隧道施工防涌水突泥技术探讨

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隧道工程突泥突水灾害处治技术

隧道工程突泥突水灾害处治技术

隧道工程突泥突水灾害处治技术摘要:随着我国国民经济的快速发展,地下空间的开发利用受到越来越多的关注。

目前我国正在建设的铁路隧道已达6000公里,规划的隧道近9000公里。

在隧道工程施工中,由于地质因素复杂,地质灾害频繁发生。

在隧道施工过程中,不可避免地通过断层断裂带和其他不良地质断层带在地下水开发,易发生突涌泥石流等地质灾害,对施工安全产生严重影响。

本文分析了隧道工程突泥突水灾害处治技术。

关键词:隧道工程;突泥突水灾害;处治技术;目前隧道防排水设计基本遵循以排为主,防排结合的原则,隧道长时间的失水会引发水环境问题,影响人们正常的生产和生活,因而隧道防排水以堵为主,限量排放的意识逐渐加强,在隧道施工中通过注浆堵水和全包防水措施,能大量减少出水量,缩小失水影响范围有效减轻水环境问题。

一、概述隧道突泥突水造成的主要灾害为反坡隧道被淹、地表坍陷和施工人员伤亡。

深长隧道缩短了线路长度,改善了线路条件,也带来了新的问题,在山上不可避免地通过断层破裂带,岩溶区和其他不良地质和岩石断层破裂带松散和破碎,更好的指导地下水水具有良好的液压与表面的情况下,容易产生高压突然涌出的泥浆和其他地质灾害严重影响施工的安全。

隧道突泥突水灾害的发生主要是由于未采取超前预测预报措施,冒然揭示不良地质所致。

为防止灾害的发生,应加强超前地质预测预报工作,严格执行先处理、再开挖的技术方案。

根据隧道的衬砌结构和水环境的相互作用,同时考虑地下水压对衬砌的破坏作用,提高了衬砌混凝土的强度和厚度,使其具有抗压特性,混凝土的抗渗等级不低于P12,满足《地下工程防水技术规范》一级标准。

隧道长期大量出水会引发该地层地下水位的变化,导致严重的水环境问题,从而产生了“以堵为主,限量排放”的治理方式。

二、实例分析1.工程概况。

某隧道最大埋深约300m,最大横坡均为-2 %。

隧道区属于低山地貌,地形起伏较大,山体形态不规则,其山脉走向大致呈南北向,洞身穿越山体,山坡植被茂密,沟谷水田发育,走向以北西向为主。

例析隧道突泥突水处理技术

例析隧道突泥突水处理技术

例析隧道突泥突水处理技术一、突泥突水情况介绍1、工程概况排前二号隧道位于湖南省株洲市茶陵县境内,为铁路单线越岭隧道,起止里程为DK124+654~DK127+838,全长3184m。

隧道穿越山脊走向大致呈东南西北向,地形起伏较大,冲沟发育,属剥蚀低山区,植被茂密。

隧道围岩主要以强弱风化砂岩、粉砂岩、砂岩夹页岩为主,节理裂隙较发育;地下水较丰富主要以第四系覆盖层中的空隙水和基岩裂隙水为主。

主要不良地质情况有:涌突水、围岩大变形、断层破碎带。

2、突泥突水情况2009年12月2日凌晨,进口掘进至DK125+163处,由于受地下水压力作用,掌子面上台阶右侧泥岩破裂、坍塌,出现较强的涌水、流砂现象(水流量50m3/h),至12月6日下午趋于稳定(水流量20m3/h),掩埋隧道长度70m,涌砂量约3000 m3。

流砂土压力大、流动性强,流动中出现推动开挖台车退后退数米并产生旋转卡在隧道壁上等现象。

监控量测数据显示,拱顶沉降最大值为140mm,侵限最大值为580mm。

二、原因分析1、地下水储积体主要为第四系堆积物(坡集、残积、河流堆积),潜水位高(地表开挖1米左右的探坑可见地下水),地形地势反映汇水面积较大,洞身埋深较大,地下水承压力较大。

