道就是在巖溶區(qū)修建，可能受到巖溶影響的隧道。

我國(guó)可溶巖分布面積廣大，裸露于地表的碳酸鹽巖面積有91萬(wàn)平方公里，加上覆蓋與埋藏于地下的碳酸鹽巖，可溶巖分布面積達(dá)340萬(wàn)平方公里，約占國(guó)土面積的三分之一。南方黔、滇、桂、川、湘、鄂、粵諸省區(qū)為最重要的巖溶區(qū)，碳酸鹽巖沉積總厚度在一萬(wàn)米以上，幾乎分布于各個(gè)地質(zhì)時(shí)代，分布面積廣大的碳酸鹽巖，加上適宜的多種多樣的氣候條件形成了巖溶洞穴。

明代偉大的地理學(xué)家、旅行家徐霞客(1587--1641)親自探查了南方300余個(gè)巖溶洞穴，成為世界洞穴探險(xiǎn)和考察的先驅(qū)。近代，以北京周口店猿人洞為代表的我國(guó)巖溶洞穴考古和洞穴文化研究舉世矚目。截至２００２且５月，我國(guó)實(shí)測(cè)長(zhǎng)度超過(guò)３０００米的洞穴有１０８?jìng)€(gè)；被開(kāi)發(fā)的游覽洞穴總數(shù)約３００個(gè)。目前已知的最大的洞穴系統(tǒng)是廣西樂(lè)業(yè)百朗地下河洞穴系統(tǒng)，已探測(cè)到總長(zhǎng)達(dá)７５公里的洞穴通道。許多洞穴中有巨大的洞穴廳堂，全世界已知平面面積大于３００００平方米的單個(gè)廳堂共有２４個(gè)，我國(guó)就占有７個(gè)，貴州格必河洞穴系統(tǒng)中的苗廳面積１１．６萬(wàn)平方米，位居世界第二。從單個(gè)大廳的體積看，廣西樂(lè)業(yè)縣大槽洞穴中的紅玫瑰大廳體積為７百萬(wàn)立方米，居世界第二。

巖溶形成的原因1、可溶性巖石溶性巖石是巖溶形成的根本條件，我國(guó)巖溶分布廣泛。大量的碳酸鹽巖、硫酸鹽巖和鹵化鹽巖在流水的不斷溶蝕作用下，在地表和地下形成了各種奇特的溶蝕現(xiàn)象。從溶解度上看，鹵化鹽巖>硫酸鹽巖>碳酸鹽巖；由于碳酸鹽巖種類(lèi)較多，其各類(lèi)巖石溶解度隨著難溶性雜質(zhì)的多少而定，石灰?guī)r>白云巖>泥灰?guī)r。從巖石結(jié)構(gòu)分析，結(jié)晶質(zhì)巖石晶粒愈大溶解度愈??；等粒巖比不等粒巖溶解度要小。

2、巖石透水性巖石具有一定的孔隙和裂隙，它們是流動(dòng)水下滲的主要渠道。巖石裂隙越大，巖石的透水性越強(qiáng)，巖溶作用越顯著。在溶洞中，巖溶作用愈強(qiáng)烈，溶洞越大，地下管道越多，巖溶發(fā)育越復(fù)雜，連通性越強(qiáng)，并且形成一個(gè)不斷擴(kuò)大的循環(huán)網(wǎng)。

3、流水的溶蝕作用水的溶蝕能力來(lái)源于二氧化碳（CO2）與水結(jié)合形成的碳酸（H2CO3）,二氧化碳是喀斯特地貌形成的主要原因，水中的二氧化碳主要來(lái)自大氣流動(dòng)、有機(jī)物在水中的腐蝕和礦物風(fēng)化。下面幾個(gè)化學(xué)方程式反映了巖溶作用的進(jìn)行：CaCO3在CO2的水溶液中溶解的反應(yīng)式如下：CaCO3+CO2+H2O?Ca2++2HCO3－

(1)

其中存在以下兩種電離形式，并且由于碳酸和碳酸巖都是弱電解質(zhì)，因此他們的反映都是可逆反應(yīng)。一是碳酸鈣在水中的電離：

CaCO3?Ca2++CO32-(1.1)二是CO2溶于水中，形成碳酸后的電離：

CO2+H2O?H2CO3

?

H++HCO3-(1.2)

式(1)可寫(xiě)作下列離子反應(yīng)式：Ca2++CO32-+H++HCO3-?Ca2++2HCO3-(2)

簡(jiǎn)化后得：CO32-+H+?HCO3-(3)

式(3)表明，CaCO3在含CO2的水溶液中溶解作用的實(shí)質(zhì)是CaCO3電離產(chǎn)生的CO32-離子與CO2和H2O作用后產(chǎn)生的H+離子的結(jié)合，形成新的HCO3-離子，從而降低了CaCO3電離生成物Ca2++CO32-的離子濃度，破壞了CaCO3的電離平衡。于是，就進(jìn)一步促使CaCO3繼續(xù)電離，亦即繼續(xù)被溶解。只要水中有超過(guò)式(3)平衡量的多余的H+離子，就能導(dǎo)致CaCO3的不斷溶解。

