岩溶

2024-04-08

岩溶(精选8篇)

篇1:岩溶

湘西洛塔岩溶生态微景观结构对表层岩溶泉的影响

以湘西洛塔典型表层岩溶泉域为例 ,从表层泉水动态变化和水化学变化两方面研究了微景观结构对表层岩溶泉水调蓄功能的影响.表层岩溶泉降水入渗系数、水动态变化以及水化学组分含量与微景观结构的植被和土壤的.覆盖程度呈正相关关系;景观结构和景观类型的空间组合及其变化影响着表层岩溶带的水动态变化.改善生态环境,对增强表层岩溶带的调蓄功能具有重要意义.

作 者:姚昕 夏日元 唐健生 YAO Xin XIA Ri-yuan TANG Jian-sheng  作者单位:姚昕,YAO Xin(中国地质科学院,岩溶地质研究所,广西,桂林,541004)

夏日元,唐健生,XIA Ri-yuan,TANG Jian-sheng(中国地质科学院,岩溶地质研究所,广西,桂林,541004;中国地质大学,北京,100083)

刊 名:中国水土保持  PKU英文刊名:SOIL AND WATER CONSERVATION IN CHINA 年,卷(期):2006 “”(11) 分类号:X820.2 关键词:微景观结构   表层岩溶泉   岩溶生态   湘西洛塔  

 

篇2:岩溶

南昆线岩溶塌陷的整治在铺轨前进行了部分工作,主要是零星地段的物探工作及已发现岩溶塌陷的压浆处理,但潜伏岩溶问题仍然存在,随着线路的运营,这些岩溶问题将会暴露出来。潜伏岩溶问题是由岩溶塌陷的特征所决定的。从发生时间而言,岩溶塌陷具有突发性,这给预测工作带来较大困难,因而较为有效的整治措施是先通过物探等手段对调查中岩溶发育地段进行勘察,预先对线路下的溶洞进行处理,防止地表水在岩溶地段集中渗透。

具体方法是:对经过岩溶发育区的线路进行详细的地质勘察,通过物探与钻探等手段查清潜伏溶洞的位置及形态,根据具体情况选择注浆、填堵[2]等处理方案,堵塞迳流通道(溶洞、溶隙)、加固土体(覆盖土、洞穴充填物)。

当进行压浆处理时,注浆时要选择合适的注浆压力(一般为0.3~0.5MPa,最大不超过1.5MPa)和注浆顺序;对较大的半充填溶洞、吸浆量大的溶洞,在注浆前或注浆过程中,应用砂或碎石、角砾充填,然后进行注浆。

考虑地下水位有一定变幅,整治深度自路基面始深入岩溶底板下1m以内,且对溶蚀破碎带和溶洞不超过15m。

篇3:岩溶区勘察与岩溶区施工技术探讨

岩溶区是经过长期的物理、化学过程, 碳酸盐类岩层在流水的作用下所形成的具有特殊的地质水文条件与地形地貌区域的总称。随着国民经济的飞速发展和城市化进程的加快, 基础设施建设和民用工程逐步增多, 在岩溶地带的施工工程也越来越多, 然而, 由于岩溶区特定的地质、水文条件, 施工勘察和施工的难度相对较大, 稍有不慎, 就会对人们的生产、生活、工作、学习, 甚至是生命财产安全带来隐患。因此, 必须重视对岩溶区的施工勘察及采用恰当的施工技术。由于岩溶地区岩层裂缝发育, 地表水及地下水对岩层的溶蚀作用明显, 在该区域出现有大量的暗河、溶洞、落水洞、溶沟、漏斗、裂隙、竖井等复杂的地质条件, 在勘察和施工过程中, 必须澄清施工区域的地质、水文条件的底子, 才能有针对性地制定施工方案, 进行安全施工。在勘察时, 主要是勘察清楚施工区域的岩层结构和特点, 以及在岩层的承载强度的基础上, 查清岩层裂缝发育状况以及暗河、溶洞、落水洞、溶沟、漏斗、裂隙、竖井等的空间分布。因此, 在岩溶区的勘察方法要采取钻具钻探、物探勘察同水文地质调查及地质测绘相结合的方法进行。

2 岩溶区勘察与施工的技术准备

2.1 高度重视岩溶区的施工勘察工作, 科学、合理地摸清施工地域的地质水文条件

可以毫不夸张地说, 施工地域的地质水文条件不仅决定着采用何种施工技术, 而且决定着整个建筑工程的成败。因此, 在项目的立项、勘察、设计、施工、竣工验收等建筑工程的整个阶段都要高度重视项目所在地的地质水文条件。首先, 以金刚石钻具钻探的方法为主对岩溶区地下岩层状况进行勘察。金刚石钻具钻探主要用来获取施工地域的岩芯。对施工地域基岩的准确了解, 取决于施工地域的岩芯的取得以及岩芯的完好程度, 对岩芯的科学判断, 决定着施工勘察工作掌握施工地域地下岩层状况的准确度, 因此, 采用金刚石钻具钻探的方法可以有效保证岩芯的获得率及岩芯的完整度;其次, 为了节约勘察成本、提高勘察质量、加快勘察速度, 对岩溶区采用物探勘察的方法进行勘察。物探勘察方法的工作原理是:岩溶区地下岩层的物理属性不同, 因此, 存在不同的物理场, 通过专门的仪器或者装置可以准确地测量到这些不同的物理场的分布, 按照这些物理场分布的规律, 再结合水文地质调查及地质测绘所取得的数据, 进行比对、分析, 可以推断出岩溶区一定深度范围内岩层的状况和分布, 从而为采用何种施工技术提供借鉴。通行的物探勘察主要是采用高密度电法勘探, 主要元件由多功能电测仪和多路电极转换器组成, 通过计算机系统准确地自动采集岩溶区一定深度范围内的岩层数据, 安全可靠地绘制出地电断面图, 利于工程技术人员比较客观地判断地下溶岩的状况, 并区别不同地质状况进行技术分析和技术处理;第三, 对岩溶区还要采用水文地质调查及地质测绘的方法进一步进行勘察。岩溶区具有地质水文条件复杂的特点, 岩溶地表发育, 地下存在大量的地下河、溶洞、落水洞、溶沟、漏斗、裂隙、岩溶泉眼、竖井等, 发育互不相同, 地质条件复杂多变, 因此, 有必要采用水文地质调查及地质测绘的方法对施工地域做好详尽的地质勘察。

2.2 优化勘察与施工技术方案, 技术与经济相结合

优化勘察与施工技术方案是做好岩溶区勘察与施工的技术准备的基础。在建筑工程施工过程中, 就要因地制宜, 认真对待不同地域出现的渗漏、塌陷、涌水等问题, 组织专家在吃透项目所在地地质、水文条件的基础上, 优化勘察与施工技术方案, 制定符合建筑工程所在地岩溶地形发育的实际情况制定经济合理、切实可行的勘察与施工技术方案, 并严格按照勘察与施工技术方案开展各项工作, 才能保证建设工程勘察与施工技术安全、顺利地进行, 达到经济效益与社会效益共同发展的效果。首先, 在施工技术的采用上, 要采取深基群桩施工的方法, 本着经济、效能的原则, 根据建设工程工期和工程量状况, 由于岩溶地形的特殊性, 不适宜直接用大型机械开挖桩基, 因此, 要尽量采用人工开挖深基浇筑的施工技术, 合理布局深基群桩的数量、间距, 采用梅花桩开挖顺序, 分组进行轮流作业, 在作业过程中, 普遍采用小型施工设备及爆破装置, 进行机械化作业和爆破作业, 以加快施工进度。对桩基护壁的浇筑以及对群桩的浇筑等技术也要充分予以论证, 确保安全、舒畅地施工。其次, 采用适宜岩溶区地质、水文条件的新技术、新工艺、新材料和新设备进行勘察与施工技术准备。

