2024年4月10日发(作者：平仕)
・
隧道／地下工程・
齐岳山隧道＋６２６溶腔综合施工技术研究
骆文学 刘丽花
（中铁十二局集团第二工程有限公司太原０３００３２）
摘要通过介绍齐岳山隧道“＋６２９”溶腔综合治理手段，通过从开挖施工期间准确探测溶腔，前期放水试验，后
期补充勘探，平导贯通后“释能降压”施工，到爆破泄水和结构物施工等方面的详细介绍，为类似的岩溶隧道施工积
累了一点经验。尤其在进行“释能降压”施工时，避免了类似宜万铁路其他隧道在泄水施工时对隧道内各种设施、
设备的影响．真正做到“完全释能”后在进行开挖施工时，泄水未对隧道其他施工造成任何影响。
关键词 隧道岩溶释能降压综合治理
中图分类号Ｕ４５５．４ 文献标识码Ａ 文章编号１００９—４５３９（２０１１）叭一００３３—０５
Ｏｎ Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｉｎ＋６２６ Ｃａｖｅｒｎ ｏｆ Ｑｉｙｕｅｓｈａｎ Ｔｕｎｎｅｌ
Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｍｅａｓｕｒｅｓ ｉｎ“＋６２９”ｃａｖｅｒｎ ｏｆ Ｑｉｙｕｅｓｈａｎ Ｔｕｎｎｅｌ，ｔｈｉｓ
ｐａｐｅｒ ａｃｃｕｍｕｌａｔｅｓ ｓｏｍｅ ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ ｆｏｒ ｓｉｍｉｌａｒ Ｋａｒｓｔ ｔｕｎｎｅｌ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｓ，ｗｈｉｃｈ ｉｎｃｌｕｄｅｓ ａｃｃｕｒａｔｅ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｃａｖｅｒｎ
ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ ｐｅｒｉｏｄ，ｄｅｗａｔｅｒｉｎｇ ｔｅｓｔ ａｔ ｔｈｅ ｅａｒｌｉｅｒ ｓｔａｇｅ，ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｔ ｔｈｅ ｌａｔｅｒ ｓｔａｇｅ，“ｅｎｅｒｇｙ
ｒｅｌｅａｓｅ ａｎｄ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ”ｃｏｎｓｔｕｒｃｔｉｏｎ ａｆｔｅｒ ｔｈｅ ｃｏｍｐｌｅｔｉｏｎ ｏｆ ｐａｒａｌｌｅｌ ｇｕｉｄｉｎｇ ａｄｉｔ，ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｓｌｕｉｃｉｎｇ ａｎｄ
ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｓｔｕｒｃｔｕｒａｌ ｗｏｒｋｓ．Ｉｎ ｐａｒｔｉｃｕｌａｒ，ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｕｒｃｔｉｏｎ ｏｆ“ｅｎｅｒｇｙ ｒｅｌｅａｓｅ ａｎｄ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ”，ｔｏ ａｖｏｉｄ
ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｎ ｖａｒｉｏｕｓ ｆａｃｉｌｉｔｉｅｓ ａｎｄ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｉｎ ｔｈｅ ｔｕｎｎｅｌ ｗｈｉｃｈ ｈａｐｐｅｎｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｓｌｕｉｃｉｎｇ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｏｔｈｅｒ ｔｕｎｎｅｌｓ