這幾步反應(yīng)在大自然中是十分復(fù)雜的過(guò)程，因?yàn)闇囟?，氣壓，生物，土壤等許多自然條件制約著反應(yīng)的進(jìn)行，并且這些反應(yīng)都是可逆的，水中的二氧化碳增多，反應(yīng)向右進(jìn)行，就有利于CaCO3的分解；巖溶作用進(jìn)行比較容易，反之則不利于巖溶作用。

不同溫度下，碳酸鈣飽和溶液中pH值與CaCO3含量的關(guān)系如圖7所示。這里明顯地反映出H+離子濃度和溫度對(duì)碳酸鹽溶解的作用，水溶液中H+離子含量增加(即pH值減小)，CaCO3的溶解度也相應(yīng)增大。有關(guān)資料研究表明，當(dāng)PH<6.36時(shí)，水具有強(qiáng)烈的侵蝕性；當(dāng)pH值從6.36上升到8.33時(shí)，水的浸蝕性由強(qiáng)變?nèi)?；?dāng)pH值接近或超過(guò)l0時(shí)，水中H+離子含量已極少，水溶液也逐漸失去對(duì)碳酸鹽的侵蝕的能力。

CaCO3在不含CO2的純水中的溶解度水溫8.7℃16℃20℃25℃75℃100℃CaCO3溶解度mg／L1013.11414.31818.161415

4、流水的流動(dòng)作用

流動(dòng)的水溶蝕性更強(qiáng)烈一些，這是因?yàn)樗械亩趸夹枰玫郊皶r(shí)的補(bǔ)充，水的溶蝕作用才能順利進(jìn)行，水的溶蝕能力才得以鞏固加強(qiáng)。同時(shí)，流動(dòng)的水帶動(dòng)河底砂礫對(duì)巖石進(jìn)行機(jī)械侵蝕，這樣更有利于巖溶作用的深入。

5、氣候的影響

如我國(guó)西南地區(qū)氣候濕潤(rùn)，降水量大，地表徑流相對(duì)穩(wěn)定，流水下滲作用連續(xù)，并且降水使流水得以更新和有效補(bǔ)充。因此巖溶作用得以延續(xù)進(jìn)行。

巖溶形成的主要影響因素

第一，可溶性巖石是巖溶產(chǎn)生的物質(zhì)基礎(chǔ)。

第二，地質(zhì)構(gòu)造與地層結(jié)構(gòu)的千差萬(wàn)別確定了巖溶類(lèi)型的多樣性。

第三，地表水和地下水補(bǔ)給、徑流、滲透和循環(huán)是巖溶形成和發(fā)育的必要條件。第四，環(huán)境、氣候、生產(chǎn)、生活對(duì)巖溶形成都有一定的影響。第五：考慮巖溶一般發(fā)育規(guī)律時(shí)，應(yīng)注重CO2，而研究巖溶發(fā)育的局部規(guī)律時(shí)，還應(yīng)注意H+離子來(lái)源。二、巖溶發(fā)育的主要形式

1、

地表巖溶表現(xiàn)的主要形式（1）溶蝕性巖石（2）巖溶洼地和谷地（3）溶泉（4）落水洞（5）溶溝和石芽溶溝是指地表水沿巖石表面和裂隙流動(dòng)過(guò)程中不斷對(duì)巖石溶蝕和侵蝕，從而形成的石質(zhì)溝槽；石芽指突出于溶溝之間的石脊，其實(shí)它是溶溝形成過(guò)程中的殘余物。云南地區(qū)的石林就是發(fā)育比較好的形態(tài)高大的石芽群，它的形成條件是厚層、質(zhì)純、產(chǎn)狀平緩、垂直節(jié)理稀疏和濕熱的氣候環(huán)境。（5）峰林、峰叢、孤峰、天生橋等

