1、會計學1中鐵二十三局講課巖溶隧道中鐵二十三局講課巖溶隧道(sudo)施工施工匯總匯總第一頁，共95頁。第1頁/共95頁第二頁，共95頁。第2頁/共95頁第三頁，共95頁。第3頁/共95頁第四頁，共95頁。 過去一直過去一直(yzh)(yzh)用用 的溶解度大大高于的溶解度大大高于 來解釋，即來解釋，即 3COCa23)(HCOCa23223)(HCOCCOOHCaCOa 有的研究者（中山有的研究者（中山(zhn(zhn shn) shn)，19691969；PicknetPicknet，19781978）認為，上述反應式與實際情況不符。其原因是從來未）認為，上述反應式與實際情況不符。其原因是從

2、來未發現過發現過 分子，且分子，且 與與 參加反應的比例也并非參加反應的比例也并非1 1：1 1。說明這一反應的復雜性。說明這一反應的復雜性。23)(HCOCa3COCa2CO第4頁/共95頁第五頁，共95頁。第5頁/共95頁第六頁，共95頁。 由于溶蝕作用和由此引起的機械沖刷坍陷等作用共的的由于溶蝕作用和由此引起的機械沖刷坍陷等作用共的的結果，在地表與地下形成的奇特結果，在地表與地下形成的奇特(qt)(qt)地形形態有十幾種地形形態有十幾種 1 1）溶溝和石芽）溶溝和石芽 2 2）溶蝕裂隙）溶蝕裂隙 3 3）漏斗）漏斗 4 4）溶蝕洼地）溶蝕洼地 5 5）落水洞）落水洞 6 6）坡立谷）坡立

3、谷 7 7）峰林）峰林 8 8）干谷）干谷 9 9）溶洞）溶洞 10 10）暗河）暗河第6頁/共95頁第七頁，共95頁。第7頁/共95頁第八頁，共95頁。 溶溝溶溝第8頁/共95頁第九頁，共95頁。 石芽石芽第9頁/共95頁第十頁，共95頁。 漏斗漏斗(ludu)(ludu)第10頁/共95頁第十一頁，共95頁。 溶蝕溶蝕(rn(rn sh) sh)洼地洼地第11頁/共95頁第十二頁，共95頁。 落水洞落水洞第12頁/共95頁第十三頁，共95頁。 坡立谷坡立谷第13頁/共95頁第十四頁，共95頁。峰林峰林(fn(fn ln)ln)江西(jin x)仙境三清山 雨霧中的張家界天子山 廣西英西峰林

4、連綿20公里 云南石林 第14頁/共95頁第十五頁，共95頁。 干谷干谷第15頁/共95頁第十六頁，共95頁。 溶洞溶洞(rn(rngdngdng)g)第16頁/共95頁第十七頁，共95頁。暗河暗河(n (n h)h)第17頁/共95頁第十八頁，共95頁。第18頁/共95頁第十九頁，共95頁。第19頁/共95頁第二十頁，共95頁。第20頁/共95頁第二十一頁，共95頁。第21頁/共95頁第二十二頁，共95頁。3 地質構造的影響地質構造的影響(yngxing) 1）巖層產狀）巖層產狀 2）褶曲）褶曲 3）斷層）斷層 第22頁/共95頁第二十三頁，共95頁。1.3.3.1巖層巖層(yncng)產狀

5、的影響產狀的影響 (1)緩傾巖層緩傾巖層(yncng)可溶巖位置非可溶巖（不透水）位置巖溶發育程度下上不發育上下可溶巖下部發育可溶巖與非可溶巖的接觸面附近溶蝕作用強烈，常有一系可溶巖與非可溶巖的接觸面附近溶蝕作用強烈，常有一系列漏斗、落水洞及巖溶泉出露。列漏斗、落水洞及巖溶泉出露。(2)陡傾巖層陡傾巖層第23頁/共95頁第二十四頁，共95頁。1.3.3.2 褶曲的影響褶曲的影響(yngxing) （1）核部）核部（2）翼部翼部背斜核部背斜核部-張節理張節理(jil)發育，雨水和地表水由此下滲并補發育，雨水和地表水由此下滲并補給給其它地區，形成垂直巖溶地形；向斜核部給給其它地區，形成垂直巖溶地形