ｓｕｃｈ ａｓ Ｙｉｗａｎ Ｒａｉｌｗａｙ，ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ ｗａｓ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ ａｆｔｅｒ ａ‘‘ｃｏｍｐｌｅｔｅ ｅｎｅｒｇｙ ｒｅｌｅａｓｅ”，ＳＯ ｔｈａｔ ｓｌｕｉｃｉｎｇ ｄｉｄｎ’ｔ ａｆｆｅｃｔ ｏｔｈｅｒ
ｔｕｎｎｅｌ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ ｔｕｎｎｅｌ；Ｋａｒｓｔ；ｒｅｌｅａｓｅ ｅｎｅｒｇｙ ａｎｄ ｒｅｄｕｃｅ ｐｒｅｓｓｕｒｅ；ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
１ 工程概况
组的页岩、煤层、炭质灰岩、炭质页岩及硅质岩地
层，背斜两翼为二叠系长兴组及三叠系嘉陵江组、
齐岳山为近南北向山脉，为长江与清江分水岭，
大冶组灰岩地层，见图１。齐岳山为两侧斜坡、山顶
线路附近最大海拔高度１ ８００ Ｉｌｌ、相对高差７００ ｍ，自 分布槽谷的地貌形态，为“山地两翼斜坡分流、顺层
然斜坡坡度４５。，山顶发育岩溶槽谷，槽谷低于山顶
富集、纵向排泄型”岩溶水动力类型，在背斜两翼形
５０～１００ ｍ，槽谷内竖井、洼地、消水洞发育。
成德胜场暗河系统和大鱼泉、小鱼泉暗河、石洞子
新建宜万铁路成东西走向，齐岳山特长隧道地
煤矿隧洞排水系统。隧道进口穿越地层中可溶岩
处湖北省利川市城外西偏北２３ ｋｍ处。隧道东起野
４．７ ｋｍ，占隧道长度的４５％，主要工程地质问题有：
茶乡乐园沟，向北西垂直穿越齐岳山及荆竹园等台
岩溶及岩溶高压突水、突泥。
地，在百丈沟下真咀出口，进口里程ＤＫ３６１＋２５５，出
口里程ＤＫ３７１＋７７８，全长１０ ５２３ ｉｎ，洞身最大埋深
２前期超前地质预报施工情况
６７０ ｍ，全洞单面排水，为１３％ｏ～１５．３％０反坡。隧道
２．１ ＴＳＰ物探情况
进口段穿越齐岳山背斜，背斜核部为二叠系吴家坪
开挖至ＤＫ３６５＋６１６处进行ＴＳＰ２０３预报，预报
掌子面前方一定范围内存在一个岩溶发育地段，见
收稿日期：２０１０—０９—２３
表１。
铁道建筑技术ＲＡＩＬＷＡＹ ＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ２０１ １ ｆ１Ｊ ３３
・
隧道／地下工程・
量含水，局部岩体破碎。
譬
向１．９２ ｋｍ处，出口标高为１ １１２ ｒｒｌ。据２００２年４
月２４ Ｅｌ、４月３０日、５月１１日
受金 翠 荤；平导扩挖段摹Ｊ
Ｉ，
实测，其流量分别为２０．５６万
ｍ ／ｄ、１２．３３万ｍ ／ｄ、３．５０万
＼、
堕窖
ｍ ／ｄ。地下河发育于三叠系
▲
｝； ／ ｉ 争拿
髓
＼ｒ
大冶组、嘉陵江组地层。西部
边界以吴家坪组页岩、煤层构
成，东部以巴东组为界，北部与
大鱼泉存在分水岭，南部为深
切沟谷。
图３“ＤＫ３６３＋６２９溶腔”发育平面
（４）示踪试验：在石洞子煤
矿隧道口消水洞投放２ ０００ ｋｇ
工业盐示踪剂，同时在大鱼泉、小鱼泉进行取样试验，
２４ ｈ后在大鱼泉出口接收到示踪剂，而小鱼泉地下河
出口一直未收到示踪剂，反映大鱼泉地下河系统与小
鱼泉地下河系统不属同一系统。
（５）齐岳山至腾龙洞水文地质情况：腾龙洞伏
流口标高１ ０９０ ｍ、高差３０ ＩＴ／、潭深７５ ｍ，齐岳山至
腾龙洞距离约３５ ｋｍ。齐岳山至腾龙洞间存在巴东
组泥岩、砂质泥岩区域阻水层，齐岳山地下水经大、
徘
ＤＫ３６３ ６２９
｛与 篙
ｆ
ｌ
ｌ ３０
ｆ
ｌ
小鱼泉流出后，地表河沟流入清江。
ＤＫ３６３＋６２９溶腔距离齐岳山隧道进口２ ３７２ ｍ，
位于齐岳山顶部岩溶槽谷下方，隧道埋深约６５０ ｍ，发
１ ０９８
ｆ
３０
＋ 隧底标高ｆ —
育于背斜西翼的二叠系长兴组灰岩（Ｐ２ｅ）中，溶腔东
大鱼泉
１１５
ｌｌ
ｌ
２３
～
朝阳洞
小鱼泉
１４０
ｆｆ １
１ １１２
ｌｌ
２
—
２６
ｆ
０ ２６
． ｆ
侧为吴家坪（Ｐ２ｗ）页岩及煤系地层、西侧为大冶组下
统（Ｔｌｄ）页岩，两个相对阻水层沿线路纵向长度６００
３ ５０ ２０ ６