2、隧道和地下工程巖溶主要表現(xiàn)形式：（1）溶隙：直徑一般應(yīng)小于5cm（2）溶孔：直徑一般小于20m

（3）溶管：直徑一般小于2.0m（4）溶洞:直徑一般應(yīng)大于1.5m（5）暗河

（6）其他形式如：

二、巖溶發(fā)育的主要特征

1、巖溶水動(dòng)力分帶：（1）垂直滲流帶或包氣帶（2）季節(jié)變動(dòng)帶（3）水平滲流帶（4）深部緩流帶

垂直滲流帶或包氣帶、季節(jié)變動(dòng)帶、水平滲流帶中巖溶比較發(fā)育。２、三巖溶三水的三運(yùn)動(dòng)三規(guī)律三（鄒三成杰三認(rèn)為三：）（1）溶三隙型三：各種三構(gòu)造三裂隙三經(jīng)過(guò)三溶蝕三形成三，寬三度一三般在5c三m以下三，平三面延三續(xù)性三較好三，在三溶隙三中，三地下三水為三滲流三，達(dá)三西定三律可三以近三似應(yīng)三用。（2）脈三管型三：溶隙三經(jīng)過(guò)三溶蝕三進(jìn)一三步擴(kuò)三大、三延長(zhǎng)三、呈三脈管三狀，三其寬三度5～20三cm，平三面連三續(xù)性三好，三地下三水運(yùn)三動(dòng)已三經(jīng)不三符合三大西三定律三。（3）管三道型脈管三經(jīng)溶三蝕進(jìn)三一步三擴(kuò)大三，管三道寬三度大三于20三cm，連三同性三好，三地下三水的三運(yùn)動(dòng)三呈管三道匯三流，三而不三是滲三流，三不符三合達(dá)三西定三律。３、三巖溶三水基三本特三征(1三)空間三分布三的不三均勻三性這主三要?dú)w三因于三含水三介質(zhì)三的結(jié)三構(gòu)、三構(gòu)造三在三三維空三間上三的非三均質(zhì)三性和三滲透三的各三向異三性，三也就三是巖三溶水三循環(huán)三系統(tǒng)三特征三的空三間差三異性三。由三于可三溶巖三巖體三內(nèi)構(gòu)三造斷三裂、三節(jié)理三裂隙三密度三不均三勻及三強(qiáng)度三差異三，再三加之三巖性三可溶三性差三異及三水動(dòng)三力條三件的三不同三，從三而產(chǎn)三生差三異溶三蝕作三用。三不均三勻性三還表三現(xiàn)為三巖層三富水三程度三的差三異。巖溶三空間三分布三的不三均勻三性往三往造三成預(yù)三測(cè)預(yù)三報(bào)困三難和三處理三的難三度。三容易三引發(fā)三次生三災(zāi)害三。（２三）流三態(tài)多三變性根據(jù)三水力三學(xué)中三雷諾三數(shù)判三斷是三層流三、紊三流還三是過(guò)三渡流三，這三些又三主要三取決三于流三量和三水力三坡度三的線三性和三非線三性關(guān)三系。三在巖三溶區(qū)三，循三環(huán)系三統(tǒng)特三征空三間不三均一三，水三流通三道和三斷面三變化三無(wú)常三，粗三糙程三度不三同，三水力三坡度三變化三大，三不同三季節(jié)三、不三同時(shí)三段的三流量三，水三位動(dòng)三態(tài)變?nèi)惾＃３Ｈ龑?dǎo)致三流態(tài)三是多三變的三，呈三紊流三或過(guò)三渡流三。發(fā)生三管道三流時(shí)三，流三動(dòng)物三動(dòng)能三大，三容易三產(chǎn)生三較高三的水三頭壓三力，三較大三的流三量，三破壞三作用三強(qiáng)。（３三）地三下水三和地三表水三相互三轉(zhuǎn)化三的敏三捷性①三季節(jié)三轉(zhuǎn)化三型。三洪水三期時(shí)三，地三下巖三溶通三道過(guò)三水?dāng)嗳娌蝗軡M三足調(diào)三洪量三的負(fù)三載而三溢流三，以三地表三河形三式排三向臨三近更三低地三表河三；枯三水期三時(shí)，三地下三水仍三然向三同一三河流三排泄三；②三伏流三轉(zhuǎn)化三型(滲漏三型)。地三表水三進(jìn)入三溶蝕三巖體三內(nèi)成三為暗三流，三在巖三體另三一端三又重三現(xiàn)為三明流三，也三可能三由于三下伏三管道三發(fā)育三而發(fā)三生滲三漏，三使地三表河三流量三的一三部分三轉(zhuǎn)為三地下三水。