6、；向斜核部-是巖溶水是巖溶水匯聚區，巖溶水聚集后沿軸向流動排泄，形成水平巖溶地匯聚區，巖溶水聚集后沿軸向流動排泄，形成水平巖溶地形。形。 水循環強烈的流通部位，巖溶一般較發育。水循環強烈的流通部位，巖溶一般較發育。 第24頁/共95頁第二十五頁，共95頁。1.3.3.3 斷層斷層(duncng)的影響的影響 （1）張性斷裂帶（正斷層）張性斷裂帶（正斷層）（3）扭性斷裂帶（平移）扭性斷裂帶（平移(pn y)斷層）斷層）破碎帶寬度較小，但張開程度較大，結構松散，缺乏膠結，有破碎帶寬度較小，但張開程度較大，結構松散，缺乏膠結，有利于地下水滲透溶蝕，是巖溶強烈發育地帶。利于地下水滲透溶蝕，是巖溶強烈發

7、育地帶。 斷裂面上壓力較大，壓碎巖、糜棱巖和斷層泥多呈致密狀態，斷裂面上壓力較大，壓碎巖、糜棱巖和斷層泥多呈致密狀態，膠結緊密，巖溶發育較差；但其上升盤影響規模大，牽引現膠結緊密，巖溶發育較差；但其上升盤影響規模大，牽引現象造成巖層劇烈上拱，產生大量張節理，有利于巖溶發育象造成巖層劇烈上拱，產生大量張節理，有利于巖溶發育 。 巖溶發育情況介于前兩者之間，巖溶作用的深度一般較大。巖溶發育情況介于前兩者之間，巖溶作用的深度一般較大。 （2）壓性斷裂帶（逆斷層）壓性斷裂帶（逆斷層）第25頁/共95頁第二十六頁，共95頁。4 地殼運動的影響地殼運動的影響1、巖溶的侵蝕基準面：巖溶水對、巖溶的侵蝕基準面

8、：巖溶水對可溶性巖石的溶蝕作用在深度可溶性巖石的溶蝕作用在深度(shnd)上是有一個極限的，這上是有一個極限的，這個極限稱為侵蝕基準面。個極限稱為侵蝕基準面。 巖溶侵蝕基準面巖溶侵蝕基準面控制巖溶水控制巖溶水排泄的相鄰河谷低地表河流的排泄的相鄰河谷低地表河流的高程高程控制地表巖溶和淺層巖控制地表巖溶和淺層巖溶。溶。 巖溶溶蝕基準面巖溶溶蝕基準面區域性可溶區域性可溶巖層的底板巖層的底板巖溶可能的最大巖溶可能的最大深度深度(shnd)。2、地殼的升降控制侵蝕基準面的、地殼的升降控制侵蝕基準面的升降：升降： (1)地殼上升地殼上升侵蝕基準面下降侵蝕基準面下降巖溶以下蝕為主，形成垂直巖巖溶以下蝕為主，

9、形成垂直巖溶形態；溶形態； (2)地殼穩定地殼穩定侵蝕基準面穩定侵蝕基準面穩定地下水以水平運動為主，形成地下水以水平運動為主，形成水平巖溶形態。水平巖溶形態。3、若水平溶洞成層發育，每層溶、若水平溶洞成層發育，每層溶洞的水平高程與當地河流降低洞的水平高程與當地河流降低高程相對應高程相對應第26頁/共95頁第二十七頁，共95頁。第27頁/共95頁第二十八頁，共95頁。我國碳酸鹽巖分布廣，面積約達我國碳酸鹽巖分布廣，面積約達130104km2，主要，主要集中于華南和西南這兩個地區分別發育了或保留著大集中于華南和西南這兩個地區分別發育了或保留著大面積的熱帶巖溶；其次是長江中下游的我國中部地區，面積的

10、熱帶巖溶；其次是長江中下游的我國中部地區，巖溶化程度較弱：再次為華北地區，由于氣候的影響，巖溶化程度較弱：再次為華北地區，由于氣候的影響，巖溶化程度遠不及南方；青藏高原巖溶化程度遠不及南方；青藏高原(qn zng o yun)海拔海拔4000米以上的殘存古熱帶巖溶巖，已受寒涼米以上的殘存古熱帶巖溶巖，已受寒涼作用的改造，為一特殊類型的巖溶。作用的改造，為一特殊類型的巖溶。第28頁/共95頁第二十九頁，共95頁。第29頁/共95頁第三十頁，共95頁。第30頁/共95頁第三十一頁，共95頁。第31頁/共95頁第三十二頁，共95頁。第32頁/共95頁第三十三頁，共95頁。第33頁/共95頁第三十四頁

