岩溶隧道涌突水灾害发生机理与工程防治.pdf

2011年2月铁道工程学报Feb2011
第2期(总149)JOURNALOFRAILWAYENGINEERINGSOCIETYNO．2(Ser．149)

文章编号:1006－2106(2011)02－0084－06

岩溶隧道涌突水灾害发生机理与工程防治

资谊1马士伟2

(1．中铁第四勘察设计院集团有限公司，武汉430063;2．中铁西南科学研究院有限公司，
成都610031)

摘要:研究目的:针对国内岩溶区长大隧道施工过程中频繁遭遇的涌突水灾害对工程造成重大损失和人员伤
亡的现状，在调研国内外隧道涌突水灾害发生现状的基础上，利用薄板理论、剪切破坏理论对隧道涌突水灾害
发生机理和过程特征进行了研究，旨在得到涌突水灾害的形成和发生条件、预防措施以及岩溶地段隧道的施
工原则。
研究结论:涌突水灾害的形成和发生，必须具备四个基本条件;由于隧道开挖引起围岩应力场变化和溶洞
内水压作用，隔水岩板发生松弛，易导致灾害发生;岩溶地段隧道施工要遵循下述原则:排水降压、超前支护，
以堵为主，堵排结合，浑水要堵，清水要排。
关键词:岩溶;隧道;涌突水灾害;发生机理;工程防治
中图分类号:U25文献标识码:A

OccurrenceMechanismandPreventionofWater－burstingHazardforKarst
Tunnel
ZIYi1，MAShi－wei2
(1．ChinARAilwAySiyuAnSurveyAndDesignGroupCo．Ltd，WuhAn，Hubei430063，ChinA;2．ChinARAilwAy
SouthwestReseArchInstitute，Chengdu，SichuAn610031，ChinA)
Abstract:Researchpurposes:AimingtothepresenceofgreAtlossAndcAsuAltiescAusedbyfrequentgeologicAlhAzArd
ofwAter－burstingduringlArgetunnelconstructioninkArstzone，theoccurrencemechAnismAndpreventionofwAter－
burstinghAzArdforkArstTunnelhAdbeenstudiedwiththeplAtetheoryAndsheArfAiluretheoryforthepurposeof
knowingtheoccurrenceconditionsofwAter－bursting，tAkingthepreventionmeAsuresAndworkingouttheconstruction
principle．
Researchconclusions:TheremustbefourbAsicconditionsforoccurrenceofwAter－bursting．TherockplAteiseAsyto
becomeslAck，resultinginwAter－burstingduetothechAngeofthestressfieldofrockmAssAndtheeffectofwAter
pressureinthetunnel．TheprincipleofdrAiningwAtertocutthewAterpressure，conductingtheAdvAncedsupport，And
pondingmuddywAterAlongwithdrAiningcleAnwAtershouldbefollowedinkArsttunnelconstruction．
Keywords:kArst;tunnel;wAter－burstinghAzArd;occurrencemechAnism;prevention

随着我国经济的发展以及隧道设计、施工技术的应力场、渗流场和温度场环境，会产生各种地质灾害。
进步，越来越多的长大隧道得以修建。这些长大隧道其中，岩溶隧道突水甚至突泥是隧道工程中最具危害
穿越各种复杂特殊的地质、地貌和构造单元，处于不同性的灾害之一。

收稿日期:2010－12－30
作者简介:资谊，1970年出生，男，高级工程师;马士伟，1975年出生，男，高级工程师。
第2期资谊马士伟:岩溶隧道涌突水灾害发生机理与工程防治85

岩溶隧道开挖进入岩溶高压富水区段，经常遭遇1．1．2薄板模型基本理论
突发性、大规模的涌水、突泥，坍方与淹井，造成重大的在把隔水岩板简化成薄板模型进行求解突发性地
灾害性事故，并产生了严重的地质环境负面效应和社质灾害发生机理时，引入以下假设(可希霍夫
［］
会负面影响等问题1－9。如法国仙尼斯峰隧道、日本(Kirch