③三阻隔三轉(zhuǎn)化三型。三在巖三溶地三下水三流動(dòng)三過(guò)程三中，三遇到三隔水三巖層三時(shí)，三被頂三托溢三流成三為地三表河三。容易三疏干三地表三水，三暴雨三季節(jié)三隧道三水量三增大三，甚三至發(fā)三生涌三水突三泥。３、三巖溶三發(fā)育三的主三要規(guī)三律(1三)巖溶三發(fā)育三受巖三性影三響在可三溶巖三與非三可溶三巖接三觸帶三部位三附近三，特三別當(dāng)三非可三溶巖三為相三對(duì)隔三水層三時(shí)，三由于三地下三水的三匯聚三、運(yùn)三移，三溶腐三易沿三接觸三帶部三位發(fā)三育巖三溶。(2三)巖溶三發(fā)育三受地三形、三地貌三影響在溝三、谷三、洼三地、三河床三下巖三溶一三般比三較發(fā)三育。三向斜三軸部三巖溶三比較三發(fā)育三。背三斜兩三翼巖三溶比三較發(fā)三育。(3三)巖溶三發(fā)育三受巖三體結(jié)三構(gòu)、三構(gòu)造三影響①灰三質(zhì)的三沉積三巖中三容易三發(fā)育三巖溶三（白三云巖三、石三灰?guī)r三、泥三灰?guī)r三等）三。②巖溶三沿?cái)嗳龑悠迫閹l(fā)育三，斷三層與三裂隙三對(duì)巖三溶發(fā)三育起三控制三作用三?？扇軒r三層的三斷層三破碎三帶，三特別三是張三性斷三層破三碎帶三，利三于地三下水三的運(yùn)三移，三地下三巖溶三特別三發(fā)育三，常三發(fā)育三有地三下暗三河等三大型三巖溶三，在三兩條三或多三條斷三層交三叉部三位常三形成三大型三溶洞三、地三下暗三河及三地下三湖、三池等三。③巖三溶在三褶皺三軸部三發(fā)育三比較三強(qiáng)烈三。在三褶曲三構(gòu)造三軸部三，縱三張裂三隙(三斷層三)較三多，三有利三于地三下水三活動(dòng)三，地三下水三易沿三著張三裂隙三溶蝕三擴(kuò)展三，形三成溶三蝕裂三隙和三溶洞三，進(jìn)三一步三發(fā)展三成為三大型三巖溶三或暗三河。④巖溶三容易三沿著三層面三構(gòu)造三裂隙三發(fā)育三。在三原狀三水平三巖層三褶皺三過(guò)程三中，三巖層三往往三發(fā)生三層間三錯(cuò)動(dòng)三或滑三動(dòng)，三在層三間可三產(chǎn)生三層面三張裂三隙或三層面三扭裂三隙，三為地三下水三活動(dòng)三提供三運(yùn)移三通道三，易三發(fā)育三順層三巖溶三。⑤在三含有三容易三腐蝕三礦物三和腐三蝕性三氣體三的地三層中三，巖三溶可三能比三較發(fā)三育。3031四、三巖溶三隧道三施工三中面三臨的三主要三難題巖溶三隧道三施工三中主三要施三工難三題：１、三突水三、涌三泥２、三隧道三大變?nèi)?、三坍塌３、三地面三塌陷４、三地表三水疏三干５、三植被三及農(nóng)三作物三破壞（１三）黎三巴嫩三阿瓦三里引三水隧三洞施三工中三發(fā)生三了突三如其三來(lái)的三地下三水和三流砂三涌出三，將三已開(kāi)三挖的32三00三m隧道三全部三淹沒(méi)三堵塞三，隧三道的三最大三涌水三、流三砂量三達(dá)到6m3/s，整三個(gè)工三程不三得不三暫時(shí)三停工三，當(dāng)三流砂三發(fā)生三時(shí)，三人們?nèi)?tīng)到三了一三種突三然的三響聲三，并三感到三有一三股氣三流流三動(dòng)，三這種三突然三發(fā)生三的涌三水、三流砂三事故三給隧三道施三工帶三來(lái)了三災(zāi)難三的損三失。（２三）20三01年7月14日某三隧道三出口三正洞DK三36三1+三76三4處發(fā)三生涌三水、三突泥三，最三大涌三水量三為63三m3/s，涌三水高三度達(dá)三到3.三0m，14～16日內(nèi)三突泥三、涌三砂量三達(dá)到15三00三0m3，洪三水沖三出洞三口，三導(dǎo)致三施工三機(jī)械三梭礦三、噴三漿機(jī)三、鋼三軌等三機(jī)械三設(shè)備三和材三料被三沖進(jìn)三洞口三的炭三廠河三內(nèi)。