【正文】 ，并首先對地表進(jìn)行必要的處理 。 (2)在下坡地段遇到溶洞時(shí) ， 應(yīng)準(zhǔn)備足夠數(shù)量的排水設(shè)備 。 (3)建立綜合預(yù)報(bào)體系 (4)開挖方法宜采用臺階法 、 雙側(cè)壁導(dǎo)坑法 。 (5)當(dāng)施工達(dá)到溶洞邊緣 ， 各工序應(yīng)緊密銜接 ， 支護(hù)和襯砌趕前 。 三、溶洞地段隧道施工的注意事項(xiàng) (6)施工中注意檢查溶洞頂部 ， 及時(shí)處理危石 。 (7)在溶洞地段的爆破作業(yè)應(yīng)盡量做到多打眼、打淺眼，并控制爆破藥量且減少對圍巖的擾動。 (9)在溶洞充填體中掘進(jìn) ， 如充填物松軟 ， 可用超前支護(hù)施工 。 (10)溶洞未做出處理方案前 ， 不要將棄渣隨意傾填于溶洞中 。 (8)當(dāng)隧道一側(cè)遇到溶洞時(shí) ， 應(yīng)先開挖該側(cè) ， 待支護(hù)開挖完成后再開挖另一側(cè) 。 四、工程實(shí)例 —— 武隆隧道 (一 )工程概況 ?武隆隧道號稱 ? 鐵路修建史上的地質(zhì)博物館 ? ，工程地質(zhì) 、 水文地質(zhì)條件十分復(fù)雜 。 ? 溶洞規(guī)模巨大 此前國內(nèi)外最大溶腔長度僅為 89m， 本隧道溶腔長度 210m。 如此大規(guī)模的暗河溶洞群在隧道建設(shè)史上是前所未有的 。 210m 溶腔 2 3 ?涌水量大 此前國內(nèi)外隧道最大涌水量僅為 129萬 m3/d，武隆隧道最大涌水量達(dá)718萬 m3/d， 如此大的涌水量在國內(nèi)外隧道建設(shè)史上未見報(bào)道 。 (二 )研究的總體思路 首先利用 TSP202超前地質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)進(jìn)行長距離較為準(zhǔn)確的超前地質(zhì)預(yù)報(bào)；在 TSP202預(yù)測資料分析的基礎(chǔ)上 ， 在掌子面距異常區(qū)域 15m范圍內(nèi) ， 利用 SIR－ 20型地質(zhì)雷達(dá)對異常區(qū)域進(jìn)行準(zhǔn)確探測 ， 準(zhǔn)確預(yù)報(bào)掌子面前方和隧道周邊 15m范圍內(nèi)的地質(zhì)情況變化 ， 確定巖溶 、 暗河及裂隙的大小范圍及充水情況；在巖溶地質(zhì)揭露之后采用 ZGS1610智能工程探測聲波儀進(jìn)行近距離的地質(zhì)預(yù)報(bào) ， 根據(jù)三種不同的地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)手段 ， 確定了 ‘ 先長后短 ， 先局部后碎部 ’ 的基本原則 ， 充分利用地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)資源 ， 進(jìn)一步合理調(diào)整施工方案 。 三種預(yù)測方法相互驗(yàn)證補(bǔ)充 ， 為施工提供了準(zhǔn)確的地質(zhì)資料 ， 保證了安全和快速施工 。 (三 )巖溶系統(tǒng)綜合探測技術(shù) ?巖溶系統(tǒng)綜合探測技術(shù) 為了解決巖溶系統(tǒng)探測難題，采用三種預(yù)報(bào)方法相互補(bǔ)充，智能化綜合評判，確定巖溶系統(tǒng)的分布及形式。 ?長距預(yù)報(bào)采用 TSP子系統(tǒng)，預(yù)測隧道前方150m的地質(zhì)情況； ?切面預(yù)報(bào)用聲波儀對巖溶空腔范圍進(jìn)行探測。 ?近距預(yù)報(bào)用地質(zhì)雷達(dá)進(jìn)行精確探測。 (四 ) 暗河地段涌水預(yù)測及治理方案 ?涌水量預(yù)測 對隧道標(biāo)高附近及其以上龐大空間范圍內(nèi)的巖溶水系統(tǒng)識別與劃分，根據(jù)水力學(xué)特征，采用系統(tǒng)辨識方法進(jìn)行預(yù)測，理論涌水量為650萬 m3/d(實(shí)際涌水量為 718萬 m3/d)。 集水廊道 行洪道 泄水洞 2 ３ ?溶洞段隧道施工技術(shù) ? 探測前加固方案： 襯砌防護(hù)、地基加固、換填、拱橋跨越等。 隧道中線 隧底 混凝土 隧底 溶洞 填充 溶洞 ?溶洞段隧道施工技術(shù) ? 探測后優(yōu)化方案： 由于拱橋方案無法克服巖溶水涌入隧道影響運(yùn)營安全的弊端 ，且無法滿足基礎(chǔ)承載力要求 。優(yōu)化為樁基托梁跨越。 