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高家灣隧道瓦斯防治技術(shù)方案-展示頁

2025-05-13 22:12本頁面
  

【正文】 管理并重,確保隧道施工安全。由于未對瓦斯成分分析、瓦斯壓力、煤層厚度變化、煤層結(jié)構(gòu)類型、瓦斯地質(zhì)構(gòu)造復雜程度、煤層瓦斯放散初速度、煤層堅固性系數(shù)做詳細勘察分析,應用地質(zhì)指標分析法,針對影響突出的主控因素,按《防治煤與瓦斯突出細則》,目前暫時不能對該隧道煤與瓦斯突出危險程度進行評價。隧道通過該段時,左側(cè)圍巖可能會產(chǎn)生不均勻應力,從而引起順層偏壓現(xiàn)象。隧道位于S6向斜與S7背斜之間段落,巖性為(砂質(zhì))頁巖、頁巖夾粉砂巖,巖層層間結(jié)合差,且該段巖層走向與線路走向呈小角度相交,交角一般為11~31176。由于區(qū)內(nèi)可溶巖區(qū)構(gòu)造發(fā)育,受縱張構(gòu)造節(jié)理發(fā)育的影響,巖體破碎,但由于夾有透水性能與溶解性能均相對較弱的鈣質(zhì)泥巖及泥灰?guī)r等,從而起到了一定的隔水作用,不利于地下水的補給、徑流,從而使區(qū)內(nèi)地下水無統(tǒng)一的地下水位,并降低了地下水對可溶鹽的溶蝕、溶解,并促使區(qū)內(nèi)巖溶呈縱向發(fā)育,且各巖性接觸部位巖溶發(fā)育相對集中。隧址區(qū)內(nèi)主要的不良地質(zhì)為巖溶、煤層瓦斯及順層偏壓現(xiàn)象;特殊巖土為石膏。雖然該隧道位于垂直循環(huán)帶中的季節(jié)變動帶,枯季地下水不發(fā)育,發(fā)生涌、突水災害的可能性較小,但由于巖溶發(fā)育具不均一性,局部可能存在獨立的巖溶儲水空間;巖性接觸部位透水性能相差懸殊,地下水在運移至該帶時易形成集中水流現(xiàn)象,隧道揭穿后仍可能存在突水、突泥災害。隧址區(qū)構(gòu)造較復雜,揉皺發(fā)育,地表發(fā)育一條正斷層(即F斷層),且局部發(fā)育擠壓碎帶及隱伏小斷層,其構(gòu)造跡線均與隧道軸線呈大角度相交;可溶巖分布廣,出要分布于K77+780(ZK77+808)~至出口段。隧道在K77+780~至出口段穿越可溶巖地層,其中棲霞組(P1q)、茅口組(P1m)、吳家坪組(P2w)嘉陵江組(T1j)巖溶較發(fā)育~發(fā)育,其余可溶巖段巖溶發(fā)育程度弱,由于可溶巖段巖層傾角陡,且受到泥灰?guī)r、鈣質(zhì)泥(頁)巖等弱透水巖的夾持阻隔,因此巖溶發(fā)育有限,區(qū)內(nèi)水文地質(zhì)條件一般。裂面不平直,較光滑,具溶蝕現(xiàn)象,部分由泥質(zhì)充填,延伸長度5~10m,線密度2~4條/m。部分反傾,裂面較平直,較光滑,延伸長度4~7m,線密度3~5條/m;J3組產(chǎn)狀185~195176。部分反傾,裂面較平直,較光滑,部分由泥質(zhì)充填,延伸長度3~6m,線密度1~3條/m;J2組產(chǎn)狀340~360176。J1組產(chǎn)狀240~274176。裂面不平直,較粗糙,具溶蝕現(xiàn)象,部分由泥質(zhì)充填,延伸長度2~4m,線密度3~5條/m。裂面較平直,較光滑,多由泥質(zhì)充填,延伸長度4~8m,線密度5~7條/m;J3組產(chǎn)狀180176。