（3）20三02年9月10日某三隧道三進(jìn)口三正洞三下導(dǎo)三坑DK三35三4+三87三9處發(fā)三生巨三響，三產(chǎn)生三爆裂三和沖三擊波三，并三突出三硬塑三狀粘三土，三瞬間三突泥三量達(dá)42三00三m3，并三伴隨三有地三下水三流出三，掩三沒(méi)下三導(dǎo)坑三道24三4m，造三成挖三掘機(jī)三、電三瓶車(chē)三和梭三礦等三機(jī)械三設(shè)備三被淹三埋。（４三）巖三溶突三水、三涌泥三造成三隧道三變形三、侵三限、三開(kāi)裂圓梁三山隧三道平三導(dǎo)PD三K3三54三+4三30～47三0溶洞三段，三全斷三面超三前注三漿后三上半三斷面三開(kāi)挖三至PD三K3三54三+4三61，中三臺(tái)階三開(kāi)挖三至PD三K3三54三+4三57，但三在下三半斷三面施三工工三程中三，發(fā)三生涌三管突三水、三涌砂三，最三大涌三水量三達(dá)到20三00三0三m3三/h，大三量的三涌水三、突三泥導(dǎo)三造成三上半三斷面三初期三支護(hù)三鋼拱三架變?nèi)吻秩蓿黄热没烊寥龑⑸先霐嗳婊厝?，三重新三進(jìn)行三下半三斷面三超前三注漿三加固三和開(kāi)三挖。（５三）巖三溶突三水、三涌泥三容易三造成三地下三水大三量流三失、三水位三下降三、地三面沉三陷、三房屋三倒塌三。衡三廣浮三現(xiàn)大三瑤山三隧道三全長(zhǎng)14三.2三95三km，F(xiàn)9斷層三以灰三巖和三砂巖三為主三，施三工過(guò)三程中三，平三導(dǎo)和三正洞三遇到三了十三多處三充填三飽和三砂粘三土的三溶孔三、溶三洞，三并發(fā)三生了三多次三巖溶三水引三起的三涌水三、突三泥事三故，三而且三地表三出現(xiàn)三了多三處陷三坑，三給環(huán)三境帶三了了三不利三影響三。（６三）衡三廣復(fù)三線南三嶺隧三道全三長(zhǎng)6.三1k三m，灰三巖占三總長(zhǎng)三的92三%，是三典型三的巖三溶隧三道，19三84年6月11日，三平導(dǎo)三施工三至DK三19三35三+7三45三.4時(shí)，三在線三路右三側(cè)的三炮眼三中突三水、三涌泥三，噴三射距三離為15三m，涌三水量三為36三00三m3/d，當(dāng)三繼續(xù)三放炮三掘進(jìn)三時(shí)，三突然三涌泥25三00三m3,平導(dǎo)三淹沒(méi)17三0m，其三中靠三近掌三子面70三m被泥三砂充三滿。6月14日下三午，三地表DK三19三35三+6三40～+6三76出現(xiàn)三了多三處較三大的三陷坑三，給三施工三和環(huán)三境都三帶來(lái)三了較三大的三影響三。南嶺三隧道三生潮三垅洼三地—下連三系洼三地地三表陷三穴位三置示三意圖地表三塌陷（７三）巖三溶造三成地三表塌三陷、三植被三破壞三、房三屋倒三塌房屋三倒塌1、預(yù)三測(cè)預(yù)三報(bào)內(nèi)三容：（1）巖三溶發(fā)三育的三規(guī)模三、形三態(tài)、三位置三、充三填物三、水三量、三水壓三大小三。（2）巖三溶發(fā)三育與三巖性三、層三理、三結(jié)構(gòu)三、構(gòu)三造之三間的三關(guān)系三。（3）巖三溶可三能帶三來(lái)的三危害三。（4）建三議采三取的三工程三措施三。五、三巖溶三隧道三的預(yù)三測(cè)預(yù)三報(bào)2、總?cè)w原三則以地三質(zhì)分三析為三基礎(chǔ)三，進(jìn)三行初三步判三斷，三采用三合理三的物三探手三段，三進(jìn)行三宏觀三判斷三，依三靠鉆三探進(jìn)三行驗(yàn)三證和三精細(xì)三判斷三。3、預(yù)三測(cè)預(yù)三報(bào)距三離短距三離、三中距三離和三長(zhǎng)距三離相三結(jié)合三。4、預(yù)三測(cè)預(yù)三報(bào)系三統(tǒng)應(yīng)建三立自三動(dòng)化三程度三較高三的預(yù)三測(cè)預(yù)三報(bào)處三理、三分析三、處三理、三反饋三系統(tǒng)三。施工三。5、圍三巖級(jí)三別劃三分如進(jìn)三行圍三巖級(jí)三別劃三分，三應(yīng)進(jìn)三行必三要的三現(xiàn)場(chǎng)三測(cè)試三和室三內(nèi)試三驗(yàn)。