渝怀铁路歌乐山隧道岩溶富水区施工技术研究

摘要

渝怀铁路歌乐山隧道全长4050m,是全线的控制工程之一,该隧道水文地质异常复杂,集滑坡、岩溶、煤层、瓦斯、采空区、涌水等于一体,尤其是富水地段,岩溶十发分育,裂隙通透性好.地下水位高、水量大、最大涌水量达53000 m<'3>/d,最高水压2.2Mpa,该隧道位于重庆市近郊,地表植被丰富,是重庆市著名的避暑游览胜地和革命传统教育基地,隧道地表住有6万余居民,企事业单位200多家,歌乐山地区是重庆市水资源最缺乏的地区之一,水资源的保护是隧道施工的重中之重.该项技术研究成果,不仅有效地保护了地表的生态环境,保证了渝怀铁路这个国家重点项目建设中的关键工程--歌乐山隧道得以优质、如期建成,也对中国隧道工程技术进步作出了贡献,特别是在隧道施工中生态条件和地下水资源的保护方面所取得的经验、成果,体现了隧道工程和环境协调的新理念,对可持续发展战略在中国隧道工程施工中的实施具有重要意义.使中国在对隧道地下水实施封堵方面的设计和施工技术迈上了一个新台阶,达到国际先进水平.基于环境保护的要求,着重介绍了岩溶富水地段综合超前地质预报方法,全断面帷幕注浆技术及其设备配套技术等,施工期地下水、地表水监测过程和方法,并通过对监测结果的分析,论证隧道开挖过程中可能出现的水文地质问题,及对隧道生态区造成的影响和涉及的范围及危害程度作出客观评价,为施工提供科学依据.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1研究背景及意义

1.2国内外水平

1.3发展趋势和市场需求

1.4研究目标

1.5主要研究内容的技术关键、特色

1.6研究方法、技术路线和工艺流程

1.6.1研究方法

1.6.2技术路线和工艺流程

第二章综合超前地质预报技术研究

2.1工程概况

2.2歌乐山隧道不良地质分析

2.2.1歌乐山隧道地质构造分析

2.2.2歌乐山隧道岩溶地质分析

2.2.歌乐山隧道煤系地层及瓦斯地质分析

2.3歌乐山隧道综合超前地质预报研究内容和方法

2.3.1 长、短期超前地质预报技术

2.3.2超前钻探

2.3.3隧道施工地质灾害临近警报技术

2.4预报效果分析

2.4.1检验预报效果的主要技术指标

2.4.2预报效果分析

2.5预报技术的创新与突破

2.6结束语

第三章岩溶富水区全断面帷幕注浆技术研究

3.1概述

3.2帷幕注浆工艺

3.2.1帷幕注浆工艺原理

3.2.2帷幕注浆工艺流程

3.3注浆材料的选择

3.3.1单液水泥浆类浆液

3.3.2水泥一水玻璃类浆液

3.3.3 TGRM水泥基特种灌浆材料

3.4注浆参数的确定

3.4.1注浆范围

3.4.2注浆压力

3.4.3注浆段长和注浆孔

3.4.4浆液注入量

3.5注浆设备的配套

3.5.1钻机

3.5.2注浆泵

3.5.3混合器

3.6帷幕注浆

3.6.1止浆岩盘

3.6.2埋设孔口管

3.6.3钻孔

3.6.4制浆

3.6.5压水试验

3.6.6浆液的确定

3.6.7注浆顺序和速度

3.6.8注浆方式

3.6.9注浆结束标准

3.6.10异常情况处理

3.7结束语

第四章帷幕注浆堵水设备配套技术研究

4.1概述

4.2注浆技术的发展现状及设备运用情况

4.2.1钻孔设备

4.2.2注浆设备

4.2.3制浆设备

4.2.4混合器

4.3注浆工艺流程、特点及其对注浆设备能力的要求

4.3.1工艺流程

4.3.2歌乐山隧道帷幕注浆的特点及对设备能力的要求

4.4钻孔、制浆、注浆设备的选用及其技术参数

4.4.1钻机的型号及技术参数

4.4.2注浆设备规格及技术参数

4.4.3制浆设备

4.4.4昆合器

4.5多功能自行式钻孔台车的设计与功能特点

4.5.1功能要求及设计思路

4.5.2组成部分及各部功能

4.6轨行式钻孔注浆列车的组合配套

4.7设备使用效果分析

第五章岩溶富水区钻孔突发涌水施工技术研究

5.1概述

5.2隧道涌水情况及原因分析

5.2.1涌水情况

5.2.2原因分析

5.3涌水处理方案制定

5.4涌水处理方案实施

5.4.1方案一的实施

5.4.2方案二的实施

第六章岩溶富水区施工对隧道施工区域环境影响监测与评价

6.1前言

6.1.1 工程概况

6.1.2研究目的

6.2研究方法

6.2.1观测点设置

6.2.2观测时段

6.2.3观测频次

6.2.4监测方法

6.3监测数据分析

6.3.1隧道洞口排水流量观测结果及分析

6.3.2隧道地表监测点实测结果及分析

6.3.3降雨量动态资料及分析

6.4结论

图表

结论

致谢

参考文献

攻读硕士期间发表的论文

个人简历