裂面不平直,粗糙,具溶蝕現(xiàn)象,多由泥質(zhì)充填,延伸長度2~4m,線密度1~3條/m;J2組產(chǎn)狀72~116176。T1t+T1j地層段:主要發(fā)育有三組裂隙, J1組產(chǎn)狀30176?!?9176?!?7176。∠49~75176。裂面較平直,較光滑,延伸長度一般1~4m,局部可達8m,線密度4~6條/m。部分反傾,裂面不平,較粗糙,具水銹,延伸長度1~3m,線密度2~4條/m;J2組產(chǎn)狀358176。② 洞身段(K76+100~K80+0ZK76+084~ZK80+031)S1x+S2l地層段:主要發(fā)育二組節(jié)理,J1組產(chǎn)狀73~95176。為張性節(jié)理,裂面較平直,較粗糙,具水銹,呈閉合狀,裂隙密度3~5條/米,延伸長度1~3m。J3組節(jié)理產(chǎn)狀N18176。W/90176。為張性節(jié)理,裂面較平直,光滑,具水銹,呈閉合,裂隙密度3~5條/米,延伸長度2~4m。隧道區(qū)內(nèi)巖體裂隙發(fā)育,現(xiàn)分段敘述如下: ① 進口段(K75+906~K76+100、ZK75+914~ZK76+084)主要發(fā)育有3組節(jié)理裂隙,分布于志留系下統(tǒng)新灘組(砂質(zhì))頁巖中:J1組節(jié)理產(chǎn)狀114176。;斷層帶巖體極破碎,透水性強,局部具泥化現(xiàn)象。該斷層下盤巖體破碎,主要表現(xiàn)為強烈的擠壓揉皺現(xiàn)象,與S8向斜S翼形成了較強烈的擠壓變形帶,且局部巖體呈倒轉(zhuǎn)現(xiàn)象;上盤巖體影響較小,巖層產(chǎn)狀一般為325~350176。該斷層近EW走向,傾向S,傾角約75176?!?0176。∠16~36176。S9背斜:該背斜軸部與擬建隧道交于K80+060(ZK80+059),發(fā)育于嘉陵江組地層中,巖性主要為鹽溶角礫巖及灰?guī)r?!?0~88176?!?3~77176。S8向斜:該向斜軸部與擬建隧道交于K79+297(ZK79+295),發(fā)育于銅街子組地層中,巖性主要為鈣質(zhì)泥巖與灰?guī)r不等厚互層,局部夾薄層灰?guī)r及灰質(zhì)礫巖等,為儲水構(gòu)造?!?4~46176。∠16~37176。區(qū)內(nèi)段背斜樞紐順直,呈NNESSW走向,延伸長度約3Km,軸面傾向N。故,S6向斜軸部巖體較完整,僅局部可能存在有小型擠壓破碎帶?!?6~37176?!?6~21176。S6向斜:該向斜軸部與擬建隧道交于K76+986(ZK76+979),隧道穿越段發(fā)育于S2l地層中,巖性為砂質(zhì)頁巖、頁巖夾粉砂巖或粉砂質(zhì)泥巖等,為儲水構(gòu)造。該層厚約793~998米,分布于隧道進口~K77+780(ZK77+808)段。該組平行不整合于志留系之上,厚度不均勻,約0~30米,隧址區(qū)地表未出露。區(qū)內(nèi)該層厚度約229米,分布于洞身K77+780~K78+231(ZK77+808~ZK78+284)段。該組地表溶蝕現(xiàn)象明顯,主要表現(xiàn)為溶蝕孔洞、溶隙、溶溝及石芽等。該地層平行不整合于茅口組(P1m)之上,總厚約200~240米,分布于洞身K78+231~K78+705(ZK78+284~ZK78+700)段。