6、指三導(dǎo)施三工預(yù)測(cè)三預(yù)報(bào)三結(jié)果三應(yīng)盡三量具三體化三、定三量化三，便三于指三導(dǎo)巖溶三預(yù)測(cè)三預(yù)報(bào)三的主三要方三法：1、地三面地三質(zhì)調(diào)三查2、地三勘資三料分三析3、洞三內(nèi)地三質(zhì)調(diào)三查和三分析4、施三工資三料分三析5、物三探資三料6、鉆三探資三料7、超三前導(dǎo)三坑法8、綜三合分三析和三判斷三。地面三地質(zhì)三調(diào)查（1）地三形地三貌（2）巖三性、三地層三在隧三道地三表的三出露三及接三觸關(guān)三系，三巖層三產(chǎn)狀三及其三變化三；（3)地質(zhì)三構(gòu)造三：斷三層、三褶皺三、裂三隙等三的分三布、三性質(zhì)三、規(guī)三模及三其產(chǎn)三狀變?nèi)?；三背斜三還是三向斜三。（4）地三表巖三溶發(fā)三育位三置、三規(guī)模三及分三布規(guī)三律；（5）特三殊地三層（三煤層三、石三膏層三）在三地表三的出三露位三置、三規(guī)模三及其三產(chǎn)狀三變化三；（6)三.礦坑三（巷三）和三采空三區(qū)及三其在三三維三空間三上與三隧道三的關(guān)三系；地勘三資料三分析（1）區(qū)三域地三質(zhì)資三料（2）地三面鉆三孔描三述和三巖芯三資料（3）壓三水試三驗(yàn)資三料（4）物三理和三力學(xué)三參數(shù)三資料（5）圍三巖穩(wěn)三定性三分析（6）圍三巖分三級(jí)資三料洞內(nèi)三地質(zhì)三調(diào)查（1）巖三性、三巖層三產(chǎn)狀三、接三觸關(guān)三系、三完整三性，三掌子三面穩(wěn)三定性三觀察三：移三動(dòng)、三響聲三、涌三水、三掉塊三、坍三塌等三。（2)地層三分界三面產(chǎn)三狀及三其位三置；（3)結(jié)構(gòu)三（整三體、三塊狀三、層三狀、三碎裂三、散三體）三和構(gòu)三造（三斷層三、褶三皺、三裂隙三等）（4)節(jié)理三裂隙三統(tǒng)計(jì)三，包三括發(fā)三育分三布位三置、三產(chǎn)狀三、組三數(shù)、三節(jié)理三面閉三合張三開(kāi)狀三態(tài)、三節(jié)理三面形三態(tài)、三節(jié)理三面充三填情三況；（5)巖溶三充填三物、三出水三位置三、水三量、三水壓三測(cè)定三；（6)特殊三地質(zhì)三和環(huán)三境描三述。（7)掌子三面地三質(zhì)素三描應(yīng)三采用三圖示三、文三字、三照片三等形三式。46施工三資料三分析1、鉆三孔情三況：三鉆孔三速度三，巖三粉、三孔內(nèi)三涌出三物。2、炸三藥消三耗情三況3、變?nèi)伪O(jiān)三測(cè)情三況4、涌三水量三、水三壓力5、超三欠挖三情況三。物探三資料三分析1、地三震波三反射三法2、電三磁波三法3、直三流電三法4、聲三波法5、其三他方三法49項(xiàng)目名稱(chēng)設(shè)備儀器名稱(chēng)型號(hào)性能數(shù)量地質(zhì)素描地質(zhì)羅盤(pán)普通型能測(cè)巖層、構(gòu)造面產(chǎn)狀視需要TSP203、TSP200預(yù)報(bào)TSP203、TSP200預(yù)報(bào)儀目前只有一個(gè)生產(chǎn)廠家能探測(cè)100m以上1臺(tái)HSP水平聲波探測(cè)智能工程探測(cè)聲波儀或普通地震儀ZGS-1型或普通地震儀能探測(cè)50m以上1臺(tái)紅外探測(cè)紅外探測(cè)儀HY—303防爆型能探測(cè)30m范圍每工點(diǎn)1臺(tái)地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)地質(zhì)雷達(dá)CR—20B型探地雷達(dá)或其它能探測(cè)20～30m范圍1臺(tái)1臺(tái)超前鉆探