2、隧道DK125+163掌子面处于不整合接触面,是地下水、气良好的运移通道,同时附近有较厚较大的流砂层。

3、连续降雨使地下水得到了较强补充。

4、进口段以坡积粉质黏土层为主,遇水浸泡后软化,稳定性差,钢拱架基脚承载力明显减弱,导致出现不同程度的拱頂下沉和边墙收敛。

三、涌水、突泥处理技术根据工程实际情况及原因分析,按以下程序进行处理:1、DK125+105~DK125+150侵限段初支预加固和换拱处理处理原则:先预加固后处理、先支撑后替换,二次衬砌紧跟。

处理方案:预加固→管超前→拆除初期支护→重新施作初期支护→施作防水层→施作二衬砼1)预加固a.中台阶钢架拱脚采用φ42mm小导管注浆加固,每榀每侧打设3根小导管,长度4m/根,尾部用φ22钢筋连接,喷射15cm厚C25混凝土做为止浆墙,抑制收敛。

隧道工程中的涌水问题与应对方法

隧道工程中的涌水问题与应对方法

隧道工程中的涌水问题与应对方法隧道工程是现代城市化进程中不可或缺的基础设施建设之一。

然而,在隧道建设中,涌水问题常常成为一大难题。

隧道中的涌水不仅会给工程进度造成延误,还会给人员安全带来严重威胁。

因此,探索隧道工程中的涌水问题及其应对方法,对于保障工程质量和安全非常重要。

首先,我们需要了解隧道工程中常见的涌水原因。

涌水主要来自两个方面:一是地下水位高,二是地质构造复杂。

对于地下水位高的情况,我们可以通过地质勘察和水文分析来提前了解。

在施工过程中,可以采取排水措施,例如井点降水、挡水墙等,以降低地下水位。

对于地质构造复杂的情况,我们需要在设计阶段进行详细的地质调查,以确定可能存在的裂隙、断层等地质问题,从而在施工中采取相应的加固措施。

其次,针对涌水问题,隧道工程中有多种应对方法。

一种常见的方法是采用隔水帷幕。

隔水帷幕是通过注浆技术在隧道围岩周围形成一道密实的帷幕,阻止地下水进入隧道。

这种方法需要根据具体情况确定注浆材料和注浆技术,以确保帷幕的稳定性和密实度。

另一种方法是采用地下水抽排法。

该方法通过在隧道施工过程中设置井点并利用抽水设备将涌入的地下水抽出,从而降低水位,减少涌水问题的发生。

此外,还可以采用封堵法、围护法等多种方法进行应对。

隧道工程中的涌水问题是一个复杂的技术问题,需要综合考虑地质、水文、注浆等多个方面因素。

为了有效解决涌水问题,我们需要在工程设计前期加强勘察和分析工作,尽可能了解隧道施工地区的地质水文情况。

在隧道施工中,要根据实际情况选择合适的应对方法,并在实施过程中加强监测和调整,及时发现问题并进行处理。

同时,还应加强技术培训和经验交流,以提高施工人员的应对能力。

总之,隧道工程中的涌水问题是一个复杂而严峻的挑战。

只有充分认识到涌水问题的重要性,加强地质和水文分析,选择合适的应对方法,并加强施工过程中的监测和调整,才能有效应对涌水问题,确保隧道工程质量和施工安全。

随着科技的不断进步和经验的积累,相信我们能够更好地应对涌水问题,推动隧道工程的稳定发展。

隧洞掌子面涌水防治及安全保障措施浅析

隧洞掌子面涌水防治及安全保障措施浅析

区域治理交通规划与工程隧洞掌子面涌水防治及安全保障措施浅析姚斌重钢西昌矿业有限公司,四川 西昌 615000摘要:在隧道施工过程中出现涌水是隧洞施工中所面临的最主要的地质灾害,它不仅降低围岩的稳定性,而且给施工带来很多不良影响。