大隆組為灰?guī)r、硅質(zhì)巖、含燧石灰?guī)r,厚度及巖相變化較大。該組平行不整合于二疊系之上,區(qū)內(nèi)總厚約600~660米,分布于洞身K78+705~K79+361(ZK78+700~ZK79+353)段。飛仙關(guān)組(T1f):根據(jù)巖性組合分為四段:第一段(T1f1)為灰、紫灰色薄~中厚層狀灰?guī)r夾少量鈣質(zhì)泥巖及泥巖、泥灰?guī)r,厚約142m;第二段(T1f2)為紫紅、紅灰色鈣質(zhì)泥巖夾泥灰?guī)r及少量薄層灰?guī)r,厚約364m;第三段(T1f3)為中~厚層狀灰?guī)r夾鮞狀灰?guī)r,厚約60m;第四段(T1f4)為紫紅、紅灰色鈣質(zhì)泥巖與泥灰?guī)r不等厚互層,局部夾少量薄層灰?guī)r,厚約152m。據(jù)AK79100L15及地面調(diào)查,區(qū)內(nèi)該段巖溶不發(fā)育;受構(gòu)造影響,該組巖石多處被擠壓破碎,并拌隨有隱伏的小型斷裂破碎帶(破碎帶寬約2~5m)。該層厚約532~587m,整合于銅街子組(T1t)之上,分布于洞身K79+616(ZK79+629)~隧道出口一帶。巖溶角礫巖為鈣質(zhì)膠結(jié)或泥質(zhì)膠結(jié),屬易軟化巖,且該層深部多夾有石膏層;受構(gòu)造影響,該地層多被擠壓破碎。該層厚約5~12m,主要沿南江河河床分布。(Q4al+pl)漂石土:雜色,松散~稍密,潮濕~飽和;一般粒徑組成:>200mm約占50~60%,200~20mm約占20~30%,20~2mm約占10~15%,余為砂粒及少量粉粘粒充填。(Q4dl+el)粉質(zhì)粘土,以褐黃色為主,可塑~硬塑狀,濕土可搓成2~3mm的土條,干強度中等,韌性中等;土質(zhì)不均勻,局部約含25~30%的角礫及碎石,成份多為粉砂質(zhì)泥(頁)巖、灰?guī)r等。碎石土:灰、黃紅色,松散~稍密,干燥~稍濕,主要粒徑組成為:200mm約占10~20%,200~20mm約占50~60%,20~2mm約占10~15%,余為粉粘粒充填,石質(zhì)成分為強風化的灰?guī)r及鹽溶角礫巖等,呈棱角狀及次棱角狀,厚度變化較大,據(jù)初勘鉆孔AK79740L10及ZK80+100L5揭露厚約8~。 地層巖性隧址區(qū)出露的地層有第四系全新統(tǒng)(Q4)松散堆積層、三疊系下統(tǒng)(T)、二疊系(P),志留系(S)地層,其中二疊系上統(tǒng)(P2)吳家坪組(P2w)和二疊系下統(tǒng)(P1)為煤系地層。左右,下部坡度較緩,約20176。坡體覆蓋松柏林及灌木雜草,局部段基巖出露。隧道進口處于譚家壩南江河谷(竹葉潭段)右側(cè)谷坡下部,該坡為反向坡,進口段斜坡自然坡度一般24~50176?!?0176?!?0176??辈靺^(qū)內(nèi)山脊最高約1274m,溝谷最低約525m,相對高差約749m。區(qū)內(nèi)地形地貌受地層巖性和地質(zhì)構(gòu)造控制,地形起伏較大,多成高山、峽谷形態(tài)。在左、右洞之間共布置有5個車行橫洞和6個人行橫洞,其位置如表1所示,以便設計通風系統(tǒng)。