玉蒙铁路秀山特长隧道高压富水区施工技术研究

论文摘要

玉蒙铁路秀山隧道全长10302m,是全线的关键重点控制工程之一,工期要求比较紧,该隧道地质条件和水文地质条件非常复杂,隧道要穿过三个断层带,两个向斜和一个背斜地段,存在多个高压富水区,基岩内裂隙水发育,经勘察设计时预测涌水量大,其中五里箐向斜部位正常涌水量达23500 m3/d,最大涌水量35250 m3/d,施工时有可能发生大涌水突泥现象等地质灾害,施工安全受到严重威胁。该隧道位于云南省通海县境内,地表植被丰富,隧道出口段洞顶有一地表河流,对地下水和地表水的保护提出了较高的要求。本文通过对秀山隧道大涌水突砂情况、大管棚预注浆技术和帷幕注浆技术施工情况进行研究,不仅保证玉蒙铁路这个国家重点建设项目中的重点关键工程-秀山隧道得以安全顺利向前推进,而且有效地保护了隧道经过地区的地下水和地表水资源。本文着重介绍了高压富水地段对涌水塌空段进行预注浆加固处理,对高压富水区全断面帷幕注浆止水技术的运用,以及地质钻探和各种物探手段对掌子面前方地质情况进行超前探查等情况的介绍。根据“早预报,早防患,早处治”的原则,对富水区地下水进行注浆堵水,解决了施工中的大涌水突泥这一难题,达到快速安全穿越涌水塌空段和部分高压富水区的目的。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 概述
• 1.1.1 隧道施工防排水技术的发展与现状
• 1.1.2 隧道工程地下防排水方法和特点
• 1.2 国内外隧道大涌水工程实例简介
• 1.2.1 青函隧道
• 1.2.2 大瑶山隧道
• 1.2.3 歧岭铁路隧道
• 1.2.4 刺桐关三号隧道
• 1.2.5 圆梁山隧道
• 1.3 问题的提出
• 第2章 秀山隧道大涌水突砂情况研究
• 2.1 工程概况
• 2.2 秀山隧道地质环境及基本地质情况
• 2.2.1 地形地貌
• 2.2.2 气象
• 2.2.3 地层岩性
• 2.2.4 地质构造
• 2.2.5 水文
• 2.2.6 地震
• 2.3 秀山隧道支护结构设计
• 2.4 大涌水突泥段施工基本情况和所遇问题处理措施研究
• 2.4.1 秀山隧道大涌水突泥段施工基本情况
• 2.4.2 大涌水突泥形成原因分析
• 2.4.3 大涌水突泥对施工和环境的影响
• 2.4.4 秀山隧道大涌水突砂的处治原则和处治措施
• 第3章 秀山隧道大管棚注浆技术研究
• 3.1 工程概况
• 3.2 扩挖管棚工作室
• 3.3 预埋导向管和构筑止浆墙施工
• 3.4 钻孔及注浆施工工艺
• 3.4.1 钻孔及安装管棚钢管
• 3.4.2 单孔涌水量及涌水压力的测定
• 3.4.3 围岩透水性试验
• 3.4.4 注浆孔冲洗
• 3.4.5 注浆材料及浆液制备
• 3.4.6 注浆
• 3.4.7 特殊情况下的注浆措施
• 3.5 管棚预注浆效果总结
• 3.5.1 围岩强度增大,自稳能力加强
• 3.5.2 保证了不良地质段的施工安全
• 第4章 全断面帷幕注浆技术研究
• 4.1 概述
• 4.2 全断面帷幕注浆设计
• 4.2.1 预注浆参数的选择和设计
• 4.2.2 注浆材料选择
• 4.2.3 施工机械设备选择和人员配置
• 4.3 全断面帷幕注浆施工
• 4.3.1 掌子面加固处理和导向管预埋
• 4.3.2 钻孔
• 4.3.3 注浆
• 4.4 径向注浆施工
• 4.4.1 判定水流方向
• 4.4.2 涌水量的分析与预测
• 4.4.3 径向注浆适用条件和范围
• 4.4.4 注浆方式和方法
• 4.5 注浆效果检查和总结
• 4.5.1 岩体的物理力学性能改善情况
• 4.5.2 减少了涌水量和防止隧道的整体过度沉降
• 4.5.3 加快施工速度和施工效率
• 第5章 秀山隧道富水区段超前地质预报技术
• 5.1 概述
• 5.2 秀山隧道超前地质预报方法
• 5.2.1 综合超前地质预报工艺流程
• 5.2.2 地质预报方法
• 5.3 小结
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 个人简历