１． ～ ． １
余ｉｎ。地下水受大气降水补给，地表汇水面积
６．１ ｋｍ ，地下水由线路右侧向线路左侧运移。
ＤＫ３６３＋６２９溶腔发育在两个阻水层之问的岩
溶槽谷条带内，与大、小鱼泉暗河系统没有明显的
联系。
３前期治理施工
根据地质资料分析，ＤＫ３６３＋６２９溶腔发育相
对独立，拟采用排水法和注浆法通过，同时经过放
水试验进一步分析溶腔的发育情况。
３．１ 释能降压试验施工
通过消防软管将钻孔涌水直接放水至泵站进
行试验，同时行水压测试。通过１０个钻孔、４８ ｈ的
２０１１ ｌ１） ３５
・
隧道／地下工程・
舳 加 ∞ 如 ∞ 如 加 ｍ ０
放水施工，水压由０．３５ ＭＰａ降至０．２４ ＭＰａ。共经
水期间地表４０．１ ｍｍ后，水头压力迅速升高，最高
过７ ｄ的放水施工，水量稳定在２ ０００ Ｉｎ。／ｈ，水压为
达到０．６８ ＭＰａ，后稳定在０．５２ ＭＰａ。降雨量、水量
０．１８ ＭＰａ，共计放水４７万ｍ 。期间地表未降雨，放
和水压变化曲线见图４。
／ｍ
Ｊ、时降雨量
Ｊ
／ｍｍ 小时排水量／小时排水重 ｍ，
Ｉ ９月１日８时开始排水 ／
、
—’０’－＿， ～
Ｉ
／
、 ９月７日８时停止排水 ／ 一
、 ｒ。’ 。 ／厂
．１ｌ ． ．且 ｌ ＩＩ —
昌昌星昌蓦蓦蓦星罨量昌蓦昌零８蓦星昌量零零星量罨零零星量零星零星零星量零摹零星星星蓦摹８星蓦 零零零星
ｏ。２ 。 ｏｏ 。 。ｅ 。 舄。 。 ｏ。 。 。。 舄。 。。 。
口小时降雨量，ｍｍ…一水头压力高＾ｎ—一一小时排水量／ｍ
时间／ｈ
图４降雨量、水量和水压变化曲线（第一次释能降压施工）
通过对水压和水量变化情况的推断，溶腔正常
浆１ ６１３ ｎｌ。，注浆填充效果不明显，停止注浆施工。
补给水量为２ ０００ Ｉｎ ／ｈ，降雨期间可达到１．０～１．５
３．３绕行施工
万方／ｈ；溶腔内正常期间水头高度为３５～５２ ｍ。根
经过放水和注浆施工，施工效果不明显，为了
据放水水量和补给情况推断，本溶腔腔体体积为４．５
确保其他掌子面施工安全，暂时不处理ＤＫ３６３＋６２９
万方～５．５万方，溶腔内有少量泥质填充。由于水
溶腔，钻探后经由平导绕行通过。
压稳定在０．１８ ＭＰａ后就不在变化，说明在１８ ｍ高
度存在一个排水通道或者为进水通道。
４贯通后释能降压施工
３．２注浆施工
４。１ 势能降压与爆破施工
基于对溶腔的进一步分析，拟采用注浆的施工
平导贯通后，消除了溶腔突水对隧道施工的影
３ ３ ２ ２ ２ ２ ２ ２ ２ ２
方法将部分空腔进行回填，注浆加固范围为０～
Ｏ
ｍ ∞
Ｏ Ｏ
如
鲫
Ｏ Ｏ Ｏ
１８ ｍ，保证施工。注浆施工利用原探孔进行施作，
∞
Ｏ
如
Ｏ
∞如
Ｏ Ｏ
加
响。随即进行释能降压施工，首先在原有泄水孔的基
础上再增加ｌ０个泄水孔，对溶腔进行了连续１５ ｄ的
为了保证在无介质情况下，对空腔进行填充施工，
放水施工，总放水约７０万方，排水量稳定在９００ Ｉｎ ／
注浆浆材为普通硅酸盐水泥一水玻璃双液浆，胶凝
ｈ，水压降至０。水量水压变化曲线见图５。达到目
时间调整为２５—３０”，经过３７ ｄ的注浆施工，总计注
的，随即进行爆破泄水施工。
４ ０００
。
３ ５００
０．３
３ ０００
藿。
２ ５００
２ ０００
菩。
ｌ ５００
１ ０００
０．０５
５００
０
Ｏ
一
水￣－（ＭＰａ）一水量（ｍ ｍ）
图５水量水压变化曲线（第二次释能降压施工）
铁道建筑技术ＲＡＩＬＷＡＹ ｃｏＮＳＴＲＵｃＴｔｏＮ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ２０１ １ ｌ１）
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隧道／地下工程・
４．２爆破后实际揭示情况
理上。笔者通过在宜万铁路齐岳山隧道岩溶段施
推测溶腔体斜穿掌子面，向右边墙及左底板两
工的成功经验，介绍了岩溶从发现、到进一步探明
个方向延伸。溶腔在隧道轮廓线内纵向发育范围
规模、到释能降压和溶腔治理的成功经验，为我国