11、，共95頁。n從上面分析可以看出，隧道施工巖溶問題主要可分為三大類n 第一類：隧道施工中的突水、突泥問題n 第二類：隧道施工中頂板溶洞充填物陷n 落冒頂(mo dng)n 第三類：隧道施工中底板塌陷第34頁/共95頁第三十五頁，共95頁。第35頁/共95頁第三十六頁，共95頁。第36頁/共95頁第三十七頁，共95頁。1、地質條件的不確定性與復雜性、地質條件的不確定性與復雜性2、地質勘察、地質勘察(knch)現有的技術水平現有的技術水平3、巖溶隧道危害性大、巖溶隧道危害性大第37頁/共95頁第三十八頁，共95頁。第38頁/共95頁第三十九頁，共95頁。3.2.1 地面地面(洞外洞外)巖溶地質災害

12、探測方法巖溶地質災害探測方法1、地面地質調查法、地面地質調查法 2、地面、地面(洞外洞外)淺層地震法淺層地震法3、地面、地面(洞外洞外)電阻率法電阻率法 4、地面重力勘探、地面重力勘探5、遙感信息技術、遙感信息技術 6、放射性測量、放射性測量(測氧知、測氧知、Hg等）等）7、測井法、測井法 8、綜合、綜合(zngh)方法方法3.2.2 洞內掌子面巖溶探測方法洞內掌子面巖溶探測方法1、長距離超前地質預報、長距離超前地質預報2、短距離超前地質預報、短距離超前地質預報第39頁/共95頁第四十頁，共95頁。3.2.1 地面地面(洞外洞外)巖溶地質災害探測方法巖溶地質災害探測方法1、地面地質調查法、地面

13、地質調查法 劉志剛、劉秀峰等將地面地質調查的工作方法分為地劉志剛、劉秀峰等將地面地質調查的工作方法分為地質測繪法、地面地質界面和地質體投射技術。其中前者采質測繪法、地面地質界面和地質體投射技術。其中前者采用的主要技術手段有穿越、追索和全面踏勘三種用的主要技術手段有穿越、追索和全面踏勘三種;后者主要后者主要是利用調查的結果運用投射公式進行計算，利用這種方法是利用調查的結果運用投射公式進行計算，利用這種方法可進行如下工作。可進行如下工作。(l)弄清楚隧道線路經過地區可溶巖弄清楚隧道線路經過地區可溶巖(灰巖、鹽巖灰巖、鹽巖)，特別是強，特別是強溶巖溶巖(純灰巖、白云巖、鹽巖純灰巖、白云巖、鹽巖)的地

14、層層位、展布范圍及所的地層層位、展布范圍及所處的巖溶水動力分帶。處的巖溶水動力分帶。(2)查明隧道線路經過地區及其鄰近地區，在可溶巖特別是查明隧道線路經過地區及其鄰近地區，在可溶巖特別是強溶巖中分布規模較大斷層的產狀及其與地表隧道軸線的強溶巖中分布規模較大斷層的產狀及其與地表隧道軸線的相互關系相互關系;特別注意那些兩條或兩條以上斷層交匯的位置特別注意那些兩條或兩條以上斷層交匯的位置(它們是侵蝕性地下水的有利通道它們是侵蝕性地下水的有利通道)。(3)查明可溶巖與非可溶巖接觸界面的位置及其與地表隧道查明可溶巖與非可溶巖接觸界面的位置及其與地表隧道軸線的相互關系。軸線的相互關系。(4)結合上述有利于