2.3 不断提高施工人员的技术含量

不断提高施工人员的技术含量是做好岩溶区勘察与施工的技术准备在人力资源方面的必然要求。岩溶区的地质、水文条件不同于其他区域, 在施工过程中出现的一些问题需要有专业知识的施工人员才能妥善解决。特别是岩溶区建设工程的施工, 对施工队伍在施工技术层面的要求是相当高的, 不仅要求该支施工队伍具有岩溶地区施工的丰富经验, 善打硬仗、吃苦耐劳, 而且还要求施工队伍具有岩溶地区施工应当具备的较高的技术水平, 拥有先进、精密的探测、施工设备, 其管理人员还要具备处理岩溶区建设工程突发事件的能力和经验, 具有适合岩溶区施工的有关岩溶地质、水文条件知识和技能, 不但能看得懂施工技术方案并严格按照施工方案进行操作, 而且还要具备及时发现岩溶区施工条件同施工方案不相融合的方面并及时提出解决的方案且加以妥善解决。只有同时具备这些条件的施工队伍, 才是执行岩溶区勘察与施工技术实施的合格的建设者, 才能担负起岩溶区勘察与施工的重任。同时, 加强对施工队伍的管理, 也是确保岩溶区勘察与施工技术全面、顺利实现的重要条件。

2.4践行科学发展观, 促进勘察与施工可持续发展

践行科学发展观, 促进岩溶区勘察与施工可持续发展是做好岩溶区勘察与施工的技术准备在人与环境关系方面的强制性要求。在岩溶区勘察与施工技术的采用上, 必须要践行科学发展观, 促进勘察与施工可持续发展, 合理选择建设地点, 采用绿色、环保的施工技术和工艺进行建设工程的施工, 将施工对环境的影响降到最低限度。在建设标准的选用上, 也要充分践行科学发展观, 采用能够可持续发展的建设行业标准和技术标准。建设地点和建设标准直接影响着溶区勘察与施工技术的有效使用, 决定着工程项目的经济效益和社会效益, 决定着溶区施工项目的质量和项目建成后的经营状况。可以毫不夸张地说, 是否能践行科学发展观, 促进岩溶区勘察与施工可持续发展在很大程度上决定着岩溶区拟建项目的命运。

2.5在施工过程中对施工技术实施适时监控, 严格按设计、规范、规程施工

在施工过程中对施工技术实施适时监控, 严格按设计、规范、规程施工既是确保我国岩溶区勘察与施工技术在施工实践中得以应用的直接保障, 又是践行科学发展观, 实现资源的永续使用的具体体现。施工单位应当对拟采用的施工技术进行充分的评估、论证, 优选确定后, 在施工过程中对施工技术实施适时监控, 严格按设计、规范、规程施工。进入施工现场的材料、系统和设备进行查验;不符合施工技术要求的, 不得使用。工程监理单位发现施工单位不按照施工技术标准施工的, 有权要求施工单位改正;施工单位应当予以改正, 拒不改正的, 工程监理单位应当及时向建设单位及有关主管部门报告, 对技术条件要求较高、对环境影响较大的重点部位, 监理工程师应当采取巡视、旁站和平行检验等形式实施监理, 确保施工技术得到切实的应用。

摘要:从科学发展观的角度出发, 简单介绍了岩溶区勘察与施工技术, 并从五个方面对岩溶区勘察与施工的技术准备进行了探讨, 希望能为我国岩溶区勘察与岩溶区施工技术的发展提供有益的帮助。

关键词:岩溶区,勘察,施工技术,科学发展观

参考文献

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[2]管乃彦.浅谈岩溶地质桥梁基础的施工处理[J].才智, 2008 (4) :37-39.

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[6]程冬梅, 陈淑青, 范红玉.北方岩溶区建设项目地下水资源论证概述[J].地下水, 2010 (1) :49-50.

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[8]林敏.岩溶地区岩土工程勘察钻探技术的应用[J].科技资讯, 2009 (24) :47-48.

[9]汪元贵.岩溶地质区域内钻孔桩施工方法的探讨[J].科技风, 2009 (6) :33-35.

篇4:岩溶钻孔桩岩溶处理施工技术探讨

关键词:岩溶处理;钻孔桩

1 工程概况

钟鸣特大桥位于铜陵县钟鸣镇内,施工里程DK141+681.045~DK149+144.735,共有桩基础2153根,桩径分为1m、1.25m、1.5m、2m四种,桩长为6-97m不等。岩溶钻孔桩底部岩层(泥质灰岩)强度δ0=600kPa至800kPa不等地质坚硬。桩长较长,且地层坚硬,故选取冲击式钻孔桩机进行施工,同时相较其它桩基施工方法,岩溶桩基施工采用冲击式钻孔桩机能大幅降低卡钻发生的概率,且在发生卡钻的情况时便于处理。

根据地质勘探资料统计,归纳出钟鸣特大桥岩溶发育的特点:

(1)溶洞高度大,钻探孔所示单个溶洞最大高度在20米以上。

(2)溶洞层数多,单根桩施工最多需穿过上下共超过七层溶洞。

(3)溶洞埋深浅,一些溶洞顶板距地表仅有十余米。

(4)岩溶发育深,下层溶洞往往埋深较深,最深可达地面以下近100米的深度,超长桩长。

(5)岩溶发育集中,多数溶洞为成片发育,溶洞相互串联。

(6)岩溶周边情况复杂,例如,69#、70#墩紧邻既有线芜铜铁路两侧,85#墩距钟鸣自来水地下取水源不足100米,109#~133#地表土为粘性极小的砂土。

2 岩溶钻孔桩施工的前置工作

2.1岩溶处理方法的备选

本工程采取了片石粘土回填、袋装水泥回填、素混凝土回填、钢护筒跟进、注浆等方法作为岩溶处理的备选方法,根据每根桩的不同情况选取一种或数种岩溶处理方法,后文将具体介绍每种方法的选用原则。

在确定了岩溶处理方法后应当积极备料,以满足岩溶处理的需求。

2.2其它岩溶区钻孔桩施工的准备工作

(1)安排桩机施工顺序,一个承台内首先施工桩长最长的桩,相隔一日再施工与之相邻的桩。

(2)熟悉掌握地质柱状图,将溶洞可能所在的位置的标高换算成孔深,对桩机作业人员进行交底,在钻进至地质柱状图所揭示的溶洞顶板以上1米处应当减小锤头的冲程。

(3)测量放样后,应设置4根坚实的护桩,在钻孔施工过程中作为参照。

3片石粘土/混凝土/其它回填物回填

3.1片石粘土回填

片石粘土回填是进行岩溶处理是最为简便与经济的一种方法。将片石粘土以一定比例混合(片石:粘土=3:1~4:1,片石直径10~50cm)后回填至钻孔桩岩溶区,再经钻锤的反复冲锤挤入溶洞内,在溶洞口形成质密的人造泥结石孔壁。