本文主要对隧洞掌子面涌水防治及安全保障措施进行了简要的分析。

关键词:隧洞;掌子面;涌水;防治;安全一、施工概况截排洪主隧洞已支护段拱部出现不断滴水。

滴水不断增大,之后隧洞拱顶出现涌水,且涌水量较大,涌水量初步估计超过30m3/h。

喷砼支护好的掌子面、塌穴区围岩继续呈泥石流状涌出,工作面已不能正常掘砌作业,隧洞内涌水来源疑为建设单位在地面(隧洞上方)安放的水箱溢出水从地表渗入隧洞裂隙。

二、工程地质截排洪主隧洞围岩以第四系中更新统冲积含卵石粉土、粉砂、卵石层为主,上游侧围岩为一冰期冰碛及冰水沉积含块石砂质粉土;地下水以孔隙潜水为主,隧洞地下水的主要补给源为大气降雨,洞身开挖后呈小股涌流状,易发生突水、突泥现象,围岩极不稳定,不能自稳,易发生大坍塌,进洞口段易出现冒顶或地表下沉;隧道建成后,易在拱圈周围形成较大外水压力,破坏拱顶及拱壁稳定性。

三、施工方案在隧洞开挖过程中严格按照“短进尺、弱爆破、强支护、早封闭、早衬砌”的施工原则。

四、施工方法及工艺1超前管棚预支护:1.1超前注浆小导管:采用加密Φ42×4超前注浆小导管支护,环向间距100~250mm,L=4.5m,小导管布置在拱部135°范围内,外插角3~5°,纵向搭接长度不小于2.5m。

若开挖后一层小导管不能满足要求,则在下部再施工一层小导管。

1.2小导管注浆:一般情况下按设计采取注单液纯水泥浆,适当加大注浆量,有必要时采取单液浆与双液浆相结合的注浆方法进行,贯注双液浆时采用2TGZ-120/105单双多档型注浆泵进行注浆,注浆材料选用P.C32.5R复合硅酸盐水泥,中性、模数为3.0、波美度40Be′的水玻璃;先注单液浆,再注双液浆,浆液先稀后浓,直至达到终压时,结束注浆。

浅谈城市浅埋隧道突泥涌水施工技术处理

浅谈城市浅埋隧道突泥涌水施工技术处理

浅谈城市浅埋隧道突泥涌水施工技术处理摘要:随着城市隧道工程建设任务的剧增, 对于城市浅埋隧道施工处理技术的要求尤其是对突泥涌水施工技术的处理也在不断的提高。

为了迅速适应城市隧道建设事业的快速发展, 需要隧道工程施工建设者尽快掌握城市隧道方面的勘测设计和施工等技术,以便更好的隧道建设迈上更高的新台阶。

关键字:隧道涌水突泥施工技术处理浅埋隧道是指隧道的埋深不足隧道洞径的2倍,通常我们所说的隧道施工是指修建隧道及地下洞室的施工方法、施工技术和施工管理的总称。

而隧道施工方法的选择主要依据工程地质和水文地质条件,并结合隧道断面尺寸、长度、衬砌类型、隧道的使用功能和施工技术水平等因素综合考虑研究确定。

在隧道施工过程中,常用的技术是CRD法,其施工特点:(1)地铁浅埋隧道采用CRD法施工,很好的解决了大断面隧道开挖的安全性问题,且结构简单,安全可靠,拆装方便、灵活,经济效益显著。

(2)CRD法是在借鉴新奥法的某些理论基础上,在深圳地铁工程施工中总结出来的一整套完善的地铁隧道修建理论和操作方法。

与新奥法的不同之处在于,它是适合于城市地区松散土介质围岩条件下,隧道埋深小于或等于隧道直径,以很小的地表沉降修筑隧道的技术方法。

它的突出优势在于不影响城市交通,无污染、无噪声,而且适合于各种尺寸与断面形式的隧道洞室。

CRD法的适用范围:(1)它是适合于城市地区松散土介质围岩条件下的浅埋隧道,以很小的地表沉降修筑隧道的技术方法。

它的突出优势在于不影响城市交通,无污染、无噪声,而且适合于各种尺寸与断面形式的隧道洞室。

(2)适用于V-VI级围岩地层,开挖断面在40~120㎡的隧道。

(3)由于该施工方法在有水条件的地层中可广泛运用,加之国内丰富的劳动力资源,在北京、广州、深圳、南京等地的地铁区间隧道修建中得到推广,已成功建成许多各具特点的地铁区间隧道,而且在大跨度车站的修筑中也有相当的应用。