15、巖溶發育的巖層層位和構造位置，在大結合上述有利于巖溶發育的巖層層位和構造位置，在大小封閉小封閉(fngb)的洼地內，尋找大型溶洞或暗河的入口。的洼地內，尋找大型溶洞或暗河的入口。第40頁/共95頁第四十一頁，共95頁。3.2.1 地面地面(洞外洞外)巖溶地質災害探測方法巖溶地質災害探測方法1、地面地質調查法、地面地質調查法(5)根據斷層根據斷層(duncng)產狀或可溶巖與非可溶巖界面的產產狀或可溶巖與非可溶巖界面的產狀，用地面地質界面法和投射公式，求得可能出現的大型狀，用地面地質界面法和投射公式，求得可能出現的大型溶洞、暗河與隧道的相互關系。溶洞、暗河與隧道的相互關系。(6)查明暗河入口和出

16、口的位置及標高，并結合可能成為暗查明暗河入口和出口的位置及標高，并結合可能成為暗河通道的較大斷層河通道的較大斷層(duncng)或較緊閉背斜褶皺核部的位或較緊閉背斜褶皺核部的位置、產狀，推斷暗河的大致通道，確定能否與隧道相遇或置、產狀，推斷暗河的大致通道，確定能否與隧道相遇或與隧道的大概位置關系。與隧道的大概位置關系。(7)依據巖溶發育的分帶性和隧道相對標高和季節變化，判依據巖溶發育的分帶性和隧道相對標高和季節變化，判斷那些可能與隧道相遇溶洞、暗河的含水量斷那些可能與隧道相遇溶洞、暗河的含水量;或推斷那些不或推斷那些不與隧道相遇的有水溶洞或暗河對隧道施工的影響程度。與隧道相遇的有水溶洞或暗河對

17、隧道施工的影響程度。(8)搞清隧道所在位置所屬的構造體系和地表具體的構造行搞清隧道所在位置所屬的構造體系和地表具體的構造行跡。跡。 通過以上方法定性確定巖溶的空間分布，但此方法預通過以上方法定性確定巖溶的空間分布，但此方法預報巖溶的精度遠遠滿足不了隧道施工的具體要求，僅對具報巖溶的精度遠遠滿足不了隧道施工的具體要求，僅對具體預報的解釋有指導意義。體預報的解釋有指導意義。第41頁/共95頁第四十二頁，共95頁。3.2.1 地面地面(洞外洞外)巖溶地質災害探測方法巖溶地質災害探測方法2、地面、地面(洞外洞外)淺層地震法淺層地震法 針對巖溶地區的地質條件，為了取得理想的野外資料提高針對巖溶地區的地質

18、條件，為了取得理想的野外資料提高預報精度，以下從野外數據采集、資料處理、野外實例分析巖預報精度，以下從野外數據采集、資料處理、野外實例分析巖溶的地震響應特征及方法特點。該方法是地面探測巖溶的常用溶的地震響應特征及方法特點。該方法是地面探測巖溶的常用方法。淺層地震探測巖溶及陷落柱通常采用反射波法。方法。淺層地震探測巖溶及陷落柱通常采用反射波法。 這方面的探測實例很多，但該方法受到測線布置、解譯方這方面的探測實例很多，但該方法受到測線布置、解譯方法水平等的限制，且其探測精度受局部地質條件的影響與波速法水平等的限制，且其探測精度受局部地質條件的影響與波速參數差異有關參數差異有關(yugun)。在測點

19、線布置不當、異常疊加、覆。在測點線布置不當、異常疊加、覆蓋層較厚的情況下，易漏掉有用異常。依據溶洞的強反射特征，蓋層較厚的情況下，易漏掉有用異常。依據溶洞的強反射特征，利用三維淺震探測巖溶效果將更好。利用三維淺震探測巖溶效果將更好。第42頁/共95頁第四十三頁，共95頁。3.2.1 地面地面(洞外洞外)巖溶地質災害探測方法巖溶地質災害探測方法3、地面、地面(洞外洞外)電阻率法電阻率法 探測巖溶的常用電阻率方法包括探測巖溶的常用電阻率方法包括:電測深法、高密電測深法、高密度電阻率法、偶極法、充電電位法、自然電位法、激電度電阻率法、偶極法、充電電位法、自然電位法、激電中梯、地質雷達法、瞬變電磁法、

