隧道岩溶溃水延滞性特征分析及其安全风险规避

通过对宜万铁路马鹿箐隧道多达19次的突涌水数据统计和现象分析,总结提出了"岩溶溃水"的概念,通过对各个施工阶段溃水特征分析表明岩溶溃水还具有延滞性特征。通过对溃水发生的时程分析,得到溶腔溃水延滞性形成的机理为溶隙、脉管及填充物由于压力差从渗流扩大呈汇流,袭夺周围脉管和溶隙的地下水,溶腔地下水潜蚀充填物封堵,最后集中释放;分析得到溃水延滞性的主要影响因素为溶腔内蓄积的水量和达到瞬间疏通的临界水压条件,以及溶腔内水流通道的淤塞条件;研究表明,对大气补给的响应,溃水延滞时间有不断缩短的规律,据此可判断隧道溃水可能性将不断减小;结合降雨量、涌水量和水位观测成果,基于降雨入渗法和统计分析法预测得到的溶腔涌水量结果,提出了抢险和泄水期间的安全作业控制指标。

深埋隧道填充型溶腔溃水机制及风险识别

结合国内外岩溶隧道修建过程中涌、突水灾害的特征分析,将大体量且有一定静储量的高压岩溶水瞬间释放,并伴随突泥、突巨石的特殊涌水定义为岩溶溃水;基于宜万铁路马鹿箐隧道特大岩溶溃水灾害分析,得到了岩溶溃水的基本特征,通过分析岩溶溃水的机理获得了构成岩溶溃水风险的几个主要因素;基于理论分析、数值模拟等方法,并结合现场工程经验,对岩溶溃水风险发生的几个门槛条件进行了初步的确定;针对溃水风险识别的实施方案,提出了超前水平钻探并结合放水试验和闭水试验的方法。