地铁隧道浅埋暗挖CRD法施工是一项边开挖边浇注的施工技术,其原理是:就是把整个隧道大断面分成左右上下四个小断面施工,每一小断面单独掘进,最后形成一个大的隧道,且利用土层在开挖过程中短时间的自稳能力,采用网状支护形式,即中间为“十”字形,周边为鸡蛋形网状喷锚支护体系,使围岩或土层表面形成密贴型薄壁支护结构,且用中隔壁及中隔板承担部分受力。

基于高速公路隧道涌水突泥地质灾害探讨治理方法

基于高速公路隧道涌水突泥地质灾害探讨治理方法

基于高速公路隧道涌水突泥地质灾害探讨治理方法摘要:随着我国高速公路大面积的兴建,不良地质隧道较高频率的出现在我们面前,涌水突泥是高速公路隧道施工过程中比较常见的工程地质灾害之一。

涌水突泥地质灾害出现的区域主要集中在掌子面和初期支护刚建成的区域,这种地质灾害产生的后果非常严重,给高速公路隧道工程造成巨大经济损失,若治理不善,将会影响周边地区人们的生产以及生活。

本文结合了厦成高速公路隧道涌水突泥灾害的工程实例,对涌水突泥地质灾害的治理方法进行了深入的探讨。

关键词:高速公路;地质灾害;隧道涌水突泥引言随着我国高速公路建设迅速发展,其施工技术也不断提高,但是在我国目前的技术经济条件下施工,不良地质条件是施工中最大的制约因素[1]。

因此,加强对隧道涌水突泥的研究,对保障施工安全、加快施工进度、节约施工成本,均有十分重要的意义。

1.涌水突泥灾害的发生简况(应介绍本隧道原设计地质情况及简单概述施工情况,如哪个端口进洞,采用什么施工方法,初支结构参数等)厦成高速公路东孚隧道,下穿厦深铁路东孚编组站,路线总长40.235km,路基宽度33.5m,施工方式利用“中继法顶进工艺”,从出口进洞,即由大里程向小里程施工,初支支护参数为S3。

隧址区岩层主要为石灰岩,占隧道围岩的70%左右,岩溶发育,尤其是地表浅部溶蚀洼地、落水洞、漏斗成片出现,再加上隧址区处于向斜地质构造,容易导致地下水汇集,且汇集的地下水形成岩溶水增大了隧道施工的难度。

2013年10月8日上午9:00**隧道左洞掌子面里程施工至ZK22+707。

在中导开挖过程中,ZK22+723线路左侧上台阶拱脚处发生涌水,引起线路左侧ZK22+723-ZK22+728段拱脚至拱顶范围初支变形。

现场监控量测显示2小时内拱顶变形为5mm,上、中导接头处变形为7mm,且涌水量持续较大。

本隧道因掌子面涌水引起初支结构变形。

(注:本隧道是否从出口进洞,即由大里程向小里程施工,否则掌子面和中导里程有问题)2013年11月12日,A2合同段天成山隧道左线掌子面施工至ZK22+663,掌子面均为砂土状全—强风化花岗岩,左侧出现涌水。

公路隧道涌水突泥的处治

公路隧道涌水突泥的处治摘要:本文结合318国道102隧道涌水突泥灾害的工程实例,介绍了涌水突泥发生的原因及处理方案,并对灾害处治施工过程中主要问题进行了分析,总结并提出了防治类似情况的一些有益建议,以供同行同类工程参考。