20、中梯、地質雷達法、瞬變電磁法、CSAEM、高頻、高頻(o pn)大地電磁法大地電磁法(EH一一4)氰法等氰法等第43頁/共95頁第四十四頁，共95頁。3.2.1 地面地面(洞外洞外)巖溶地質災害探測方法巖溶地質災害探測方法4、地面重力勘探、地面重力勘探 國外應用重力法探測巖溶始于本世紀六十年代初期，國外應用重力法探測巖溶始于本世紀六十年代初期，到七十年代未八十年代初，到七十年代未八十年代初，DresenL.等人應用重力垂直梯等人應用重力垂直梯度技術探測淺埋溶洞獲得成功。在我國以探測巖溶為目的度技術探測淺埋溶洞獲得成功。在我國以探測巖溶為目的的重力工作起步于七十年代末，由原地質部物探研究所應的重

21、力工作起步于七十年代末，由原地質部物探研究所應用地面重力方法尋找山東泰安火車站鐵路塌陷的淺部巖溶，用地面重力方法尋找山東泰安火車站鐵路塌陷的淺部巖溶，取得了一定的地質效果，但當時受重力儀觀測精度等因素取得了一定的地質效果，但當時受重力儀觀測精度等因素的限制，影響了重力異常的解釋精度，之后的十多年中，的限制，影響了重力異常的解釋精度，之后的十多年中，國內此項工作基本處于停滯狀態。國內此項工作基本處于停滯狀態。“七五七五”期間，地礦部巖期間，地礦部巖溶地質研究所在溶地質研究所在“隱伏巖溶探測方法的研究隱伏巖溶探測方法的研究”項目中，在國項目中，在國內首次系統成功地應用重力垂直梯度測量技術探測淺埋溶

22、內首次系統成功地應用重力垂直梯度測量技術探測淺埋溶(土土)洞等隱伏巖溶地質體，從而開辟了我國隱伏巖溶探測洞等隱伏巖溶地質體，從而開辟了我國隱伏巖溶探測的新途徑的新途徑. 當地下淺部存在局部密度不均勻體時，地球重力位將當地下淺部存在局部密度不均勻體時，地球重力位將發生畸變，重力及其梯度也隨之畸變。重力等位面的畸變發生畸變，重力及其梯度也隨之畸變。重力等位面的畸變為利用重力垂直梯度測量技術探測隱伏巖溶或其它局部密為利用重力垂直梯度測量技術探測隱伏巖溶或其它局部密度不均勻體提供度不均勻體提供(tgng)了有利的物理條件了有利的物理條件. 由于溶由于溶(土土)洞的重力異常較微弱，提高儀器觀測精度及洞的

23、重力異常較微弱，提高儀器觀測精度及降低野外觀測誤差，是重力垂直梯度測量技術探測溶降低野外觀測誤差，是重力垂直梯度測量技術探測溶(土土)洞成敗的關鍵。實測重力垂直梯度值觀測質量的好壞，除洞成敗的關鍵。實測重力垂直梯度值觀測質量的好壞，除受重力儀觀測精度影響外，還與儀器高差選擇合理與否有受重力儀觀測精度影響外，還與儀器高差選擇合理與否有關。關。第44頁/共95頁第四十五頁，共95頁。3.2.1 地面地面(洞外洞外)巖溶地質災害探測方法巖溶地質災害探測方法5、遙感信息技術、遙感信息技術 地質現象在彩紅外圖象上往往呈現出環形或線性構造地質現象在彩紅外圖象上往往呈現出環形或線性構造等影像特征。由于巖溶作

24、為一種地質現象與地質活動有關，等影像特征。由于巖溶作為一種地質現象與地質活動有關，因此，線性或環形構造等與巖溶雖然不是因此，線性或環形構造等與巖溶雖然不是(b shi)一一對應一一對應關系，但對巖溶的存在有一定的控制作用。對于分析巖溶關系，但對巖溶的存在有一定的控制作用。對于分析巖溶分布規律來說，解譯線性和環形構造是十分必要的。分布規律來說，解譯線性和環形構造是十分必要的。 1991年遙感技術首次在南昆鐵路施工階段得到應用，年遙感技術首次在南昆鐵路施工階段得到應用，并取得較好效果。隨著遙感圖像分辨率的不斷提高并取得較好效果。隨著遙感圖像分辨率的不斷提高(從最初從最初的的80m到目前的到目前的l

