长大深埋地铁隧道涌水治理方案

张 建 波

(北京城建设计发展集团股份有限公司，重庆 401147)

长大深埋地铁隧道涌水治理方案

张 建 波

(北京城建设计发展集团股份有限公司，重庆 401147)

针对轨道交通地下区间涌水的情况，以重庆轨道交通一号线中梁山隧道为例，详细论述了地铁隧道不同涌水部位分别制定的针对性治理方案，旨在对类似工程提供一些参考。

隧道，涌水，注浆

隧道涌水一直是铁路建设过程中遇到的技术难题，在地势相对平坦的城市，建设轨道交通却很少遇到。在重庆，由于自身特殊的地势条件，地铁建设过程中经常遇到隧道涌水的情况。本文以重庆市轨道交通一号线中梁山隧道为例，列举了几种不同的涌水部位，制定针对性的治理方案。

1 工程概况

中梁山隧道为重庆市轨道交通一号线(沙坪坝—大学城段)二期工程双碑北站—赖家桥站区间的一部分，是目前我国城市轨道交通领域中已运营的最长的长大山岭隧道。隧道全长4.329 km，最大埋深约270 m，除洞口段外均为深埋隧道。隧道衬砌结构按新奥法原理设计，采用复合式衬砌结构，钻爆法施工。中梁山隧道穿越多个地层，施工中遇到高压地下水、腐蚀性地下水、瓦斯、煤层、溶洞、暗河、石膏岩等复杂地质条件。

1.1 地质条件

中梁山隧道位于沙坪坝区，整体呈东西走向，横穿中梁山山脉，属于中部构造低山区，海拔高程：220 m～580 m左右。隧道走向262°，与地质构造线基本呈正交，隧道穿过观音峡背斜轴部，为深埋隧道，围岩主要为Ⅲ级～Ⅴ级。沿线出露地层主要为第四系崩坡积土、粉质粘土、粘土。根据地勘资料显示，K26+750～K26+850段区间呈直线型，前进方向262°，隧洞轴线与岩层走向近于直交，隧道埋深65 m～225 m。隧址属构造剥蚀低山槽谷地貌的西槽谷区，下伏基岩为三叠系中统雷口坡组、三叠系下统嘉陵江组地层，岩体节理裂隙不发育～较发育，层理发育，层间结合一般～好；岩性以碳酸盐岩为主，偶夹泥质岩类；岩溶凹槽、暗河较发育。

1.2 涌水区域介绍

当掘进至K26+750～K26+850里程时发生涌水，涌水段主要分布岩层为灰岩与灰岩角砾岩，涌水区域主要分为拱墙部位、底板部位及局部渗漏水区域。根据地勘资料显示及现场勘探，渗漏水主要来源于灰岩裂隙水。

2 治理原则

2.1 水源分析

制定治理方案之前必须对涌水的来源、规模、水质等进行分析。首先通过红外线探水等物探手段探明水源的空间构造及规模，其次进行钻孔验证物探的结果，测得水压、水量等直观信息。

2.2 分区治理

根据不同的涌水区域分别制定不同的治理方案。分为拱墙部位治理方案、底板部位治理方案及局部渗漏水治理方案。

2.3 以堵为主，堵排结合

技术可行：在现有工作条件的基础上，制定可行的注浆方案，以满足项目施工要求为第一目标，有效封堵围岩涌水，并保证施工期间出现的各种相关情况的顺利处理。

经济合理：在方案设计和注浆施工过程中，在技术可行的前提下，始终秉承经济合理的理念。

3 治理方案

3.1 拱墙涌水治理方案

1)深部注浆。针对拱顶及边破碎带涌水，治理方案采用先期施工帷幕截流深孔，对该角砾岩破碎带进行全面渗透固结注浆。2)浅部注浆。在深孔注浆形成帷幕止浆墙后，水压必然升高，对隧道的衬砌形成安全隐患；而且深孔注浆过程中水泥浆液会跟随裂隙进入隧道开挖轮廓以外，这样不仅导致浆液的流失同时流失的浆液也会对隧道的衬砌形成一定的压力。所以在深部注浆后必须进行浅部注浆，才能保证注浆效果。浅层加固注浆采用恒压循环注浆方法进行。

3.2 底板涌水治理方案

底板涌水分两步进行，第一步浅部注浆形成止浆岩盘，第二步深部注浆彻底封堵裂隙水源头。1)浅部注浆。浅层加固注浆采用恒压循环注浆方法，设计注浆压力为1 MPa～3 MPa，在达到注浆终压后采用循环注浆持续至钻孔注浆量低于1 L/min方可结束。2)深部注浆。在注浆施工中，采用“遇水即注”的前进式注浆方法，深孔帷幕截流注浆孔注浆设计终压为3 MPa～5 MPa，达到设计终压后，需在该压力条件下持续渗透注浆半小时且注浆压力没有回落时方可停止注浆。

3.3 局部渗水点治理方案

初期支护完成后，隧道内出现局部渗水点。此种情况较难处理，由于在注浆堵水过程中，如注浆压力较小则难以保证堵水效果，如注浆压力较大则会破坏隧道支护。所以治理方案采用引流的方式，将少量的渗漏水通过引流管引入隧道的环向、纵向排水管内。隧道涌水综合治理技术路线图见图1。

4 工程实施情况

中梁山隧道于2011年2月开始进行K26+750～K26+850段注浆堵水，严格按照本方案进行施工，顺利安全地完成了本段的涌水治理。监测数据显示本段地下水出水量小于1 m3/(m·d)，满足设计要求；隧道无明显变形、开裂，地表基本未发生沉降。

5 结语

随着轨道交通工程建设的快速发展，在山岭地区建设过程中遇到的长大隧道堵水项目将越来越多，对地下水的控制应在工程实施前进行充分的辨识与分析，针对不同类型的涌水情况制定行之有效的工程措施。在工程实施过程中应根据实际情况与工程特点选择合理的堵水方法，确保工程质量与安全。

本文通过论述中梁山隧道的涌水治理过程及工程实施情况，系统的阐述了注浆堵水的实施过程，对类似工程具有一定的指导意义。

[1] 北京城建设计研究总院有限责任公司.重庆轨道交通一号线中梁山隧道施工设计[Z].2009.

[2] 关宝树.隧道工程设计要点集[M].北京：人民交通出版社,2003.

[3] 张民庆，黄鸿健，苗德海，等.岩溶隧道水压力的研究与确定[Z].中铁隧道集团科研所,2007.

[4] 石金胡，石东虹.重庆市轨道交通一号线二期工程中梁山隧道涌水量预测[Z].重庆市勘测院,2010.

[5] GB 50157-2003，地铁设计规范[S].

[6] 方建华.寒岭界隧道突水原因及处治措施[J].山西建筑，2013，39(1)：155-156.

The governance program of water gushing in long-deep metro tunnel

ZHANG Jian-bo

(Beijing Urban Construction Design and Development Group Co., Limited, Chongqing 401147, China)

For the water gushing of metro underground interval, the paper discusses in detail the targeted governance program of different water gushing position on the basis of the Zhongliangshan tunnel of Chongqing metro line 1. The paper is aimed at supplying reference to the similar projects.

tunnel, gushing water, grouting

1009-6825(2014)18-0196-02

2014-04-09

张建波(1982- )，男，工程师

U457.2

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