关键词:102隧道涌水突泥处治方案前言公路隧道建设施工的过程中,由于其特殊的地理环境和复杂的地质,在隧道施工中,围岩变形坍塌与涌水突泥灾害是最为常见的典型事故。

涌水突泥一旦发生,不仅影响工程进度和施工期间及使用期间的安全,更直接影响到隧道的投资费用。

据统计这已经成为继隧道施工中塌方现象的又一较大地质病害,给整个隧道工程的实施带来非常严重的后果。

本文结合318国道102隧道工程实例中K2+256处出现的涌水突泥问题,对如何处治隧道涌水突泥问题进行了方案设计,并对整个处治施工过程进行了总结。

一、工程概况102滑坡群位于川藏公路通麦以东8.3~10.5公里路段处,自1991年2#滑坡发生大滑动后,由于种种原因没有对滑坡群进行根本治理,为了对该路段进行彻底整治,采用隧道方案从102滑坡群2#滑坡后缘滑床以下通过该路段(如图1)。

隧道全长1731m,测设里程为K0+724~K2+455,属傍山长隧道。

隧道进口位于102东沟沟口;隧道洞身从102滑坡群2#滑坡后缘滑床以下通过并穿过102滑坡西侧山脊后从102西沟沟口以西山脊穿出,隧道线型沿山坡走向呈NW-EW-SW-NE弧形,总体走向为EW,最大埋深约350m,进口设计高程为2179.28m,纵坡为0.312%,出口设计高程为2168.97m,纵坡为-1.008%,隧道为单洞双向行驶车道,建筑限界按40km/h二级公路标准设计,内轮廓净宽9.00m 净高5.00m。

图1 隧道平面走向图据区域地质资料,隧址区内共有四条构造断裂带,地层岩性复杂、岩体破碎、节理发育,四条断层带直接影响隧道安全及稳定。

K2+256涌水、突泥处位于F2断层破碎带内,为Ⅴ级围岩,花岗片麻岩断层破碎带,岩体破碎,节理发育,呈角碎状散体结构,局部岩体已被挤压破碎呈断层泥或断层碎屑物等(如图2)。

隧洞施工过程中渗水及突发涌水的防治

隧洞施工过程中渗水及突发涌水的防治摘要:在隧洞施工过程中,由于地质条件、施工方法、施工设备及技术等因素的影响,隧洞常出现渗水、突涌水等问题,给隧洞工程带来一定的安全隐患。

文章主要针对隧洞施工过程中渗水及突发涌水的防治展开探讨,主要包括:针对渗水问题,应采取排水和堵漏措施;针对突发涌水问题,应采取引排水措施、封闭洞段和设置泄水孔等措施。

通过采取合理的防治措施,有效地保证了工程质量。

同时,也为其他类似工程提供了一定的借鉴经验,确保隧洞施工过程中渗水及突发涌水问题得到及时处理,避免影响施工进度。

关键词:隧洞施工;渗水;突发涌水;防治在我国水利水电工程中,隧洞的应用十分广泛,因其具有工期短、投资省、占地少等优点而受到许多工程的青睐,但由于隧洞施工条件复杂,地质条件与地下水赋存情况差异较大,在隧洞施工过程中常出现渗水及突发涌水等问题,给隧洞工程带来一定的安全隐患。

由于隧洞工程对水文地质条件要求较高,地质环境变化较大,导致隧洞施工过程中极易出现渗水及突发涌水等问题,给隧洞工程带来一定的安全隐患。

因此,如何采取合理的防治措施,保证隧洞施工质量以及工程进度显得尤为重要。

本文结合某水利工程建设项目中的隧洞工程实例展开探讨,为其他类似工程提供一定的借鉴经验。

1 隧洞施工过程中渗水及突发涌水种类1.1 集中涌水型集中涌水的原因主要是因为隧洞内部存在断层、破碎带等地质构造,在施工过程中,部分施工人员为了加快施工进度,减少工程投资,采用了较为粗放的施工方法,对围岩进行爆破作业,但是由于爆破的深度较浅,爆破后形成了一个相对较大的断层破碎带,当洞内水压发生变化时,就会形成涌水。