一般片石粘土回填工序为:片石粘土拌和、回填、補浆、再钻进。

此种方法,可大致将其分为两大类:

(1)漏浆,被动回填

由于冲击式钻孔桩采取泥浆护壁,当冲击入溶洞内时,或已处理的溶洞内发生人造孔壁坍塌,均会导致孔内泥浆流失,即漏浆。发生漏浆时,应需及时使用片石粘土回填的方法将漏浆口堵住,并制造新的人工孔壁。现场施工时,岩溶处理大多数回填均属于此种情况。

(2)进尺异常,主动加强

岩溶施工中,采取片石粘土回填的方法往往会产生一个误区,即不漏浆就不需要回填。很多时候即使暂未漏浆,也需采用片石粘土回填的方法对孔位进行处理。在岩层中钻进时,如遇进尺突然加快,说明该桩钻孔已进入岩溶区,未漏浆只是该溶洞内含有砂土、砾石等填充物。但此类溶洞内的填充物粘性极差,仅可维持一段时间的稳定。故应在遇到此类状况,应主动使用片石粘土回填,后反复压实,重新钻孔。实践证明,此类情况采取主动回填,要比待发生漏浆在进行回填的效果要好上数倍。

图1左图为主动回填,在溶洞底板打穿之前进行回填,再钻进时,由于溶洞底板的限制,回填的片石粘土只能被迫压缩和向溶洞内挤入,形成较厚且质地较密的人造孔壁。右图被动回填,当溶洞内有较为松软的填充物时,刚打穿溶洞时未发生漏浆,但在继续向下进行钻进过程中,由于震动,及泥浆的循环,造成上层溶洞漏浆,再进行片石粘土回填如图1右图。此时需要回填的片石粘土较多,且不易控制具体的回填米数。其次,回填米数较多,再次钻孔时,溶洞底板至孔底段的回填物被不停的压缩,不能提供足够的支撑力使更多的回填物挤入溶洞内,故此时形成的溶洞内人工造壁十分薄弱,很容易在钻孔中被震塌。

图1

3.2混凝土回填

一些孔位处于溶洞与岩层的交界处,或溶洞底部倾角过大时,经回填片石处理达不到明显效果,可采用混凝土回填的方法,一些溶洞高度过大的溶洞也可采用此种方法。

混凝土回填工艺与水下灌注桩基本相同,不再赘述,回填至溶洞顶口以上1m处左右即可,砼标号采用水下C30,回填后应当待混凝土强度达到70%以上时再恢复钻进。

3.3 其它回填物回填

袋装水泥适用于底下暗河处理,一些孔位出入地下暗河之上,回填物极易被水流冲走,此时采用袋装水泥回填能起到很好的效果。应当严格确定地下暗河标高,溶槽高度,根据溶槽口高度及桩径来控制投放袋装水泥的数量。投放时,可使用草绳或麻神等将数袋袋装水泥捆绑为一个整体,以加强袋装水泥的抗水流冲击作用。回填后以锤头压实,待强度达到后再次钻进。如此可在地下暗河的河道内形成一个袋装水泥的“坝体”,将钻孔桩的孔位与地下暗河隔离。

水泥拌土适用于岩溶裂隙,此种孔位大多表现为缓慢漏浆。选择粘性较好的粘土,但水分不宜过大,水泥采用普通硅酸盐水泥,以每方土100kg~200kg水泥的比例,使用挖机进行充分拌合。将拌制好的水泥拌土回填入待处理的孔内,每回填1至2米,应使用锤头进行压实,如此回填至溶洞上口1~2米左右即可。回填后,应间隔24小时以上才能恢复钻进。

4 钢护筒跟进

钢护筒跟进是岩溶处理的重要方法之一,它可以有效地防止钻孔桩孔内坍塌、地面下陷,对于漏砼也有一定的作用。但由于钢护筒跟进成本较大,故仅在岩溶发育丰富处、桩长超长、土层粘度极低、或溶洞埋深较浅等情形下使用。

4.1 钢护筒跟进参数选取

钢护筒跟进参数原则:起到稳定作用、满足工艺要求、经济。根据钟鸣特大桥岩溶钻孔桩施工选出钢护筒跟进的参数有:

(1)钢护筒几何结构参数:每节高1.5m、直径较桩径大20-40cm,直径小于1.5m时壁厚8mm,直径大于或等于1.5m时采用12mm。

(2)跟进参数:单层钢护筒跟进至坚硬的岩层顶口或第一层溶洞底口,多层溶洞可采取多层钢护筒跟进的方法,先外层,后内层,每加一层钢护筒,则护筒底口至下一层溶洞底口。内层钢护筒直径比外层钢护筒直径小5-15cm,同时要保证最内层护筒直径比桩径大15-25cm,防止卡钻,一般情况下钢护筒层数不超过三层。如图2

图2

4.2 钢护筒跟进工艺简要及注意事项

钢护筒跟进现场工艺流程为:钢护筒制作加工、扫孔、钢护筒逐根或数根吊装入孔焊接跟进。

注意事项:扫孔是必做准备工作,确保钢护筒顺利跟进及垂直度;溶洞区间钢护筒应采取满焊;当钢护筒遇阻时,应在护筒顶口上盖跑道板,再使用钻锤轻压;钢护筒跟进并非在孔内溶洞为空洞时进行,钢护筒所穿过的溶洞内应首先使用粘土回填后冲孔才可。

5 注浆

岩溶钻孔桩先导管法注浆,是利用钻孔,将浆液注入溶洞或裂隙中,通过置换、充填、挤压等方式以改善其物理力学性质的方法。

岩溶注浆的工艺与一般其它注浆工艺基本相同,不再过多叙述。

钟鸣特大桥共有三处使用了此法,分别是:

(1)跨芜铜铁路路基安全注浆;其原因为通过对既有线路基监测,发现临近既有线岩溶钻孔桩施工对其路基沉降影响较大,故在岩溶钻孔桩与路基间进行注浆,防止路基加速沉降。

(2)69#、70#墩钻孔桩超前注浆;该处桩径2m,桩长48-77.5m,桩径大、桩长长,且底下溶洞发育非常丰富,溶洞最大高度20余米,溶洞层数最多超过7层溶洞。采取注浆可大大缩短施工工期,同时保证桩基施工质量。

(3)85#墩钻孔桩超前注浆;该处在施工数根桩基后,发现此处距离钟鸣镇地下水取水源仅100m,长期的桩基施工造成水质轻微污染,故选取注浆方法,加快施工进度,且取消水玻璃等对水源有污染的添加剂。

6 混凝土灌注注意事项

混凝土灌注是岩溶钻孔桩施工最为关键的一步,在进行混凝土灌注时注意以下几点:

(1)混凝土坍落度不可过大,取160-180mm;

(2)除首封混凝土外,其余混凝土应缓慢进行灌注;

(3)加大导管埋深应,一般钻孔桩导管埋深取6-8m,岩溶钻孔桩加大到8-10m;

(4)导管拆卸应尽量避开溶洞处;

(5)勤测量,时刻掌握混凝土面的上升情况;

(6)当发生漏砼现象时,及时跟进导管,保证导管底口始终处于混凝土面以下且加速混凝土灌注速度;