水平鉆機(jī)

MK—5全液壓鉆機(jī)或其它鉆孔深度30～300m視需要

YQ100F風(fēng)動(dòng)鉆機(jī)或其它鉆孔深度30m以內(nèi)鉆探三資料三分析1、探三孔分三短、三中、三長(zhǎng)距三離探三孔，三短距三離探三孔一三般應(yīng)三超過(guò)三為5m，中三距離三探孔三一般三為30三~5三0m，長(zhǎng)三距離三探孔三一般三超過(guò)三超過(guò)50三m。2、一三般情三況下三，中三距離三應(yīng)在三掌子三面上三鉆3~三5個(gè)，三終孔三位置三應(yīng)超三過(guò)開(kāi)三挖輪三廓線三外3~三5m。復(fù)三雜條三件下三，應(yīng)三增加三鉆孔三。3、主三要分三析鉆三孔速三度，三響聲三、巖三粉、三卡鉆三、出三水量三、水三壓力三等。4、鉆三孔出三水量三、水三壓的三綜合三對(duì)比三分析三。5、多三鉆孔三的區(qū)三域分三析。51綜合三預(yù)測(cè)三預(yù)報(bào)三方法１、三地勘三資料三和地三面調(diào)三查、三隧道三內(nèi)掌三子面三地質(zhì)三描述三是基三礎(chǔ)。２、三物探三資料三是宏三觀和三參考３、三鉆探三是驗(yàn)三證和三根本綜合三分析三、綜三合判三斷，三現(xiàn)場(chǎng)三驗(yàn)證三，不三斷優(yōu)三化和三修整三預(yù)測(cè)三預(yù)報(bào)三方法三和手三段，三提高三地質(zhì)三預(yù)測(cè)三預(yù)報(bào)三精度三。六、三巖溶三隧道三施工三的主三要方三法和三技術(shù)（一三）巖三溶隧三道施三工的三主要三方法三一般三情況三下應(yīng)三選擇三鉆爆三法，三應(yīng)慎三重選三用盾三構(gòu)和TB三M法，三對(duì)于三淺埋三隧道三，如三選用三盾構(gòu)三和TB三M法，三應(yīng)提三前對(duì)三可能三影響三隧道三掘進(jìn)三的巖三溶管三道和三溶洞三等進(jìn)三行處三理。（二三）對(duì)三于復(fù)三雜巖三溶區(qū)三段巖三溶隧三道施三工，三應(yīng)選三擇臺(tái)三階法三、CD法、CR三D法或三雙側(cè)三墻導(dǎo)三坑法三。（三三）隧三道巖三溶處三理的三原則為了三保護(hù)三隧道三周邊三環(huán)境三，結(jié)三構(gòu)和三運(yùn)營(yíng)三安全三，根三據(jù)國(guó)三內(nèi)大三量巖三溶隧三道施三工經(jīng)三驗(yàn)和三運(yùn)營(yíng)三工程三中出三現(xiàn)的三問(wèn)題三，并三參照三國(guó)外三有關(guān)三巖溶三處理三的文三獻(xiàn)資三料，三巖溶三處理三應(yīng)遵三循以三采取三疏，三堵、三防、三排相三結(jié)合三，因三地制三宜、三綜合三治理三的原三則。（四三）隧三道巖三溶處三理技三術(shù)1、地三面注三漿處三理（1）一三般適三用于三淺埋三隧道三，地三表具三備施三工場(chǎng)三地，三巖溶三為充三填型三溶洞三和巖三溶管三道。三拱頂三覆土三厚度一般三小于50三m（2）注三漿方三法：三一般三采用三袖閥三管注三漿或三鋼管三注漿三。加三固范三圍一三般隧三道開(kāi)三挖輪三廓線三外為三（0.三5～１.0三)，如三隧道三基底三巖溶三發(fā)育三較深三，應(yīng)三適當(dāng)三加大三。1、隧三道超三前預(yù)三注漿三方法（1）一般三適用三于深三埋隧三道，三巖溶三為充三填型三溶洞三和巖三溶管三道。三水壓三力一三般大三于0.三5M三Pa。（2）注漿三方法三：一三般采三用前三進(jìn)式三或全三孔一三次性三注漿三。加三固范三圍一三般隧三道開(kāi)三挖輪三廓線三外為三（0.三5～１.0三)，如三隧道三基底三巖溶三發(fā)育三較深三，應(yīng)三適當(dāng)三加大三。注三漿材三料一三般采三用雙三液漿三和單三液漿三。2、隧三道徑三向注三漿技三術(shù)（1）適三用條三件：三對(duì)于三大面三積滲三漏水三、局三部滴三漏水三或小三股狀三巖溶三水，三水壓三力不三大于0.三5M三Pa，可三考慮三采用三徑向三注漿三方法三進(jìn)行三封堵三。（2）注三漿方三法一三般為三全孔三一次三性注三漿或三分段三后退三式注三漿，三注漿三加固三范圍三一般三為隧三道開(kāi)三挖輪三廓線三外3～5m三,鉆孔三一般三為梅三花型三布置三，注三漿的三材料三應(yīng)以三強(qiáng)度三和耐三久性三較好三的單三液水三泥漿三為主三。注三漿壓三力一三般為2～3M三Pa。3、局三部注三漿方三法（1）適三應(yīng)條三件：三巖層三的溶三隙、三溶孔三、小三型巖三溶管三道有三股狀三涌水三現(xiàn)象三，出三水比三較清三澈，三受大三氣降三雨影三響不三大，三水壓三力一三般情三況下三小于0.三2M三Pa。（2）一三般采三用直三接封三堵法三或間三接封三堵法三，局三部注三漿的三材料三也應(yīng)三單液三水泥三漿為三主，三注漿三壓力三一般三為1～2M三Pa。a直接三封堵三法b間接三封堵三法局部三注漿三堵水三示意三圖堵水三應(yīng)做三到：三堵渾三排清三，堵三大排三小，三堵三高排三低，三頂三堵墻三排。4、基三底注三漿加三固隧道三底部三為松三散或三軟塑三狀的三泥沙三時(shí)，三如地三基承三載能三力不三足，三為了三防止三列車(chē)三運(yùn)行三過(guò)程三中結(jié)三構(gòu)產(chǎn)三生固三結(jié)沉三降，三如基三底溶三洞充三填物三的厚三度為三隧道三仰拱三以下2.三0～20三.0三m，可三考慮三采用三注漿三加固三法，三鉆孔三深度三應(yīng)深三入基三巖2.三0m左右三，孔三間距三為1.三0～2.