为了解决这一问题,在施工过程中采取了支护措施和排水措施,但是在地质条件变化的情况下,隧洞内部压力较大时就会出现突水现象。

若隧洞内部结构较为复杂时,涌水问题就会更为严重。

因此在实际施工中需要对地质条件进行分析,根据地质条件采取有效的措施进行治理。

1.2 渗滴水型通常是由缝隙存在缺陷或勃土洞段有细微缝隙滞留。

隧道涌水处理技术探讨


2.1 掌子 面 突涌水模 式
地下水位十分低 ,这也就使得洞身不存在渗水问题
该模式可以再划分为两种形式 :一是裂隙一溶 或 是少 量渗 水 ;(2)丰 水 期 ,地 下 水 位逐 渐变 高 ,水
隙突涌水 ;二是构 造带突涌水 ,其突水机理存在较 位差的快速增大使得洞 身段本身存在 的出水点涌
2016年 第 2期 (总第 264期 )
黑龙 江交通 科技
HE LLONGJIANG JIAOTO NG KEJ
No.2,2016
(Sum 技 术探讨
李 泽生 (贵 州高速公 路 集 团有 限公 司 ,贵 州 贵 阳 550000)
摘 要:在岩溶 隧道施工过程 中 ,一旦 出现涌突水灾害 ,必然会对工程施工安全与施工质量产生不利影 响。 对此 ,加强隧道超前地质预报 ,做好注浆堵水及导流工作具有重要意义 。即针对 隧道 涌水处理技术做 了具 体探讨 。 关键 词:隧道涌水 ;处理技术 ;隧道超前地质 预报 中图分类号 :13456.3 2 文献标识码 :C 文章编号 :1008—3383(2016)02一O118—02
(1)预报 原 则 由于本隧道工程地质条件 十分复杂,所 以决定 采用综合超前地质预报及时 ,严格遵循 “长短结合、 上下对照 、定性和定量结合 ”原则 ,并对隧道进行风 险分级 ,确保 预报方 案合 理。其 中,长期 超前地质 预 报应 应用 于 隧道施 工 全 过程 中 ;短 期 地 质 预报 应 应用于重点 区域 ,例如 :富水区段、断层破碎带 。 (2)施工 地 质风 险分 级 根 据 隧道 的 地 质 情 况 ,可 以将 其 分 为 I、II、III 三个风险等级 ,具体如表 l所示 。
1 工 程概 况

隧道突泥涌水预防措施

隧道突泥涌水预防措施1、做好监控量测、超前地质预报(1)根据隧道工程的要求,按技术规范的相关规定和《监测方案》的内容,及时开展现场监测工作,合理选择监测断面,适时埋设测点并采集数据。

每日量测数据当天进行整理和分析;配备充足的仪器、设备,并保证测试所需仪器设备在标定有效期内,在仪器设备使用前进行检查,保证仪器能正常工作;要求监测人员每日对监测数据及时输入为电子文档并进行备份,防止因数据丢失造成的报告不及时。

(2)由于岩溶的复杂性和不可预见性,隧道周边存在的隐伏岩溶和高承压水直接影响着施工安全,因此,岩溶隧道施工中需开展超前地质预测预报、周边岩溶探查等施工地质工作,并将超前地质预报工作纳入富水、岩溶隧道的施工工序管理范畴中。

(3)地质预报可采用开挖面地质素描、TSP203地震反射法、HSP水平声波反射法、地质雷达、红外探水和超前钻探等方法,对围岩的破碎和富水程度进行预测和验证。

及时进行信息收集、处理、反馈,以调整施工方案和施工方法。

2、隧道遇不良地质措施(1)当隧道穿越断层破碎带、充填型溶洞等富水岩溶地段时,应采取注浆预加固、堵水等措施,以有效地改善隧道周边既有岩体的物理力学指标、降低地下水的渗透系数,必要时采用长管棚等措施确保隧道施工的安全。