高家灣特長隧道全長8399m,其中左洞長4190m( ZK75+914~ZK80+104),右洞長4209m (K75+906~K80+115)由于該隧道穿過煤系地層,設計為瓦斯雙線隧道,該隧道工程地質(zhì)詳細勘察鉆孔由四川煤田地質(zhì)一三七總公司實施,總共布設鉆孔4個,未對吳家坪、涼山組煤系地層做進一步詳細勘察和化驗分析,同時也未對本隧道的瓦斯設防級別及管理段落作具體要求,需要在本次方案論證會議中予以明確。高家灣隧道瓦斯防治技術(shù)方案高家灣隧道瓦斯防治技術(shù)方案1 .隧道基本情況 工程概況桃巴高速公路LJ7合同段高家灣瓦斯隧道位于四川省南江縣橋亭鄉(xiāng)境內(nèi),橫穿南江河谷右側(cè)山體,為傍山越嶺隧道,進口端位于南江縣橋亭鄉(xiāng)譚家壩村,出口端位于橋亭鄉(xiāng)中壩村。進出口均無公路通向隧址區(qū),交通條件極差,經(jīng)過便道施工改進后,道路已基本滿足施工生產(chǎn)和應對突發(fā)事故搶險救援的需要。隧道由進、出口兩端左、右洞雙向掘進施工,主要工序采用普通鉆爆法開挖、無軌運輸系統(tǒng),錨噴支護及全斷面二次襯砌。表1 橫洞布置表橫洞名稱所處右洞里程所處左洞里程1人行橫洞K76+255ZK76+2651車行橫洞K76+605ZK76+6312人行橫洞K76+955ZK76+9572車行橫洞K77+260ZK77+2783人行橫洞K77+655ZK77+6563車行橫洞K78+005ZK78+0234人行橫洞K78+385ZK78+3864車行橫洞K78+760ZK78+7785人行橫洞K79+055ZK79+0565車行橫洞K79+405ZK79+4236人行橫洞K79+755ZK79+756隧址區(qū)位于四川盆地東北部大巴山區(qū),為中、高山構(gòu)造剝蝕及巖溶侵蝕地貌區(qū)。區(qū)內(nèi)山坡陡峭,局部碳酸鹽巖段呈現(xiàn)懸崖陡壁地貌景觀,溝谷多成 “V” 字型,谷底陡窄,溝床坡降大。隧址區(qū)縱向自然斜坡坡角一般20176。局部為高30~50m的懸崖、陡壁;橫坡一般30176。斜坡上松、柏、雜樹等灌、喬木等類植物茂密,基巖露頭多出露于懸崖、陡壁及陡坎一帶,在谷地、緩坡一帶墾有水田、旱地,居民多沿南江河河谷兩岸分布,山體上部人煙稀少。平均38176。出口位于何家溝附近的南江河谷谷坡下部斜坡帶,洞口上方為坡度較陡,出口段斜坡坡度35176。出口斜坡體植被主要為少量草叢、灌木,基巖大部分出露,斜坡下部緩坡帶被墾為旱地?,F(xiàn)由新至老將各層分述如下:(Q4c+dl)塊石土:色雜,以灰、黃灰色為主,松散~稍密,稍濕,主要粒徑組成:200mm約占50~65%,200~20mm約占15~25%,余為角礫及粉、粘粒充填,石質(zhì)成份為泥灰?guī)r、灰?guī)r、鹽溶角礫巖、砂巖及泥(頁)巖,呈棱角狀,部分呈強風化狀,結(jié)構(gòu)極不均,局部碎石、角礫及粉粘粒富集,透水性較好,一般厚2~6m,主要分布于懸崖腳、陡坡及局部溝谷地帶。該層主要分布于隧道出口緩斜坡地帶,部分表層被墾為旱地。主要分布于隧址區(qū)平緩斜坡地帶表層,厚度一般約0~2m。石質(zhì)成分主要為中風化的灰?guī)r、花崗巖、閃長巖等,呈圓~次圓狀,級配一般。(T)嘉陵江組(T1j):巖性為灰色中厚層狀灰?guī)r及巖溶角礫巖為主,夾少量泥灰?guī)r等。區(qū)內(nèi)地表該地層中可見大量溶蝕孔洞、豎直溶隙及少量
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