25、m)，使遙感技術用于隧道施工洞外預測預，使遙感技術用于隧道施工洞外預測預報和監測更趨成熟。特別是鐵道專業設計院提出的報和監測更趨成熟。特別是鐵道專業設計院提出的“隧道遙隧道遙感富水程度估算經驗公式，使遙感技術從定性判釋轉化為感富水程度估算經驗公式，使遙感技術從定性判釋轉化為定量數據，為遙感技術應用開辟了一條新的途徑，是一種定量數據，為遙感技術應用開辟了一條新的途徑，是一種很有應用前途的方法。很有應用前途的方法。 第45頁/共95頁第四十六頁，共95頁。3.2.1 地面地面(洞外洞外)巖溶地質災害探測方法巖溶地質災害探測方法6、放射性測量、放射性測量(測氧知、測氧知、Hg、CO2、S02等等)

26、董兆祥、劉洪福及董兆祥、劉洪福及P.Theodorsson，Tadeusz、Andrzej、Przylibski等在采用放射性法探測巖溶、采空區、陷落柱方面等在采用放射性法探測巖溶、采空區、陷落柱方面取得了好的效果。因此，根據氛氣異常的峰值狀態可確定巖溶取得了好的效果。因此，根據氛氣異常的峰值狀態可確定巖溶及陷落柱的位置與范圍。測氛方法以其經濟、簡捷、快速、易及陷落柱的位置與范圍。測氛方法以其經濟、簡捷、快速、易于操作于操作(cozu)等優勢在確定地下巖溶陷落柱的位置與范圍方等優勢在確定地下巖溶陷落柱的位置與范圍方面具有廣闊的應用前景。面具有廣闊的應用前景。 第46頁/共95頁第四十七頁，共9

27、5頁。3.2.1 地面地面(洞外洞外)巖溶地質災害探測方法巖溶地質災害探測方法8、綜合方法、綜合方法 國內外在探測巖溶方面，己有許多學者提出要國內外在探測巖溶方面，己有許多學者提出要通過組合通過組合(zh)(綜合綜合)的方法進行巖溶探測以提高預的方法進行巖溶探測以提高預報精度和解釋的唯一性報精度和解釋的唯一性. 第47頁/共95頁第四十八頁，共95頁。地面地面(洞外洞外)巖溶巖溶(ynrng)地質災害探測方法評價地質災害探測方法評價 第48頁/共95頁第四十九頁，共95頁。3.2.2 洞內掌子面巖溶探測方法洞內掌子面巖溶探測方法 1）長距離超前地質預報）長距離超前地質預報 長距離超前地質預報包

28、括長距離超前地質預報包括:隧道地震預報隧道地震預報(TSP、VSP、TRT)、隧道電性預報、水平超前鉆探等、隧道電性預報、水平超前鉆探等2）短距離超前地質預報）短距離超前地質預報 地質雷達法、地質雷達法、BEAM法、水平聲波剖面法、陸地聲納法、水平聲波剖面法、陸地聲納(shngn)法、紅外探水法、超前平行導坑法、紅外探水法、超前平行導坑(隧道隧道)法、水平鉆法、水平鉆速法、充電法、自然電位法、隧道及井巷電磁導彈超前預報技速法、充電法、自然電位法、隧道及井巷電磁導彈超前預報技術、掌子面地質編錄預測法。術、掌子面地質編錄預測法。 第49頁/共95頁第五十頁，共95頁。洞內掌子面巖溶探測洞內掌子面巖

29、溶探測(tnc)方法評價方法評價 第50頁/共95頁第五十一頁，共95頁。3.2.3巖溶隧道超前地質預報方法評價巖溶隧道超前地質預報方法評價 縱覽以上縱覽以上(yshng)隧道超前地質預報的各種方法，雖然隧道超前地質預報的各種方法，雖然分為地面分為地面(洞外洞外)與掌子面與掌子面(洞內洞內)的預報方法，但根據地球物理的預報方法，但根據地球物理勘探技術及參數特點，各種方法各有其特點及局限性，且各地勘探技術及參數特點，各種方法各有其特點及局限性，且各地的巖溶地質條件不同，以物性參數差異為前提的探測使優選預的巖溶地質條件不同，以物性參數差異為前提的探測使優選預報方法的基礎。據以上報方法的基礎。據以上