(7)灌注完毕后,将导管留置数節于混凝土面以下观察,且每隔5-8分钟抖管一次,避免堵管,半小时液面稳定不下降,则可拔出导管,结束灌注。

7 结束语

篇5:岩溶隧道监理细则

第一章 工程概况

新建沪昆铁路贵州段客运专线CKGZJL-4标段监理范围内起讫里程为DK731+600~DK818+413,全长86.413公里双线。特大桥19657.34延长米/21座、大桥6107.1延长米/20座、中桥468.63延长米/6座、小桥2081顶平方米/11座,涵洞4244.63延长米/147座,隧道20376延米/37座,平坝南站1处,以及制架梁463孔,CRTS I型双块式轨枕约46万块,四电及联调联试项目等。第一节 地形、地貌

CKGZJL-4标段沿线主要位于云贵高原及边缘过渡地带,属云贵高原剥蚀—溶蚀低中山、低山丘陵和高原盆地地貌,总体地势东低西高,地形起伏较大。第二节 工程地质条件

地层岩性:自前震旦系至第四系地层皆有分布。岩性以灰岩、白云岩类可溶岩为主,相间分布板岩、泥岩、砂岩,页岩及煤系地层,局部地段有玄武岩分布。

地质构造:区域范围内地质构造复杂,构造线密集,断层发育,以近SN和NE向断层为主。第三节 岩溶不良地质

CKGZJL-4标段沿线不良地质主要有岩溶,煤层瓦斯和采空区、滑坡、错落、溜坍、崩塌、危岩落石、岩堆、泥石流、顺岩、地震区、液化砂土、软质岩风化剥落等。第四节 沿线水文地质特征

CKGZJL-4标段沿线通过长江和珠江两大水系上游交错地带,其中玉屏至安顺属长江流域,安顺以西属珠江流域。线路通过的主要河流有舞阳河、清水江、北盘江、洛北河等。第五节 气象特征

CKGZJL-4标段工程地处亚热带湿润季风气候区,气候及降雨等各地虽有差异,但变幅不大。总的特点是:冬无严寒,夏无酷暑,气候温和,雨量充沛,阴雨天多,四季不甚分明。年平均气温14--160C,极端最高气温一般为34--370C,黔东玉屏局部高达390C,极端最低气温一般为-70C至100C。年平均降雨量为1200-1500mm,5-10月份为雨季,占年雨量的80% 第六节 重点和难点工程

根据CKGZJL-4标段标段隧道工程设计情况:拟定隧道长度6km以上或工程地质复杂的岩溶隧道存在较大施工安全风险因素,为该标段的重点和难点工程。

马场隧道(全长1118m)是七标段最长隧道,是本标段的工期控制性工程和重点工程;隧道穿越粉质粘土、白云岩、节理较发育。组织施工时既要保证隧道的质量、安全,又要保证隧道按期完成,施工组织,施工进度、施工安全都是本标段施工组织的重点和难点。

各种不良地质段的施工是决定隧道施工安全、质量、工期的关键,所以如何利用超前地质预报手段做好隧道不良地质的预报,采取有效措施保证隧道的施工安全是本标段的难点之一。第二章 编制目的和依据

为确保新建沪昆铁路贵州段客运专线CKGZJL-4标段岩溶风险隧道施工安全、优化工程设计实现施工信息化管理,及时掌握和反馈隧道地质条件信息,调整和优化隧道设计参数、防护措施,为优化隧道施工组织、制定施工安全应急预案、控制工程变更设计提供依据;预防各类突发性地质灾害,降低地质灾害发生机率,有效规避工程建设施工风险,最终实现铁路建设工程监理质量、安全、工期、投资、环水保等目标。根据新建沪昆铁路贵州段客运专线CKGZJL-4标段内岩溶隧道工程数量较多且地质条件极其复杂,工程地质现场核查及隧道施工超前地质预报工作特别重要,故特编制《CKGZJL-4标岩溶风险隧道专项监理实施细则》作为原有《CKGZJL-4标隧道监理实施细则》的补充。其编制依据如下:

一、《沪昆客专建设“六位一体”管理制度体系》文件;

二、《铁路隧道超前地质预报技术指南》;

三、新建沪昆客专站前工程施工设计技术交底及会议纪要【沪昆筹物资涵】 经审查批准的沪昆铁路设计技术文件及施工图;

四、《客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准》【铁建设[2005]160号】、关于发布《铁路路基工程施工质量验收暂行标准》等十九项铁路工程建设标准局部修订条文的通知【铁建设[2007]159号】; 监理工程师论坛http://bbs.job2299.com/

五、铁道部于2007年7月1日颁布的《铁路建设工程监理规范》【TB10402-2007】;

六、新建沪昆铁路站前工程《委托监理合同》、《施工合同书》;

七、经批准的新建沪昆铁路《CKGZJL-4标监理规划》、《CKGZJL-4标隧道监理实施细则》及《岩溶风险隧道单位工程实施性施组设计》。

第三章 监理工作范围及重点

一、对CKGZJL-4标段内的铁路工程地质、水文地质现场核查、隧道施工超前地质预报工作过程及其完成的原始资料、报告、图件等进行监理,包括野外作业及室内资料整理的全过程。

二、依据相关规范和委托监理合同要求,重点对承建单位及超前地质预报单位以下方面资料进行审查,并提出书面意见: 1.超前地质预报单位相关资质及业绩证明等资料; 2.隧道施工超前地质预报大纲;

3.现场超前地质预报机构的质量管理体系和技术管理体系; 4.项目机构人员的配备及上岗人员资格;

5.隧道施工超前地质预报手段、方法和程序,机具设备的数量、质量,相关仪器、设备的标定情况,地质预报或现场试验工作环境条件等。

三、审核以下工程地质核查工作内容是否满足相关规程、规范和隧道施工安全的要求、并真实:

1.工程地质、水文地质调查的范围、内容和精度;

2.钻探及原位测试等勘探点的数量、深度及勘探工艺,现场记录和成果资料;

3.水、土、石试样的数量,取样、运输和保管方法,试验项目、试验方法和成果资料;

4.物探方法的选择、工作过程和成果资料的地质解释资料; 5.水文地质调绘、试验方法、试验过程及成果资料;

6.对超前地质预报物探资料的综合分析、地质报告内容、主要结论和评价意见。

四、必要时对重要工程、关键部位的超前水平钻探及物探检测实施过程进行见证或旁站监理。

五、审查超前地质预报单位有关安全操作的规章制度,检查现场执行情况。

六、调查并确认因勘查设计要求变更或地质条件发生较大变化而引起的对工期的影响程度和工作量的具体增减数量,并报建设单位备案。

七、调查并核实超前地质预报单位因自然条件或人为因素造成工期延误的相关资料,并报建设单位备案。第四章 监理组织机构及工作内容 第一节 组织机构

CKGZJL-4标监理项目部根据岩溶风险隧道施工进展情况,合理配置监理人员;并成立高风险隧道安全管理领导小组,项目总监任组长,副总监任副组长,专业负责人及监理组长任组员。第二节 工作内容

一、工程地质确认和核查:按设计、验标要求,对隧道围岩承载力进行分析;参加设计单位现场工程地质确认和处理,对有设计变更的岩围等级、持力层承载力变化及时作出相应技术处理措施。

二、隧道施工超前地质预报控制:强化隧道施工超前地质预报过程监理,派遣监理人员对隧道施工超前地质预报的实施过程旁站监理,并做好旁站监理记录。

三、检查承建单位工程地质确认和核查、超前地质预报方案的落实执行情况,重点检查承建单位现场地质专业人员的数量及能力、设备的型号及数量、物探及钻探的工程数量、超前地质预报工艺的规范性、数据采集的及时性和准确性等。