ＤＩ（３６３＋６３４～ＤＫ３６３＋６４３段，长９ Ｉｌ＇ｌ，最大深度隧 在岩溶地区地下工程的施工积累了一定的经验。
道以下７．１ ｉｎ；溶腔处在隧道右拱腰至左边墙脚的
１ ｌ １ ｌ
下方。隧道轮廓线以外右侧横向宽度大于６０ ｍ；线
ｉ ｛
路右侧１４．５ ｍ探测的溶腔高于隧底１３ ｍ、左侧
１０ ｍ探测的溶腔低于隧底１０ ｍ。溶腔揭示前以充
水为主，于周边岩壁附着０．５～２．０ ｍ厚黄色淤泥。
ｆ
．
’ １ 。， ’ —ｒ 『、
５隧底和衬砌结构施工
ｆ ｌ
Ｉ
经过进一步探测，隧底以下１０ ｍ范围内无明显
ｊ｝ ．／ 。ｌ口Ｉ
轨面 ．
／
１ ０９１．
『口
５
， 底｝反 Ｕ／Ｚ／．／／ｘ
．
溶腔腔体发育。经过进一步研究和方案论证，采取
持 Ｆ
对隧底以下施工方案：空腔内将基地清理后，采用
７ｋ｝涮
／．／． ＼
、
Ｃ４０混凝土进行回填，并设置６根＋３００ ｍｍ横向排
／－ ＝ ・ 文
、呻孳混凝 ．’．：．
水钢管，按照原水流方向将线路右上方的水排至线
ｌＩ ＩＬ Ｊ 一
路左下方，如图６所示。
ｌ ｌ
在ＤＫ３６３＋６３１～ＤＫ３６３＋６４５段隧底设置２．０ ｍ
’｛ ｌ
厚板梁，并在右侧边墙空腔处设置混凝土护墙通过。
圈６ 隧底处理与横向钢管布置
６ 结论
参考文献
目前铁路正在处于一个跨越式发展的时期，在
１张民庆，彭峰．地下工程注浆技术［Ｍ］．北京：地质出版
社．２００８
我国的西南地区新修大量铁路，很多隧道存在灰岩
２刘志刚，赵勇．隧道隧洞施工地质技术［Ｍ］．北京：中国铁
构造，岩溶较发育，施工安全风险较高。
道出版社，２００１
岩溶隧道施工的难点主要为溶腔的发现和治
３ ＴＢ １０２０４—２００２铁路隧道施工规范［Ｓ］
十＿ ”—１ —十一 —十 —’一 十”十 十”十”十 十”十 十“十“十 十“十 十一十“＋一＋一＋・
（上接第１２页）
检测到位。
（２）优化泥浆配合比，采用不分散、底固相、高
黏度、低失水率的优质泥浆进行护壁，始终保持孔
６结束语
壁泥皮坚实、牢固、稳定。
软弱地质条件下大直径超深长钻孔灌筑桩施
（３）钻进过程中随时检查一次“三点一线”对中
工是一项隐蔽性强、不定因素多、风险高、难度大的
情况，并始终坚持大配重减压钻进，保证钻孔垂直度。
桥梁基础工程作业，如果在施工准备阶段地质情况
（４）钻进过程中，密切关注地层的变化，根据不
调查不明或钻孔机具类型选择不适，容易造成工程
同的地层情况选择合理的钻进参数。
进展不顺利，甚至引发施工安全事故；如果施工过
（５）钻孔到位后，用ＪＪＣ一１Ａ型钻井检测仪对
程中控制不当，极易出现塌孔、串孔、缩孔、扩孔、斜
桩的垂直度、孔径进行检查。
孔等常见的质量事故。沪杭客运跨高速公路特大
（６）通过反复工艺试验来保证清孔质量，控制
桥施工中通过合理的钻机选型、要素匹配、完善的
孔底沉渣厚度满足要求。
施工工艺及过程控制措施，顺利地完成了３６根大直
（７）加强混凝土灌筑过程的施工组织，确保单
径、超深长桩的施工，经检测全部为Ｉ类桩，相关工
桩连续、顺利灌筑到位。
艺参数和技术措施为以后同类桥梁基础的施工提
（８）加强声测管的焊接质量验收，确保超声波
供借鉴。
铁道建筋技术ＲＡＩＬＷＡＹ ＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
２ｏ１１ Ｉ１）
2024年4月10日发(作者：平仕)
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隧道／地下工程・
齐岳山隧道＋６２６溶腔综合施工技术研究
骆文学 刘丽花
（中铁十二局集团第二工程有限公司太原０３００３２）
摘要通过介绍齐岳山隧道“＋６２９”溶腔综合治理手段，通过从开挖施工期间准确探测溶腔，前期放水试验，后
期补充勘探，平导贯通后“释能降压”施工，到爆破泄水和结构物施工等方面的详细介绍，为类似的岩溶隧道施工积
累了一点经验。尤其在进行“释能降压”施工时，避免了类似宜万铁路其他隧道在泄水施工时对隧道内各种设施、
设备的影响．真正做到“完全释能”后在进行开挖施工时，泄水未对隧道其他施工造成任何影响。