30、(yshng)特點，隧道超前地質預報所特點，隧道超前地質預報所采用的方法及參數多樣性是隧道預報永恒的特點，多參數組合采用的方法及參數多樣性是隧道預報永恒的特點，多參數組合形式是預報的高級階段，參數優化組合是預報的必然趨勢。多形式是預報的高級階段，參數優化組合是預報的必然趨勢。多種方法與參數的綜合集成是預報的必然趨勢。種方法與參數的綜合集成是預報的必然趨勢。 第51頁/共95頁第五十二頁，共95頁。第52頁/共95頁第五十三頁，共95頁。齊岳山隧道巖溶超前預報綜合集成齊岳山隧道巖溶超前預報綜合集成 齊岳山隧道全長齊岳山隧道全長I0528m，其中進口段約，其中進口段約4000米的米的工程地質和水文

31、地質極其復雜，地質構造為齊岳山背斜，工程地質和水文地質極其復雜，地質構造為齊岳山背斜，隧道穿越二、三疊系灰巖地層，全部位于可溶巖地段隧道穿越二、三疊系灰巖地層，全部位于可溶巖地段(ddun)。該區域發育有大、小魚泉及得勝場三條暗河，。該區域發育有大、小魚泉及得勝場三條暗河，穿越穿越9條較大斷層。預測隧道正常涌水量約為條較大斷層。預測隧道正常涌水量約為17.6萬萬m3/d，最大涌水量約為，最大涌水量約為74.3萬萬m3/d。主要地質災害問。主要地質災害問題為巖溶、突泥、涌水、瓦斯及天然氣。圍巖級別變化題為巖溶、突泥、涌水、瓦斯及天然氣。圍巖級別變化頻繁，斷面形式較多，施工難度極大，不可預見因素較

32、頻繁，斷面形式較多，施工難度極大，不可預見因素較多多.采用了采用了TSP203、地質雷達、紅外探水、超前鉆探多、地質雷達、紅外探水、超前鉆探多種手段對巖溶進行了預報。種手段對巖溶進行了預報。 第53頁/共95頁第五十四頁，共95頁。齊岳山隧道巖溶超前預報綜合集成齊岳山隧道巖溶超前預報綜合集成超前預報效果對比分析超前預報效果對比分析一、溶腔位置預測一、溶腔位置預測從從2005年年1月月1日至日至2006年年1月月1日一年間，齊岳山隧道日一年間，齊岳山隧道平導與正洞共穿平導與正洞共穿越寬度大于越寬度大于0.5米溶腔米溶腔12處，其中處，其中TSPZO3超前地質預超前地質預報系統準確預報出報系統準確

33、預報出2次，準確率為次，準確率為16.7%;而多功能超前而多功能超前水平鉆機準確的預報出水平鉆機準確的預報出8次，其準確率為次，其準確率為66.7%。二、含水構造位置預測二、含水構造位置預測從從2005年年1月月1日至日至2006年年1月月1日一年間，齊岳山隧道日一年間，齊岳山隧道平導與正洞遇到平導與正洞遇到涌水量大于涌水量大于100m3/d的地方的地方38處，其中處，其中 TSPZO3超前超前地質預報系統準確的預報出地質預報系統準確的預報出26次，準確率為次，準確率為68.4%;而而多功能超前水平鉆機只準確預報出多功能超前水平鉆機只準確預報出28次，準確率為次，準確率為73.7%。三、其它不

34、良地質情況預測三、其它不良地質情況預測齊岳山隧道靠近建南氣田，有運移儲氣的可能齊岳山隧道靠近建南氣田，有運移儲氣的可能;石洞子石洞子煤礦，施工中可能會遇到瓦斯，而且廢氣含量高、放散煤礦，施工中可能會遇到瓦斯，而且廢氣含量高、放散初速度快、壓力較大。初速度快、壓力較大。TSPZO3地質預報系統無法有效地質預報系統無法有效的探測出這些的探測出這些(zhxi)不良地質情況，而采用多功能鉆不良地質情況，而采用多功能鉆機在進行地質鉆探的時候，與空口采用瓦斯探測儀可以機在進行地質鉆探的時候，與空口采用瓦斯探測儀可以準確的測量出前方有害氣體的含量，提前做出預案，例準確的測量出前方有害氣體的含量，提前做出預案