150φ 75鋼花管注漿樁基拖梁平面位置圖( 圖中尺寸以厘米計(jì))托梁托梁托梁托梁700 1200 10004樁2樁3樁1樁懷化重慶虛線范圍為充填暗河通道450（446）200100100托梁 樁基 第六節(jié) 高地應(yīng)力 (巖爆 )硬巖地質(zhì) 埋深較深的隧道工程 ， 在高應(yīng)力 、 脆性巖體中 ，由于施工爆破擾動原巖 ， 巖體受到破壞 ， 使掌子面附近的巖體突然釋放出潛能 ， 產(chǎn)生脆性破壞 ， 這時(shí)圍巖表面發(fā)生爆裂聲 ， 隨之有大小不等的片狀巖塊彈射剝落出來 ， 這種現(xiàn)象稱之巖爆 。 一、巖爆的概念 二、隧道內(nèi)巖爆的特點(diǎn) (1)巖爆在未發(fā)生前并無明顯的預(yù)兆 (雖然經(jīng)過仔細(xì)找頂并無空響聲 )。 (2)巖爆時(shí)，巖塊自洞壁圍巖母體彈射出來，一般呈中厚邊薄的不規(guī)則片狀。 (3)巖爆發(fā)生的地點(diǎn)，多在新開挖工作面及其附近。 三、巖爆產(chǎn)生的機(jī)理 ?巖石的全應(yīng)力 —— 應(yīng)變曲線 O E C P N S2 ε σ S1 f1 f2 三、巖爆產(chǎn)生的機(jī)理 ?應(yīng)力重新分布必然會使圍巖中產(chǎn)生應(yīng)力集中 ?圍巖產(chǎn)生拉 —— 剪破壞 ?巖爆產(chǎn)生機(jī)理 ?內(nèi)因 —— 決定因素 ?地層的巖性條件 ?地應(yīng)力 ?外因 —— 誘導(dǎo)因素 爆破震動 ?巖爆產(chǎn)生條件 四、巖爆預(yù)測 ?巖爆預(yù)測的主要判據(jù) ?Russenes判據(jù) ?c?? ??? c?? ?無巖爆 弱巖爆 ?? c?? ?中巖爆 ?c?? ?強(qiáng)巖爆 四、巖爆預(yù)測 ?巖爆預(yù)測的主要判據(jù) ?能量判據(jù) stspETW ?? /?2?ETW無巖爆 中、低烈度巖爆 嚴(yán)重巖爆 52 ?? ETW5?ETW O E C P N ε σ Φst f1 f2 Φsp (~)Rb 四、巖爆預(yù)測 ?巖爆預(yù)測的主要判據(jù) ?巖性判據(jù) sCL k??? /?臨界深度判據(jù) ???)43()1(??? bcrRH四、巖爆預(yù)測 ?巖爆的現(xiàn)場預(yù)測 ?微震法 (AE法 ) Acoustic— Emission方法，又稱為亞聲頻探測法或聲發(fā)射法。 當(dāng)巖石臨近破壞之際， A— E(微震 )噪音讀數(shù)迅速增加，如果地音探測器平均噪音讀數(shù)大于預(yù)定的目標(biāo)，就意味著有巖爆來臨。 四、巖爆預(yù)測 ?巖爆的現(xiàn)場預(yù)測 ?電磁輻射監(jiān)測預(yù)報(bào)法 依據(jù)完整煤 (巖 )壓縮變形破壞過程中，彈性范圍內(nèi)不產(chǎn)生電磁輻射，峰值強(qiáng)度附近的電磁輻射最強(qiáng)烈，軟化后無電磁輻射的原理，采用特制的儀器，現(xiàn)場監(jiān)測煤 (巖 )體變形破裂過程中發(fā)出的電磁輻射。脈沖 信號，通過數(shù)據(jù)處理和分析研究，來預(yù)報(bào)煤(巖 )爆。 四、巖爆預(yù)測 ?巖爆的現(xiàn)場預(yù)測 ?鉆屑法 鉆屑法是通過向巖體鉆小直徑鉆孔，根據(jù)鉆孔過程中單位孔深排粉量的變化規(guī)律和打鉆過程中各種動力現(xiàn)象，了解巖體應(yīng)力集中狀態(tài)，達(dá)到預(yù)報(bào)巖爆的目的。 強(qiáng)度較低的巖體在巖爆危險(xiǎn)地段打鉆時(shí)，鉆孔排粉量劇增，最多可達(dá)正常值 10倍以上，一般認(rèn)為排粉量為正常值的 2倍以上時(shí)，即有發(fā)生巖爆的危險(xiǎn)。 強(qiáng)度較高的巖體通過巖心柄化現(xiàn)象判斷。 五、巖爆的防治措施 ?強(qiáng)化圍巖，出發(fā)點(diǎn)是給圍巖一定的徑向約束，使圍巖的應(yīng)力狀態(tài)較快地從平面轉(zhuǎn)向三維應(yīng)力狀態(tài)，以達(dá)到延緩或抑制巖爆發(fā)生的目的。 弱化圍巖的主要措施是注水、超前預(yù)裂爆破、排孔法、切縫 法等。 ?弱化圍巖，目的是改變巖石的物理力學(xué)性質(zhì)，降低巖石的脆性和儲存能量的能力?；蚴墙獬芰浚鼓芰肯蛴欣姆较蜣D(zhuǎn)化和釋放。 ?基本方法 五、巖爆的防治措施 ?防治措施 ?微弱型巖爆 跡象 ：距掌子面約 1～ 3倍洞徑范圍內(nèi)，爆破后出現(xiàn)聲小且頻率低的爆裂聲，隨后片狀巖塊從拱部或側(cè)墻墜落下來，巖片厚度 1 cm～ 3cm不等，大小在 10 cm～ 40 cm左右，持續(xù)時(shí)問一般在 20min以內(nèi)。 防治措施 ：可向工作面及隧道壁面噴水來促進(jìn)圍巖軟化，從而消除或緩解巖爆程度。 ?中等型巖爆 跡象 ： 距掌子面約 1～ 3倍洞徑范圍內(nèi)，爆破后 10 min~20 min，將聽到巖體外露面巖體爆裂的聲音，聲音與前者相比偏大且頻率偏高。緊接著垂直于巖體節(jié)理面的方向?qū)l(fā)生彈射的巖片。伴隨著可聽到類似打槍?啪、啪、啪