关键词 隧道岩溶释能降压综合治理
中图分类号Ｕ４５５．４ 文献标识码Ａ 文章编号１００９—４５３９（２０１１）叭一００３３—０５
Ｏｎ Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｉｎ＋６２６ Ｃａｖｅｒｎ ｏｆ Ｑｉｙｕｅｓｈａｎ Ｔｕｎｎｅｌ
Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｍｅａｓｕｒｅｓ ｉｎ“＋６２９”ｃａｖｅｒｎ ｏｆ Ｑｉｙｕｅｓｈａｎ Ｔｕｎｎｅｌ，ｔｈｉｓ
ｐａｐｅｒ ａｃｃｕｍｕｌａｔｅｓ ｓｏｍｅ ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ ｆｏｒ ｓｉｍｉｌａｒ Ｋａｒｓｔ ｔｕｎｎｅｌ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｓ，ｗｈｉｃｈ ｉｎｃｌｕｄｅｓ ａｃｃｕｒａｔｅ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｃａｖｅｒｎ
ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ ｐｅｒｉｏｄ，ｄｅｗａｔｅｒｉｎｇ ｔｅｓｔ ａｔ ｔｈｅ ｅａｒｌｉｅｒ ｓｔａｇｅ，ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｔ ｔｈｅ ｌａｔｅｒ ｓｔａｇｅ，“ｅｎｅｒｇｙ
ｒｅｌｅａｓｅ ａｎｄ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ”ｃｏｎｓｔｕｒｃｔｉｏｎ ａｆｔｅｒ ｔｈｅ ｃｏｍｐｌｅｔｉｏｎ ｏｆ ｐａｒａｌｌｅｌ ｇｕｉｄｉｎｇ ａｄｉｔ，ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｓｌｕｉｃｉｎｇ ａｎｄ
ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｓｔｕｒｃｔｕｒａｌ ｗｏｒｋｓ．Ｉｎ ｐａｒｔｉｃｕｌａｒ，ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｕｒｃｔｉｏｎ ｏｆ“ｅｎｅｒｇｙ ｒｅｌｅａｓｅ ａｎｄ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ”，ｔｏ ａｖｏｉｄ
ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｎ ｖａｒｉｏｕｓ ｆａｃｉｌｉｔｉｅｓ ａｎｄ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｉｎ ｔｈｅ ｔｕｎｎｅｌ ｗｈｉｃｈ ｈａｐｐｅｎｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｓｌｕｉｃｉｎｇ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｏｔｈｅｒ ｔｕｎｎｅｌｓ
ｓｕｃｈ ａｓ Ｙｉｗａｎ Ｒａｉｌｗａｙ，ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ ｗａｓ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ ａｆｔｅｒ ａ‘‘ｃｏｍｐｌｅｔｅ ｅｎｅｒｇｙ ｒｅｌｅａｓｅ”，ＳＯ ｔｈａｔ ｓｌｕｉｃｉｎｇ ｄｉｄｎ’ｔ ａｆｆｅｃｔ ｏｔｈｅｒ
ｔｕｎｎｅｌ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ ｔｕｎｎｅｌ；Ｋａｒｓｔ；ｒｅｌｅａｓｅ ｅｎｅｒｇｙ ａｎｄ ｒｅｄｕｃｅ ｐｒｅｓｓｕｒｅ；ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