四、按新建沪昆客运专线铁路设计文件、铁路工程施工质量验标、技术规范和沪昆铁路公司的要求:对承建单位工程地质核查和隧道施工超前地质预报工作进行定期或不定期的巡查;对承建单位的应急预案、有毒、有害气体预防方案进行审查,并督促检查承建单位的实施情况;并建立监理工作台帐。

五、配合沪昆铁路公司协调好参建各方在工程地质核查、隧道施工超前地质预报工作中的关系。

六、及时汇报监理工作情况,将隧道施工超前地质预报工作资料编入监理月报。第三节 工作程序

一、监理项目部在收到设计文件后,熟悉项目情况,掌握该项目重大隧道工程、重大不良地质和特殊岩土隧道工点的问题。

二、监理项目部对隧道地质预报单位进场的工作人员、设备、物质条件后进行审查,三、现场发现隧道超前地质预报实施工作不能满足隧道超前地质预报大纲、规程、规范和隧道施工安全的要求时,监理人员应及时提出,并责令施工单位尽快改正,必要时签发隧道超前地质预报整改通知单。发生较大、重大质量问题或隐患、安全问题时,应及时处理并报总监理工程师和监理项目部,以利其即时报建设单位。

六、监理工程师发现问题应与隧道施工超前地质预报单位人员一起到现场核查;当双方意见不一致时,监理单位应向隧道超前地质预报单位提出书意见,并报建设单位备案。

七、建设、设计、承建、监理单位之间来往的表格或通知单等应办理签收手续,并及时回复。

八、监理项目部建立并实行巡视检查、监理报告、例会、等日常工作制度; 定期向建设单位书面报告超前地质预报监理工作情况,接受并配合建设单位的监督检查。

九、对工程地质核查及隧道超前地质预报单位完成的原始资料、报告及图件的深广度、科学性、可靠性、完整性等提出评价意见。

十、监理单位发出的通知书、批复或答复意见、监理工作报告,与承建单位及建设单位来往的文件、向上级部门的请示及汇报材料等都应及时归档。

1.依据新建沪昆铁路隧道工程设计文件及隧道施工超前地质预报成果,现场核对隧道通过岩体的岩性、地质构造、岩性的坚硬程度、岩体的完整程度、节理发育程度、岩体受地质构造影响程度、地下水的发育情况等影响隧道围岩分级的基本地质条件及隧道围岩分级的划分是否正确;

2.核对隧道通过地段产生突水突泥、断层、岩溶、有害气体、放射性岩体、高地应力、膨胀性围岩等地质灾害的可能性及评价是否依据充分,工程措施建议是否全面、合理;

3.检查隧道进出口山体覆盖层与其下基岩的接触关系和稳定性评价; 4.检查长隧道水文地质条件的调查和评价是否符合相关建设要求,隧道开挖后对地表环境的影响评价;

5.检查隧道施工超前地质预报的勘探、测试是否符合相关规范及满足设计要求;对重要的勘探、测试工作进行旁站监理。

6.现场核查第四系地层覆盖的洞口及洞身通过的主要地质界限是否有地质点控制;核对重要的地质点和地质界限。

7.核查岩溶分布范围、形态、地貌特征、发育强度及其与铁路线路的关系;

8.检查岩溶与岩性、地层厚度、地质构造、产状、节理裂隙的发育程度、岩体风化程度、地表水及地下水水质等的关系;

9.核查溶洞发育的形态、高程、洞顶厚度及完整程度、洞中积物状况、溶洞充填物成分及其物理力学性质,突水突泥的可能性; 10.检查溶洞层与河流阶地及平面的关系;

11. 核查覆盖型岩溶地区岩溶的发育形态、覆盖层的岩性和底层构造、岩溶裂隙充填情况、水文地质条件、地下水开采、土洞及地下塌陷情况;

12.检查钻探岩芯的采取率和钻具自然下落或减压、冲洗液变化等现场记录是否满足规范要求;

13.检查隧道排泄岩溶水后对周围环境的影响;

14.检查大型溶洞的调查及岩溶泉、暗河连通试验的安全措施; 15.检查隧道的勘探手段与方法是否适应岩溶的发育程度、物探异常范围是否进行了钻探或其他勘探方法的验证;勘探是否符合规范要求;

16.检查地表水和岩溶水、覆盖土层和溶洞充填物的试验项目和方法是否符合相关规范的规定;

17.检查岩溶连通性试验和水文地质动态观测的方法、试验过程及结论是否符合相关规范的要求;

18.与铁路隧道工程关系密切的岩溶发育区、溶洞及充填物应现场核对;重要勘探点的勘探、取样过程应旁站监理。

第二节 岩溶隧道溶洞处理技术方案

1、溶洞处置的主要原则 隧道遭遇到发展和衰亡阶段的岩溶中的大型溶洞、暗河时,应逐个溶洞逐个处理,为确保隧道的衬砌结构有足够的安全保证、在可预见期内洞穴的稳定性有保证、原有水流通道不被阻断、方案比较经济适用。

2、溶洞处理主要方式

隧道过溶洞处置方式有内增设边墙梁及行车梁、托梁、支墩、悬壁梁承托纵梁、拱桥、加大隧道净空宽度跨度跨越岩溶或对隧道周边岩体进行封闭、注浆加固、支顶加固、加强衬砌等。

3、溶洞跨越处理

当溶洞规模较大、溶洞内充填物松软,基础处理工程修建困难、耗资巨大,或者溶洞虽小但水流较大时,可根据具体条件采用相应的梁跨、板跨等形式跨越岩溶地段。

此方式一般采用钢筋混凝土梁跨越,梁体采用抗侵蚀混凝土。当隧道衬砌断面需要开挖围岩才能满足净空要求时,应先开挖围岩,再施工跨越结构,以确保安全,同时应注意不同受力结构间的断缝设置及连接措施设置。

4、封闭处理

已停止发育的干溶洞,在考虑有效的过水通道后,可采用混凝土、浆砌片石或干砌片石堵塞、充填溶洞。

5、锚杆、钢管加固处理

为防止洞穴岩壁或顶板坍塌,在清除松动岩石困难的情况下,可采用锚杆或大钢管、钢轨加固岩体。此时隧道衬砌应考虑抗冲击措施,一般是采用明洞衬砌,衬砌顶部设置回填体,其表面设置护面结构,回填体以上空间的溶洞洞壁采用锚杆、钢筋网、喷射混凝土封闭支护;若溶洞较大,可设置横向钢轨或设人字形钢轨栅架。

6、支顶处理

当隧道穿过的溶洞由碎、块石及淤泥土充填,充填物的松散密实程度不一时,隧道底部应考虑采用钢筋混凝土底板,清除底板下松散体,回填碎石,并在底板下加设钢筋混凝土桩进行支顶。

7、岩溶水的处理 7.1岩溶水的处理原则

对岩溶水的处理通常原则是以“排”为主,截、堵、排、防相结合的综合处理措施,以“通”为主,截、排、堵相结合的综合处理措施。“通”是指尽量保持原有过水通道,不能因为隧道的修建发生大的变化;“截”是指截断原有地下水通道,改走其他通道;“堵”是封死相交的地下水通道;“排”是特指引入隧洞,通过排水沟排走;“防”是指防止地下水进入隧道即可。岩溶水处理的较大工程措施有泄水洞和涵洞两类,采用泄水洞排水属于“排”和“截”的范围,采用涵洞过水属于“通”和“截”的范围。7.2泄水洞排水