特别应注意注浆效果的检查与评定,只有注浆达到预期加固效果时,才允许开挖。

(2)当隧道穿越地段虽地下水发育,但水压不高、围岩自稳能力较好时,可采用先开挖、后注浆的方式,以加快施工进度。

3、隧道防、排水(1)地下水发育的岩溶隧道,当采取“以排为主、排堵结合”的原则可能造成地下水大量流失、环境遭到破坏时,应采取“以堵为主、限量排放”的设计原则。

(2)隧道结构应设有完备的防、排水系统,同时应尽可能地维持原有的地下水系统,破坏时,应采取工程措施(导流洞等)予以修复。

(3)根据两端线路坡度情况,采用较大的纵坡,并结合其内轮廓采用较大尺寸的水沟,以避免水淹道床,提高隧道工程运营质量。

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隧道施工防涌水突泥技术探讨
摘要:本文结合玉峰山隧道施工过程中的实际情况,着重介绍隧道施工防涌水突泥技术,以供参考。

关键词:隧道施工;防涌水突泥技术;解决方法
1工程简介
重庆外环高速公路全线采用双向六车道高速公路标准设计,设计时速100 km/h。

玉峰山隧道为全线控制性工程之一,隧道位于重庆市渝北区境内,左线全长3702 m,右线全长3671 m。

隧道跨度大,地质情况特别复杂,隧道穿越煤层高瓦斯段、采空区、岩溶地段及富水段等特殊地质地段,施工技术难度较大。

2防涌水突泥技术
2.1涌水突泥成因分析
涌水是隧道施工仅次于塌方的最常见的地质灾害之一,特别是在降雨量较大地区施工的隧道更为常见。

造成突水最为常见的不良地质是断层裂隙水、岩溶水、煤系地层中的老窖积水和矿山老积水。

突泥造成的主要不良地质为位于岩溶发育地区的溶洞以及围岩中软弱夹层和淤泥带,丰富的地下水及软质填充物是突泥必不可少的因素。

突泥涌水聚集在岩层中积蓄了一定能量,在隧道开挖过程中,由于超前探测手段不及时,未进行有效的排放消除积蓄的能量,一经突然开挖揭露,大量的地下水及软弱填充物涌流而出,给隧道施工人员、设备的安全带来严重
威胁。

2.2防治技术
2.2.1防涌水突泥指导思想
由于涌水突泥常常发育在断层、岩溶、采空区等不良地质中,所以预测涌水突泥关键是确定不良地质位置及查明地下水源体的位置及性质。

施工中加强超前地质预报工作,采用物探及地探方法,探明掌子面前方不良地质及地下水情况,确定合理的施工方案。

2.2.2具体施工技术
玉峰山设计穿越多段富水段,左线LK12+710~LK12+940为灰岩及岩溶角砾岩,在LK12+710岩性界面处及LK12+820~LK12+840区段可能存在岩溶突泥、涌水。

LK13+100~LK13+130区段富水,为重点防治突泥、涌水地段。

LK13+180~LK13+280区段富水,薄层状层理发育,可能存在突泥、涌水。

LK13+370附近可能存在突泥、涌水。

右线K12+930~K13+030区段,隧道下部
可能存在岩溶储水空间,地下水发育。

K13+270~K13+330区段灰岩,地下水发育,具备突泥、涌水特征,隧道上方可能存在溶洞,为重点防治突泥、涌水地段。

1)涌水、突泥的超前探测与岩溶地层一样,关键是对地下水情况的探测,施工前先利用地表高密度电法得测设计文件中的富水段,后通过TSP、地质雷达等物探手段,探明开挖掌子面前方及洞身周边围岩特性、软弱地质段、断层破碎带、富水段、岩石构造等情况,根据探测结果反馈信息,为选择正确的施工方法、采取特殊的处治措施提供依据,指导施工,杜绝事故发生,保证工程质量,使施工顺利进行。

2)施工中,根据物探预报结果,采用超前钻孔探明的方法,提前探明是否涌水或突泥,判明涌水量、地下水分布情况、补给方式、变化规律,根据结果采取相应的处治措施。

处理原则:根据判明的涌水突泥性质及隧道周边围岩,采取“排堵结合、综合治理”的原则,其关键是地下水的治理。

施工中以超前钻孔试探,并备有抽水设备,采取设临时排水沟、抽水泵站等将涌水引出洞外。

仍采用长短结合的方式施作探孔,长探孔采用钻机施作,在掌子面拱顶、底板及两侧拱腰分别打设30 m探孔首先打深孔探水钻孔。

根据长探孔探出的地下水情况确定施做短探孔,短探孔采用周边眼加密的方式,外插角10°,每次探水段长5 m,开挖2.5 m,保留2.5 m岩盘开始下一次探水,排水孔环向间距5 m,全断面布置9个,具体可根据地下水情况加密,详见图1、图2。