１ 工程概况
组的页岩、煤层、炭质灰岩、炭质页岩及硅质岩地
层，背斜两翼为二叠系长兴组及三叠系嘉陵江组、
齐岳山为近南北向山脉，为长江与清江分水岭，
大冶组灰岩地层，见图１。齐岳山为两侧斜坡、山顶
线路附近最大海拔高度１ ８００ Ｉｌｌ、相对高差７００ ｍ，自 分布槽谷的地貌形态，为“山地两翼斜坡分流、顺层
然斜坡坡度４５。，山顶发育岩溶槽谷，槽谷低于山顶
富集、纵向排泄型”岩溶水动力类型，在背斜两翼形
５０～１００ ｍ，槽谷内竖井、洼地、消水洞发育。
成德胜场暗河系统和大鱼泉、小鱼泉暗河、石洞子
新建宜万铁路成东西走向，齐岳山特长隧道地
煤矿隧洞排水系统。隧道进口穿越地层中可溶岩
处湖北省利川市城外西偏北２３ ｋｍ处。隧道东起野
４．７ ｋｍ，占隧道长度的４５％，主要工程地质问题有：
茶乡乐园沟，向北西垂直穿越齐岳山及荆竹园等台
岩溶及岩溶高压突水、突泥。
地，在百丈沟下真咀出口，进口里程ＤＫ３６１＋２５５，出
口里程ＤＫ３７１＋７７８，全长１０ ５２３ ｉｎ，洞身最大埋深
２前期超前地质预报施工情况
６７０ ｍ，全洞单面排水，为１３％ｏ～１５．３％０反坡。隧道
２．１ ＴＳＰ物探情况
进口段穿越齐岳山背斜，背斜核部为二叠系吴家坪
开挖至ＤＫ３６５＋６１６处进行ＴＳＰ２０３预报，预报
掌子面前方一定范围内存在一个岩溶发育地段，见
收稿日期：２０１０—０９—２３
表１。
铁道建筑技术ＲＡＩＬＷＡＹ ＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ２０１ １ ｆ１Ｊ ３３
・
隧道／地下工程・
量含水，局部岩体破碎。
譬
向１．９２ ｋｍ处，出口标高为１ １１２ ｒｒｌ。据２００２年４
月２４ Ｅｌ、４月３０日、５月１１日
受金 翠 荤；平导扩挖段摹Ｊ
Ｉ，
实测，其流量分别为２０．５６万
ｍ ／ｄ、１２．３３万ｍ ／ｄ、３．５０万
＼、
堕窖
ｍ ／ｄ。地下河发育于三叠系
▲
｝； ／ ｉ 争拿
髓
＼ｒ
大冶组、嘉陵江组地层。西部
边界以吴家坪组页岩、煤层构
成，东部以巴东组为界，北部与
大鱼泉存在分水岭，南部为深
切沟谷。
图３“ＤＫ３６３＋６２９溶腔”发育平面
（４）示踪试验：在石洞子煤
矿隧道口消水洞投放２ ０００ ｋｇ
工业盐示踪剂，同时在大鱼泉、小鱼泉进行取样试验，
２４ ｈ后在大鱼泉出口接收到示踪剂，而小鱼泉地下河
出口一直未收到示踪剂，反映大鱼泉地下河系统与小
鱼泉地下河系统不属同一系统。
（５）齐岳山至腾龙洞水文地质情况：腾龙洞伏
流口标高１ ０９０ ｍ、高差３０ ＩＴ／、潭深７５ ｍ，齐岳山至
腾龙洞距离约３５ ｋｍ。齐岳山至腾龙洞间存在巴东
组泥岩、砂质泥岩区域阻水层，齐岳山地下水经大、
徘
ＤＫ３６３ ６２９
｛与 篙
ｆ
ｌ
ｌ ３０
ｆ
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小鱼泉流出后，地表河沟流入清江。
ＤＫ３６３＋６２９溶腔距离齐岳山隧道进口２ ３７２ ｍ，
位于齐岳山顶部岩溶槽谷下方，隧道埋深约６５０ ｍ，发
１ ０９８
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３０
＋ 隧底标高ｆ —
育于背斜西翼的二叠系长兴组灰岩（Ｐ２ｅ）中，溶腔东
大鱼泉
１１５
ｌｌ
ｌ
２３
～
朝阳洞
小鱼泉
１４０
ｆｆ １
１ １１２
ｌｌ
２
—
２６
ｆ
０ ２６
． ｆ
侧为吴家坪（Ｐ２ｗ）页岩及煤系地层、西侧为大冶组下
统（Ｔｌｄ）页岩，两个相对阻水层沿线路纵向长度６００
３ ５０ ２０ ６
１． ～ ． １
余ｉｎ。地下水受大气降水补给，地表汇水面积
６．１ ｋｍ ，地下水由线路右侧向线路左侧运移。
ＤＫ３６３＋６２９溶腔发育在两个阻水层之问的岩
溶槽谷条带内，与大、小鱼泉暗河系统没有明显的
联系。
３前期治理施工
根据地质资料分析，ＤＫ３６３＋６２９溶腔发育相
对独立，拟采用排水法和注浆法通过，同时经过放
