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目前,世界各国已经在交通运输、水利水电及城市排污等领域建成近200条长度接近或超过10 km的深埋长大隧道。长大隧道在克服高山峡谷等地形障碍、缩短空间距离及改善陆路交通工程运行质量等方面具有不可替代的作用。但由于隧道所处的地质条件复杂,因此目前制约长大隧道发展主要因素是施工地质灾害控制技术。
本文受广西区自然科学基金“长大隧道施工开挖地质灾害预警预报及控制研究”资助,以已经建成的长度较长、地质条件较为复杂的、武广铁路客运专线控制工程大瑶山隧道为例,通过对长大隧道地质灾害预警预报技术、隧道控制爆破技术、隧道不良地质段施工技术的研究探讨,探索了长大隧道地质灾害控制的方法,取得了以下几方面的成果:
文章介绍了长大隧道开挖主要的地质灾害,地质灾害的发生与地质构造、地形、岩性,水文地质条件、人为因素等有关。塌方多发生在断层破碎带、膨胀岩、侵入岩接触带及岩体不利组合地段,岩爆多发生在高地应力地段。
隧道开挖实际地质情况与地表测绘、钻探和物探资料不相符合,需要洞外地质情况进行补充调查;受各种条件的限制,不同的隧道洞内超前地质预报方法各有优缺点。TSP技术是目前比较先进的探测技术,它对断层破碎带、软岩、岩溶陷落柱等不良地质带具有独特的优势,为提高预报精度,需要多种预报方法相结合,并对探测结果进行分析论证,以提高预测精度。大瑶山隧道采用了多种预测预报方法进行探测,本文重点介绍了TSP法在大瑶山隧道的应用,通过开挖印证,取得了很好得探测效果,值得推广。
隧道控制爆破时隧道施工的一个很重要的方面,以大瑶山隧道为例说明了特殊的地质条件下参数选择方法,并证明光面爆破技术对隧道快速掘进,减少超、欠挖量,减少爆破震动率,减小对隧道围岩的损害,减少地质灾害方面的重要作用,本文所介绍的参数选择对以后的隧道爆破施工具有一定的借鉴作用。
武广客运专线大瑶山隧道采用多种手段,具体确定了各种特殊地质和不良地质现象的地段和特征,以防止地质灾害的发生,本项目以新奥法为理论基础确定了一整套针对不良地质地段的施工措施,取得了良好的效果。