探孔过程中详细记录出水点、水量、压力等。

根据水量大小、补给方式等确定处治措施。

如水量较小,又无补给源,可采取排放措施予以解决。

如水量较大(探水孔涌水量大于10 m3/h),又有补给,则进行全断面帷幕注浆堵水;若探水孔涌水量小于10 m3/h,但个别探水孔出水量大于2 m3/h时,则对这些孔进行局部注浆堵水。

若探水孔涌水量及涌水压力不大时(小于0.5 MPa),采用橡胶止浆塞封堵孔口,直接对探水孔进行注浆堵水。

若探水孔涌水量及涌水压力较大时(大于0.5 MPa),则在出水孔附近2 m~4 m范围内钻1~2个分流孔,以减小涌水压力,方便注浆,探水孔和分流孔均作为注浆孔。

注浆材料采用水泥-水玻璃双液注浆。

开挖过程中遇裂隙面状出水,则采用开挖后周边注浆堵水。

先在隧道周边布孔注浆,以形成封闭式止水帷幕。

注浆范围为开挖轮廓线外4.5 m,注浆采用φ42注浆小导管,注浆孔环向及纵向间距1.2 m,梅花形布置,
在集中出水点注浆孔加密,浆液充填与大裂隙连通的小裂隙,既加固了这部分围岩,又利于提高其抗水压的能力。

这样从远到近,由外至里,层层缩小包围圈,在注浆深度范围内使岩溶裂隙水和岩层裂隙面状水成为管道型涌水排出。

3工程应用
玉峰山隧道右线开挖掘进中遇到了多处溶洞,特别是K12+916~K12+947为一处特大溶洞,地下水极为丰富,施工时出水量达150 m3/h,且岩层裂隙连通至地表,地表水直接补充地下水。

我们通过合理的超前探测手段,提前预知了这些不良地质,通过超前排水及注浆、合理的支护结构以及开挖后注浆加固的方式,既顺利的实现了安全通过且防水效果也比较明显。

2007年6月6日至6月10日,重庆连续大雨,该段未发现渗水
现象。

4小结
通过玉峰山隧道的施工,我们总结出以下几点经验。

1)超前探孔对防治涌水突泥尤为重要,在隧道富水段,超前探孔可以准确判断地下水赋存状况。

必要时施作泄水孔,可以有效的排出岩层压力水、淤泥等填充物。

再根据探孔显示的围岩具体情况,采取超前全断面注浆或局部注浆等方式,可以有效防止突泥涌水。

2)隧道岩溶地层及软弱夹层施工应严格遵循“管超前,短进尺,弱爆破,快支护,勤量测,紧衬砌,早成环”的施工原则,特别是有填充物的溶洞必须加强超前支护,缩短进尺,尽快使支护成环,使支护整体受力等方式防止突泥涌水施工的发生。

3)处理涌水突泥时,应根据超前探孔的情况,确定冲洗液的成份及水压力,并应根据含水体或含泥体周边围岩情况确定处理原则,原则上应优先采用排的原则,减小不良地质本身蕴含的压力;如周边围岩较差,为避免破坏整个山体稳定,应考虑采用封堵的原则,通过注浆加固、支护结构加强的措施安全通过。

总之,通过合理的超前探测手段,溶洞、富水岩层及含泥体是完全可以超前探测到的,并且通过探测的情况采取合理的工程措施,大规模的涌水突泥是完全能够避免的。

参考文献
[1]吕岗.富水砂层盾构始发井防涌水检测与加固[J].铁道建筑技术,2010,01.
[2]杨文国.秀山隧道(出口)防涌水突砂施工配套技术[J].铁道建筑,2011,06.。

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