当预测到隧道区域的岩溶水量大、水压大,而隧道确实无法避开时,需考虑专门设置排水隧洞,达到排除岩溶水,降低地下水位,保持隧道干燥和施工安全的目的。

泄水洞应位于地下水来向的一侧,为防止岩溶水突然袭击,施工中要采用超前钻孔探测,预备足够的抽水设备。泄水洞的设置可能对生态环境有不利影响,是否采用应从施工、环保、安全等多方面进行评价,以保证方案考虑周全,成本最低。

7.3涵洞、倒虹管吸过水隧道断面与岩溶水相交时,为保证岩溶水畅通,在隧道底部设钢筋混凝土圆涵,或倒虹管,同时涵洞出入口周边至隧道边墙外缘采用浆砌片石回填密实。

在采用此方案时要正确考虑涵洞过水断面,一般应按丰水季节流量考虑。

8、洞穴堆积物及地表塌陷处置

洞穴堆积物的特点是松软、下沉量大、强度低、稳定性差。当隧道必须穿越洞穴堆积物地段时,可采用桩基、换填、注浆等加固岩体的处理措施。

隧道中地下水渗流排泄,导致岩溶地面塌陷,使地质环境遭到破坏,造成隧道开挖时坍方、涌水、涌砂及突泥等危害。隧道通过岩溶地段时的地面塌陷形成过程和突然发生所参与的力是相当复杂的。施工中可采用化学注浆和管棚支撑开挖,同时从地表高压注浆,固结塌陷松散体,避免出现突泥现象。

第六章 监理工作方法及措施 第一节 监理工作方法

一、根据岩溶风险隧道工程的地质条件难易程度采用巡视、抽检、旁站的方法,分段、分工点实施。

二、对管段内一般岩溶隧道施工的超前地质预报工作,可采用巡视的方法进行抽查或抽检。

三、选取具有代表性的不良地质、特殊岩土、大型不良地质隧道工点的施工超前地质预报工作过程或勘察手段进行现场核查。

四、对重大隧道工程或关键部位的施工超前地质预报工作过程或勘察手段进行旁站监理。

五、对CKGZJL-4标段内的工程地质核查和岩溶风险隧道施工超前地质预报成果及资料进行全面的审查。第二节 隧道施工超前地质预报技术措施

一、隧道工程地质确认和核查及隧道施工超前地质预报工作作为重要工序纳入施工组织设计中;参建各方要履行各自职责,协调一致,相互配合,做到资源信息共享、传递顺畅、反馈及时,决策迅速。

二、超前地质预报工作流程参照《铁路隧道超前地质预报技术指南》执行。

三、目前隧道施工地质超前预报的主要方法有地质调查、地质素描、TSP203+超前地质预报、地质雷达、红外线探水、超前地质探孔及综合地质超前预报等。

四、隧道超前地质预报应以地质调查法为基础,针对不同地段的工程地质情况和超前预报目的,进行必要的技术经济比选,选择有针对性、适用性强的方法和设备,采用一种或几种方法的合理组合,达到预报准确、费用低、占用时间短的目标。对重大工程物探异常地段应加强钻探验证。

五、工程地质条件复杂的隧道应采用多种手段进行综合预报,可采用地质调查与勘探相结合、物探与钻探相结合、长距离与短距离相结合、地面与地下相结合、超前导坑与主洞探测相结合的方法,各种方法预报结果综合分析,相互验证,提高预报准确性。第三节 监理工作制度

一、管理制度

1.建立行政管理制度、工地例会制度、监理例会制度、时效管理制度、检查签字制度、勘探资料检(抽)查制度、监理资料档案管理制度、监理周报制度、监理日志填写制度、现场监理工作制度及监理人员守则,使监理工作全过程处于标准化、制度化管理。

2.重点对工程地质预报勘探单位资质、工作业绩、人员资格、现场项目部机构设置、内部管理、进场人员培训、勘探设备及人员配备进行检查和审查。

3.认真组织监理人员审查地质预报单位报送的工程地质勘探计划(工程地沪昆客专贵州段 质勘探设备、人员配备及计划工期等)和技术要求(工程地质勘探手段、方法和程序、勘探点的布置、数量,水、土、石样数量及试验内容等)。

4.在勘探过程中的各个环节、工序,监理工程师采用巡视、检(抽)查或旁站的方式,来进行督促和检查,及时采用口头指令或监理工程师检查记录表、旁站记录表、监理工程师通知单的方式进行处理,对不规范的行为要求预报勘探单位及时进行整改,以消除勘探质量隐患。

5.强化工地例会制度,以监理站或监理小组为单位,定期或不定期在现场召开由主要技术负责人参加的碰头会,与工程地质预报勘探单位一起对前一阶段的工作进行总结,及时指出勘探中出现的问题,以保证下阶段影响勘探质量的各环节处于受控状态。

6.加强工程地质勘探原始资料获取过程的检查、监督,按隧道工程规模、范围、场地地形地质条件的要求,以“工程地质勘探段(点)”为单位,采用巡视、抽查和旁站的方法分段、分点开展。

7.在地质勘探成果资料的整理过程中,督促坚持“谁勘探,谁整理”的原则,各负其责,严格按照质量保证体系的有关要求进行。8.充分利用新建贵广铁路信息化管理平台,落实信息化管理制度,使监理工作有序可控,切实提高监理质量。

二、报告制度

监理单位定期向建设单位书面报告勘探监理工作情况。监理工作结束后,向建设单位提交勘探监理报告,对勘探单位完成的原始资料、勘探报告及图件的完整性、可靠性等提出评价意见。

三、监理工地会议制度 1.工地例会制度

勘探过程中,工地例会按每月的5日、20日定期举行,由监理单位记录并形成会议纪要。如果建设单位、勘探单位或现场监理机构任何一方认为有必要或出现亟待解决的重大问题时,可召开专题会议研究处理。

2.监理例会制度

监理例会由项目监理站单位根据勘探工作进展情况每月25日组织各项目监理站主要监理人员及相关的监理工程师召开。

四、资料管理制度

监理单位要建立资料管理制度,落实专职(或兼职)负责人员,负责监理资料的建立和归档管理。监理资料包括: 1. 委托监理合同、监理规划、实施细则等;

2.工程地质勘探开工报告;

3.工程地质勘探主要进场机械、设备报验表、主要进场人员报审表,分包资格报审表,工程地质段点资料、成果资料及月工作量报验表; 4.工程地质勘探监理工程师通知单或工程地质勘探监理工作联系单、质量问题通知单、勘探暂停通知单及勘探单位的工程地质勘探监理通知回复单、质量问题调查报告单、勘探复工申请表; 5.工程地质检查记录表、旁站记录表;

6.地质勘探监理日志、监理旁站记录表、地质勘探监理月报及监理工作总结;

7.会议记录、纪要,电话记录; 8.上报下发的文件、通知等; 9.其他相关的监理资料。

河南长城铁路工程建设咨询有限公司

沪昆铁路贵州段监理项目部

篇6:岩溶地貌实习报告

一、实习目的此次岩溶地貌实习的目的,有助于将课堂上所学的理论知识与实际地质现象结合,使我们更深的理解及更好的掌握所学的知识,并学会将课本上的内容应用于实际地质情况中。