水试验进一步分析溶腔的发育情况。
３．１ 释能降压试验施工
通过消防软管将钻孔涌水直接放水至泵站进
行试验，同时行水压测试。通过１０个钻孔、４８ ｈ的
２０１１ ｌ１） ３５
・
隧道／地下工程・
舳 加 ∞ 如 ∞ 如 加 ｍ ０
放水施工，水压由０．３５ ＭＰａ降至０．２４ ＭＰａ。共经
水期间地表４０．１ ｍｍ后，水头压力迅速升高，最高
过７ ｄ的放水施工，水量稳定在２ ０００ Ｉｎ。／ｈ，水压为
达到０．６８ ＭＰａ，后稳定在０．５２ ＭＰａ。降雨量、水量
０．１８ ＭＰａ，共计放水４７万ｍ 。期间地表未降雨，放
和水压变化曲线见图４。
／ｍ
Ｊ、时降雨量
Ｊ
／ｍｍ 小时排水量／小时排水重 ｍ，
Ｉ ９月１日８时开始排水 ／
、
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、 ９月７日８时停止排水 ／ 一
、 ｒ。’ 。 ／厂
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口小时降雨量，ｍｍ…一水头压力高＾ｎ—一一小时排水量／ｍ
时间／ｈ
图４降雨量、水量和水压变化曲线（第一次释能降压施工）
通过对水压和水量变化情况的推断，溶腔正常
浆１ ６１３ ｎｌ。，注浆填充效果不明显，停止注浆施工。
补给水量为２ ０００ Ｉｎ ／ｈ，降雨期间可达到１．０～１．５
３．３绕行施工
万方／ｈ；溶腔内正常期间水头高度为３５～５２ ｍ。根
经过放水和注浆施工，施工效果不明显，为了
据放水水量和补给情况推断，本溶腔腔体体积为４．５
确保其他掌子面施工安全，暂时不处理ＤＫ３６３＋６２９
万方～５．５万方，溶腔内有少量泥质填充。由于水
溶腔，钻探后经由平导绕行通过。
压稳定在０．１８ ＭＰａ后就不在变化，说明在１８ ｍ高
度存在一个排水通道或者为进水通道。
４贯通后释能降压施工
３．２注浆施工
４。１ 势能降压与爆破施工
基于对溶腔的进一步分析，拟采用注浆的施工
平导贯通后，消除了溶腔突水对隧道施工的影
３ ３ ２ ２ ２ ２ ２ ２ ２ ２
方法将部分空腔进行回填，注浆加固范围为０～
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ｍ ∞
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如
鲫
Ｏ Ｏ Ｏ
１８ ｍ，保证施工。注浆施工利用原探孔进行施作，
∞
Ｏ
如
Ｏ
∞如
Ｏ Ｏ
加
响。随即进行释能降压施工，首先在原有泄水孔的基
础上再增加ｌ０个泄水孔，对溶腔进行了连续１５ ｄ的
为了保证在无介质情况下，对空腔进行填充施工，
放水施工，总放水约７０万方，排水量稳定在９００ Ｉｎ ／
注浆浆材为普通硅酸盐水泥一水玻璃双液浆，胶凝
ｈ，水压降至０。水量水压变化曲线见图５。达到目
时间调整为２５—３０”，经过３７ ｄ的注浆施工，总计注
的，随即进行爆破泄水施工。
４ ０００
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３ ５００
０．３
３ ０００
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２ ５００
２ ０００
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０．０５
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水￣－（ＭＰａ）一水量（ｍ ｍ）
图５水量水压变化曲线（第二次释能降压施工）
铁道建筑技术ＲＡＩＬＷＡＹ ｃｏＮＳＴＲＵｃＴｔｏＮ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ２０１ １ ｌ１）
・
隧道／地下工程・
４．２爆破后实际揭示情况
理上。笔者通过在宜万铁路齐岳山隧道岩溶段施
推测溶腔体斜穿掌子面，向右边墙及左底板两
工的成功经验，介绍了岩溶从发现、到进一步探明