35、，例如平導進行鉆探過程中，探測出如平導進行鉆探過程中，探測出PDK362+980位置瓦斯位置瓦斯氣體含量達到氣體含量達到0.8%，在施工到本段時實測瓦斯含量為，在施工到本段時實測瓦斯含量為0.6%。第54頁/共95頁第五十五頁，共95頁。第55頁/共95頁第五十六頁，共95頁。從上面的分析可以得到：從上面的分析可以得到： 巖溶隧道超前地質預報的原則巖溶隧道超前地質預報的原則 “內內外兼顧，內為重；長短結合，短為重；直間并用，直為重；綜外兼顧，內為重；長短結合，短為重；直間并用，直為重；綜合集成、長期合集成、長期(chngq)預報預報”。以此確保巖溶隧道的施工安。以此確保巖溶隧道的施工安全。全。

36、 第56頁/共95頁第五十七頁，共95頁。第57頁/共95頁第五十八頁，共95頁。第58頁/共95頁第五十九頁，共95頁。第59頁/共95頁第六十頁，共95頁。第60頁/共95頁第六十一頁，共95頁。第61頁/共95頁第六十二頁，共95頁。第62頁/共95頁第六十三頁，共95頁。第63頁/共95頁第六十四頁，共95頁。,常年流水的暗河.處理十分困難,經設計院現場設計組變更設計在隧道內增設3個彎道,改線繞行(ro xn),避開溶洞通過。第64頁/共95頁第六十五頁，共95頁。道滲泄區以外。如下圖為一隧道地表水截水處理的實例。第65頁/共95頁第六十六頁，共95頁。第66頁/共95頁第六十七頁，共

37、95頁。第67頁/共95頁第六十八頁，共95頁。第68頁/共95頁第六十九頁，共95頁。坑的另一側排水情況第69頁/共95頁第七十頁，共95頁。外。第70頁/共95頁第七十一頁，共95頁。第71頁/共95頁第七十二頁，共95頁。第72頁/共95頁第七十三頁，共95頁。第73頁/共95頁第七十四頁，共95頁。第74頁/共95頁第七十五頁，共95頁。第75頁/共95頁第七十六頁，共95頁。第76頁/共95頁第七十七頁，共95頁。n溶洞隧底部且較小時,仍采用(ciyng)漿砌片石或砼封閉。第77頁/共95頁第七十八頁，共95頁。有仰拱,拱部增設鋼軌骨架。第78頁/共95頁第七十九頁，共95頁。第79

38、頁/共95頁第八十頁，共95頁。設16m鋼筋砼梁跨過。施工時托梁基礎和橋臺一起施工。第80頁/共95頁第八十一頁，共95頁。第81頁/共95頁第八十二頁，共95頁。4.2.1圓梁山(lin shn)隧道特殊巖溶段處理（高水壓）1、工程概況2、溶洞段結構設計3、施工方法第82頁/共95頁第八十三頁，共95頁。4.2.1圓梁山隧道(sudo)特殊巖溶段處理（高水壓）1、工程概況圓梁山隧道(sudo)DK353+200DK355+400穿越毛壩向斜高壓富水區。毛壩向斜南段呈北北東向，北段漸變為北東向，西翼高，東翼低，呈長舟形，南北長65km，東西寬2351m(圖1)，為一封閉、可溶、不透水的盆狀構造

39、，地層巖性主要為灰巖，采用“以堵為主、限量排放”的治水原則。施工揭示，毛壩向斜深部局部地段大型溶蝕裂隙相當發育，巖溶水也非常發育，在隧道(sudo)穿越的毛壩向斜核部和兩翼的二疊系吳家坪組(P2w)和茅口組(Plm)灰巖地層中深部巖溶十分發育，隧道(sudo)開挖共揭露3個大型充填溶洞即：1號溶洞，范圍向斜西翼DK354+255+285充填溶洞；2號溶洞向斜東翼DK354+461+492充填溶洞；3號溶洞向斜東翼正洞DK354+870+920爆噴型突泥溶洞(即DK354+879溶洞)，溶洞垂向發育強烈。3個充填溶洞在施工開挖時，有2個充填溶洞爆發了高壓巖溶涌水突泥災害，尤以2號溶洞處理時間最長，難度最大。在