二、实习任务

岩溶作用是指地表水和地下水对可溶性岩石进行以化学溶蚀为主,机械侵蚀和重力崩塌作用为辅,引起岩石的破坏及物质的带出、转移和再沉积的综合地质作用,由岩溶作用形成的地表形态,地下洞穴系统和沉积物,称为岩溶地貌和岩溶堆积物。岩溶地貌分为地表岩溶地貌和地下岩溶地貌进行观察,因此此次实习的任务是分别对地表岩溶地貌和地下岩溶地貌进行观察,并能够清晰准确的辨认出每一种岩溶地貌及其相关的堆积物,并对所看到的现象进行描述及其相关成因的解释,从而更好的了解和掌握所学的岩溶地貌知识。

三、实习内容

1、在摘星亭观察地表岩溶地貌。

该点可见大、小型两种地表岩溶地貌。其中小型地貌位于摘星亭附近,地貌类型有:溶沟和石牙(图xx)。其成因为:地表水沿石灰岩的节理裂隙进行溶蚀与侵蚀,从而形成纵横交错的凹槽,及溶沟;石牙为凹槽之间残存的突起岩石。溶沟和石牙间的相对高度在3厘米左右。形成该种地貌的主要原因之一是岩石的可溶性较高:因为此处的岩石为灰岩,属于碳酸盐类,其溶解度较高。

自摘星亭向远处观望可见两组正负相间的大型地貌(如图xx所

示)。他们分别是:溶蚀洼地、峰丛、溶蚀平原和孤峰。溶蚀洼地是与峰丛同期形成的一种负地貌类型,平面形态为椭圆形,底部平坦面积小;峰丛是一种山峰基部相连的峰体,峰与峰之间常形成“U”行的马鞍地形,高差在200米左右;溶蚀洼地常与峰丛共生构成峰丛—洼地组合形态。溶蚀平原是比溶蚀洼地更为宽广的地面平坦的岩溶地形,在该点分布较广泛局部散步者岩溶孤峰;孤峰是兀立在岩溶平原或盆地上的孤立的石灰岩山峰,峰体较矮。

2、在老虎岩观察地下岩溶地貌

地下岩溶地貌主要有溶洞、地下河、地下湖和潜流。该处可见受层理控制的溶洞。溶洞是岩溶作用所形成的地下溶洞的通称,它是地下水沿可溶性岩体的各种构造面,特别是沿着各种构造面互相交叉的地方,逐渐溶蚀、崩塌和侵蚀而开拓出来的洞穴。形成初期,岩溶作用以溶蚀为主,随着空洞的扩大,地下水的运动加快,侵蚀和崩塌也随之加强,洞穴迅速扩大。从而形成高大的地下溶洞。溶洞壁上会有很多的溶蚀窝。

该点出露形态不完整的洞穴堆积物。如石钟乳。石钟乳是地下水沿着细小的空隙和裂隙从洞顶渗出而进入溶洞间,随着温度的升高、压力的降低、水中Ca(HCO3)2变得过饱和,CaCO3就围绕着水滴的出口沉淀下来。逐渐形成一种自洞顶向下生长的CaCO3沉积体。在溶洞底处还可以看到一些次生堆积物,但其发育不完整,不能分辨出沉积物的类型。

3、在龙隐洞观察地下岩溶地貌

此处也可见溶洞,但其成因与老虎岩的不同。该溶洞是由地下河和断层破碎带共同控制。地下河是具有河流主要特征的位于岩溶区地下的有水通道。因此,在岩溶作用过程中,一方面是通过地下河的水平冲刷促使了溶洞的形成,并在溶洞壁上形成了一些近于平行的冲刷痕,在溶洞壁的底部有很多溶窝。另一方面为碳酸盐层里面的地下水沿着裂隙进行垂直的溶蚀,裂隙就是大量出入不规则钟乳石的地带,原因是钟乳石形成的地带就是地下水最活跃的地带,并能在地貌中观察到裂隙带及其破裂面。

四、结束语

本次实习是一次对岩溶地貌系统的实习学习,从老师详细讲解跟同学的回答中,我学习到了很多课本内不能理解的东西,深切的体会到了“认识一定要到实践中去”这一伟大的论断,对桂林的地貌有了理性的认识。

篇7:铁路岩溶隧道的投资控制

岩溶隧道地质复杂,突泥突水、溶腔等现象频发,这使岩溶隧道成为高风险的工程建设项目.如何保证岩溶隧道工程有序施工并合理控制投资成为建设各方高度关注和深入思考的.问题.此文通过分析岩溶隧道的投资组成,指明岩溶隧道在勘察设计阶段、招投标阶段、施工阶段的投资控制要点并提出相关建议.

作 者:罗云腾 Luo Yunteng  作者单位:武汉铁路局,湖北,武汉,430071 刊 名:铁路工程造价管理 英文刊名:RAILWAY ENGINEERING COST MANAGEMENT 年,卷(期):2010 25(1) 分类号:U457 F283 关键词:岩溶隧道   投资   控制技术  

★ 铁路既有线线路加固施工技术

★ 售地基协议书

★ 宁启铁路地下水路堑加固设计及施工要点简述

★ 地基处理工程施工合同范本

★ 铁路自荐信

篇8:岩溶

研究区隧道位于浙江省衢州市开化县境内, 隧道区域地形地质条件复杂, 山岭险峻, 峰峦叠嶂。隧道设计为双洞分离式公路隧道, 全长3060米, 右线设计长度3057米, 左线设计长度3102米, 洞身最大标高663m, 洞口标高在189~220m左右, 高差大。

2 隧道区基本地质条件

2.1 地形地貌

隧道位于怀玉山脉芹源岭地区, 属低山地貌, 整个隧道沿N72°E方向展布。其进口处山脊走向为N45°E, 出口处山脊走向变为N0°~25°E, 山体最高点为高峰洞, 标高664.5米, 山脊两侧坡度陡, 沟谷深切。

2.2 地层岩性

隧道区地处杨子准地台东南部, 属江南地层区, 隧道主体处出露地层为海相硅质岩和碳酸盐岩沉积的寒武系上统华严寺组、中统杨柳岗组。下统荷塘组出露于隧道的北西向, 上统西阳山组出露于隧道的东南向。

2.3 地质构造

研究区位于华夏系褶皱带内, 隧道区在石门背斜东南翼通过, 石门背斜, 轴线呈北东60-70°方向展布, 核部地层为震旦系灯影组, 两翼地层为寒武系地层;受断层破坏较大, 宽约10km, 长约4km, 总体宽大于长, 为短轴背斜;枢纽产状240°∠20°。

隧址断裂构造较发育, 主要断裂为F34, F35, F36, F37。其空间位置如图1所示。其中F36、F37两条张性断层对隧道影响比F34、F35两条压性断层大。