三0三m，注三漿管三宜選三用無(wú)三縫鋼三管，三注漿三材料三應(yīng)以三單液三水泥三漿為三主，三注漿三管上三端應(yīng)三和仰三拱相三連，三以提三高支三護(hù)結(jié)三構(gòu)的三強(qiáng)度三和剛?cè)取?、換三填方三法如隧三道拱三部、三邊墻三或底三部存三在小三型干三溶洞三或空三腔，三內(nèi)部三幾乎三無(wú)充三填物三、無(wú)三水，三可采三用砂三石料三、漿三砌片三石、三干砌三片石三、水三泥砂三漿、三混凝三土等三粗細(xì)三骨料三全部三充填三，必三要時(shí)三設(shè)置三排水三系統(tǒng)三，使三填充三物不三阻斷三地下三水的三過(guò)水三通道三。6、三疏導(dǎo)三方法為了三不改三變地三下水三的流三動(dòng)規(guī)三律，三溶管三水的三處理三應(yīng)首三先選三擇連三通方三案。三通過(guò)三多種三地質(zhì)三手段三，探三明隧三道周三圍溶三管的三發(fā)育三方向三，對(duì)三于流三動(dòng)路三徑比三較明三確的三溶管三水，三如確三系隧三道將三溶管三截?cái)嗳?，可三以通三過(guò)在三拱頂三、邊三墻或三底部三適當(dāng)三部位三增加三輔助三通道三將溶三管連三通，三不改三變地三下水三總的三流動(dòng)三趨勢(shì)三。a拱部三溶管三處理b邊墻三溶管三處理溶管三連通三示意三圖7、跨三越方三法（1）涵三、管三跨越如果三隧道三底部三存在三小體三積的三溶洞三空腔三或暗三河，三且流三量都三較小三，可三在隧三道底三部設(shè)三置暗三涵、三管跨三越。（2）橋三梁跨三越如隧三道底三部存三在大三體積三的溶三洞空三腔或三寬度三較大三的暗三河，三且流三量都三較大三，可三采用三橋梁三跨越三。但三施做三橋墩三時(shí)，三一定三要探三明河三底的三地質(zhì)三情況三，合三計(jì)選三取樁三和承三臺(tái)的三施工三方法三，確三?；A(chǔ)具三有足三夠的三承載三能力三。8、放三水減三壓方三法如巖三溶水三是從三比較三堅(jiān)硬三、完三整的三巖層三中流三出，三泥砂三含量三很小三，且三水量三、水三壓均三不大三，且三能夠三確定三溶洞三水排三放對(duì)三周?chē)h(huán)境三和隧三道結(jié)三構(gòu)安三全不三會(huì)造三成太三大的三影響三，可三采用三平行三導(dǎo)坑三、排三水洞三、橫三洞、三迂回三導(dǎo)坑三排水三等方三法進(jìn)三行放三水減三壓。9、直三接排三放法如果三探水三孔流三出清三水，三水壓三力P≤三0.三1M三Pa時(shí)，三且能三夠確三認(rèn)隧三道排三水不三會(huì)影三響施三工安三全和三周?chē)h(huán)境三、相三鄰建三筑物三的安三全時(shí)三，可三采用三直接三排放三方案。10溶洞三直接三揭開(kāi)三法（1）適三用水三量、三水壓三、規(guī)三模不三大的三小規(guī)三模溶三洞或三巖溶三管道三，且三揭開(kāi)三后對(duì)三環(huán)境三不會(huì)三造成三破壞三。（2）作三好應(yīng)三急預(yù)三案和三安全三防范三，盡三量一三次爆三破成三功。1、南三嶺隧三道地三表注三漿處三理南嶺三隧道三生潮三垅洼三巖溶三注漿三處理七、三巖溶三處理三工程三實(shí)例2長(zhǎng)地三隧道三基底三溶洞三換填三處理3鋁廠三隧道三溶洞三回填三漿砌三片石三和注三漿處三理4新橋三隧道基底巖溶涵管跨越5高寨三一號(hào)三隧道三基低三溶洞三換填三處理6普洱三渡隧三道溶三洞泄三水洞三處理1、超三前鉆三探和三規(guī)范三施工三問(wèn)題問(wèn)題三：不三進(jìn)行三超前三鉆探三或施三工不三規(guī)范三導(dǎo)致三隧道三涌水三突泥三。隧三道爆三破后三留下三的隔三水層三太小三或直三接揭三穿溶三洞。對(duì)策三：嚴(yán)三格按三設(shè)計(jì)三進(jìn)行三施工三，必三要時(shí)三增加三探孔三。每三循環(huán)三爆破三后一三定要三留下三足夠三的隔三水層三。八、三巖溶三隧道三施工三容易三出現(xiàn)三的問(wèn)三題及三對(duì)策74隔水三層的三抗?jié)撊g厚三度若隔三水層三兩側(cè)三含水三層中三水位三不同三，則三在高三水位三一側(cè)三，產(chǎn)三生向三低水三位一三側(cè)的三地下三運(yùn)動(dòng)三，并三形成三一定三的滲三透壓三力。三如果三隔水三層厚三度能三夠足三以承三受這三種滲三透壓三力，三則可三以認(rèn)三為能三起到三隔水三作用三，否三則，三隔水三層可三能被三潛蝕三破壞三。當(dāng)三隔水三層兩三側(cè)具三有一三定水三位差三時(shí)，三隔水三層的三臨界三有效三厚度三可用h0表示三，即75式中三，H為隔三水層三兩側(cè)三的水三位差三，m；β為取三決與三含水三層透三水性三的水三頭折三減系三數(shù)，三一般三在0.三65～0.三95范圍三內(nèi)選三用；Ι0為根三據(jù)隔三水層三透水三性決三定的三允許三水力三比降三，數(shù)三值見(jiàn)三下表1。隔水層單位吸水量ω隔水層滲透系數(shù)K（cm/s）允許水力比降Ι00.01＜0.1×10-4200.03（0.1～0.6）×10-4150.05（0.6～0.1）×10-410隔水三層允三許水三力表三降Ι0值76h為隔三水層三的實(shí)三際厚三度，三判斷三標(biāo)準(zhǔn)三如下三：h＞3h0為可三靠隔三水層三；h=（1～3）h0為基三本可三靠隔三水層三；h＜h0隔水三層可三能被三潛蝕三破壞三。2、孔三口管三和止三水裝三置安三裝問(wèn)三題三問(wèn)題三：孔三口管三固定三不牢三固，三被高三壓涌三水沖三出，三造成三探三孔三涌水