个方向延伸。溶腔在隧道轮廓线内纵向发育范围
规模、到释能降压和溶腔治理的成功经验，为我国
ＤＩ（３６３＋６３４～ＤＫ３６３＋６４３段，长９ Ｉｌ＇ｌ，最大深度隧 在岩溶地区地下工程的施工积累了一定的经验。
道以下７．１ ｉｎ；溶腔处在隧道右拱腰至左边墙脚的
１ ｌ １ ｌ
下方。隧道轮廓线以外右侧横向宽度大于６０ ｍ；线
ｉ ｛
路右侧１４．５ ｍ探测的溶腔高于隧底１３ ｍ、左侧
１０ ｍ探测的溶腔低于隧底１０ ｍ。溶腔揭示前以充
水为主，于周边岩壁附着０．５～２．０ ｍ厚黄色淤泥。
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’ １ 。， ’ —ｒ 『、
５隧底和衬砌结构施工
ｆ ｌ
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经过进一步探测，隧底以下１０ ｍ范围内无明显
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轨面 ．
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溶腔腔体发育。经过进一步研究和方案论证，采取
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对隧底以下施工方案：空腔内将基地清理后，采用
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、
Ｃ４０混凝土进行回填，并设置６根＋３００ ｍｍ横向排
／－ ＝ ・ 文
、呻孳混凝 ．’．：．
水钢管，按照原水流方向将线路右上方的水排至线
ｌＩ ＩＬ Ｊ 一
路左下方，如图６所示。
ｌ ｌ
在ＤＫ３６３＋６３１～ＤＫ３６３＋６４５段隧底设置２．０ ｍ
’｛ ｌ
厚板梁，并在右侧边墙空腔处设置混凝土护墙通过。
圈６ 隧底处理与横向钢管布置
６ 结论
参考文献
目前铁路正在处于一个跨越式发展的时期，在
１张民庆，彭峰．地下工程注浆技术［Ｍ］．北京：地质出版
社．２００８
我国的西南地区新修大量铁路，很多隧道存在灰岩
２刘志刚，赵勇．隧道隧洞施工地质技术［Ｍ］．北京：中国铁
构造，岩溶较发育，施工安全风险较高。
道出版社，２００１
岩溶隧道施工的难点主要为溶腔的发现和治
３ ＴＢ １０２０４—２００２铁路隧道施工规范［Ｓ］
十＿ ”—１ —十一 —十 —’一 十”十 十”十”十 十”十 十“十“十 十“十 十一十“＋一＋一＋・
（上接第１２页）
检测到位。
（２）优化泥浆配合比，采用不分散、底固相、高
黏度、低失水率的优质泥浆进行护壁，始终保持孔
６结束语
壁泥皮坚实、牢固、稳定。
软弱地质条件下大直径超深长钻孔灌筑桩施
（３）钻进过程中随时检查一次“三点一线”对中
工是一项隐蔽性强、不定因素多、风险高、难度大的
情况，并始终坚持大配重减压钻进，保证钻孔垂直度。
桥梁基础工程作业，如果在施工准备阶段地质情况
（４）钻进过程中，密切关注地层的变化，根据不
调查不明或钻孔机具类型选择不适，容易造成工程
同的地层情况选择合理的钻进参数。
进展不顺利，甚至引发施工安全事故；如果施工过
（５）钻孔到位后，用ＪＪＣ一１Ａ型钻井检测仪对
程中控制不当，极易出现塌孔、串孔、缩孔、扩孔、斜
桩的垂直度、孔径进行检查。
孔等常见的质量事故。沪杭客运跨高速公路特大
（６）通过反复工艺试验来保证清孔质量，控制
桥施工中通过合理的钻机选型、要素匹配、完善的
孔底沉渣厚度满足要求。
施工工艺及过程控制措施，顺利地完成了３６根大直
（７）加强混凝土灌筑过程的施工组织，确保单
径、超深长桩的施工，经检测全部为Ｉ类桩，相关工
桩连续、顺利灌筑到位。
艺参数和技术措施为以后同类桥梁基础的施工提
（８）加强声测管的焊接质量验收，确保超声波
供借鉴。
铁道建筋技术ＲＡＩＬＷＡＹ ＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
２ｏ１１ Ｉ１）