根据野外调查, 受石门背斜及附近张性断层影响, 山顶处裂隙较发育, 主要发育顺层节理和倾向节理。实测一组顺层节理宽10-15厘米, 走向226°, 约1米/条。

3 水文地质条件

3.1 地下水类型

隧道通过区主要地下水类型为碳酸盐岩夹碎屑岩岩溶水、裂隙水, 富水性弱, 含水层岩性为寒武系中统杨柳岗组 (ε2y) 深灰色中薄层状泥灰岩、白云质泥灰岩、条带状、饼状灰岩, 夹含炭硅质页岩, 上统华严寺组 (ε3h) 深灰色条带状灰岩夹饼状灰岩, 西阳山组 (ε3x) 深灰色中厚层状泥灰岩、饼状、瘤状、条带状灰岩。岩溶发育一般, 地下水赋存于岩溶裂隙中, 富水性不均一, 主要受构造及地貌控制。

3.2 补给、径流、排泄特征

综合来看, 区内岩溶地下水主要接受大气降雨补给。主要通过节理构造、溶蚀裂隙及极少数小型溶洞下渗补给地下水, 由于隧道沿分水岭方向展布, 两边坡度大, 水在自身重力的作用下, 易于形成地表径流, 大气降雨很大一部分无法有效补给地下水。

区内地下水径流主要受地势影响, 总体上应为上图所示四个方向, 向山下径流。又由于山顶处及山体北坡多出露岩层且顺层节理及切层节理发育, 在局部形成优势通道, 切层节理沟通多个层面, 使得地下水渗流方向改变, 在节理交汇处, 运动更为频繁。

本区地下水在山脚下以泉的形式转化为地表水或是以潜流形式侧向补给其他含水层, 最终汇入池淮溪、龙山溪。

3.3 隧道区岩溶发育状况

隧道区碳酸岩分布广泛, 寒武系除大陈岭组外均可见露头, 隧道区主要穿过中统杨柳岗组和上统华严寺组。从地表调查来看, 岩溶主要形式有溶纹、溶沟、溶槽等, 在上寒武统含泥质条带的泥晶灰岩中, 由于差异性溶蚀作用, 在断面上见到鱼鳞状或波纹状溶蚀沟纹。区内溶沟、溶槽等发育较浅。

溶蚀裂隙主要沿层面及一组与层面正交的节理面发育, 外部宽度可达15cm, 但溶隙规模受构造面控制, 延展性有限, 发育深度较浅, 对大气降雨的导入作用不甚明显。

总体来说, 野外调查表明芹源岭地区地表溶蚀现象并不明显, 多为溶隙和顺构造面方向的小溶洞, 规模和深度都十分有限, 唯一发现的一处大规模溶洞并不能说明该区域具备发育群发性大规模溶洞的条件。

3.4 涌水量计算

3.4.1 涌水量预测分段确定

根据隧道区段地下水补、径、排特点及含水岩组富水性、岩溶发育特征, 对隧道区进行分区段涌水量预测, 各分段控制面积确定以1∶1万地形图为基础, 结合野外调查并考虑隧道区高程的影响程度而圈定。

3.4.2 涌水量预测方法选择及参数选取

隧道涌水具有季节性变化, 预测隧道涌水量时应分别计算正常涌水量与雨季最大涌水量值。涌水量预测正确性, 主要取决对隧道充水条件的正确分析及计算参数和计算方法的合理选用。由于目前所获取的本区水文地质资料有限, 拟采取降水入渗系数法整体上预测涌水量。

降水入渗系数法:

式中:a-入渗系数;η-涌水系数;A-年均降水量 (mm) ;F-各区段汇水面积 (km2) ;Qa-采用大气降水渗入法计算的渗入补给量 (m3/d) ;Qy-采用大气降水渗入法计算的涌水量 (m3/d) 。

区内降水量数据通过开化县气象资料获取。对涌水系数来说, 本区内含水岩层均为弱富水性, 且岩溶水主要运移于岩溶裂隙中, η取值空间应在0.1到0.4之间。对入渗系数来说, 以区域水文地质报告已有参数为基础, 同时参考各分区段入渗特征, 确定最终参数取值。

3.4.3 涌水量计算

根据涌水量计算结果, 隧道区年最大涌水量444.8573m3/d, 年最小涌水量202.6685m3/d, 年正常涌水量304.8472m3/d。按开化县历年监测的日最大降雨量预测, 可能产生的最大涌水量为13007.1m3/d。

4 隧道岩溶问题综合分析

4.1 地层岩性对岩溶发育的控制

碳酸盐岩是岩溶发育的物质基础, 碳酸盐岩中的Ca O含量越高时, 则其可溶性就越强, 反之, 则越弱, 即白云岩类、泥灰岩类、硅质泥质炭质石灰岩类岩溶发育较弱, 纯灰岩类则岩溶发育最强。从岩性角度来看, 工作区上覆地层为寒武系华严寺组、杨柳岗组, 本地区寒武系岩层总体特点是泥质含量较高, 且碳酸盐岩常与非碳酸盐岩互层发育, 因此从岩性基础上分析, 本区岩溶并不发育。从实际野外调查来看, 除高峰洞附近出现一较大溶洞外, 也未见有其他群发性大型溶洞或地下暗河存在。

4.2 地形地貌对汇水条件的控制

在不同地貌条件下, 岩溶发育过程是不同的。因为岩溶发育在很大程度上受地表水和渗透条件的影响, 而这两者又常受地貌条件的影响, 如地面坡度、切割密度和深度、水系分布等。因此, 岩溶发育过程常和地貌发育过程联系在一起。地面坡度的大小直接影响渗透量的大小。在比较平缓的地方, 地面径流流速缓慢, 渗透量就较大, 岩滚较发育。反之, 地面坡度愈大, 径流流速愈快, 渗透量就愈小, 岩溶发育就较差。

从地形地貌来看, 由于隧道穿过两大流域分水岭, 地形坡度陡, 使得补给区面积较小, 径流速度较快, 不利于地下水补给。

4.3 地质构造与岩溶发育关系

从构造角度来看, 主要影响在于张性节理发育且张开度较好, 主要分为顺层节理和倾向节理, 其中顺层节理发育占主导, 为入渗提供了良好的通道, 而倾向节理沟通了多个层面的顺层节理, 在其交汇地带, 地下水循环活跃, 往往为岩溶较发育提供了有利条件, 调查中高峰洞附近的溶洞就是地下水顺着倾向节理垂直下渗, 在顺层节理面处发育的一个较大的溶洞, 其规模大小与此处节理大小密切相关。

5 结束语

通过本次调查, 基本查明了隧道区段的水文工程地质条件与岩溶发育特征, 对隧道区岩溶水文地质条件有了如下基本结论: (1) 受地层岩性及汇水条件影响, 本区岩溶地貌不发育, 主要以表面的溶痕为主。 (2) 本区岩溶发育规模主要受构造影响, 特别是张性裂隙, 区内唯一较大溶洞就是在构造影响下发育而成的。 (3) 通过初步估算计算, 区内涌水量并不大, 正常降雨条件下, 丰水年也仅为445m3/d, 按历史最大日降雨量来算, 则为13007m3/d, 对隧道整体工程影响不大。

摘要:基于对浙西隐伏岩溶区某高速隧道地质背景条件的详细调查, 文章系统总结了研究区内的地形地貌、地层岩性和地质构造特点;对研究区的地下水类型及赋存条件, 地下水补给、径流、排泄条件等做出了分析;总结了研究区内的岩溶发育特点, 计算了隧道的基本涌水量, 并对隧道的岩溶问题进行了综合分析。从而为该高速隧道的工程建设提供了可靠的地质依据, 也进一步保障了该公路后期的科学设计和安全施工。

关键词:隐伏岩溶,隧道,水文地质条件,岩溶

参考文献

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