隧道涌水涌泥病害处治施工技术

张 泳 帅

(山西省晋中路桥建设集团有限公司，山西 晋中　030600)



隧道涌水涌泥病害处治施工技术

张 泳 帅

(山西省晋中路桥建设集团有限公司，山西 晋中030600)

以稽山隧道工程为例，从地表水截排、注浆参数、集水钻孔、裂隙处理等角度，介绍了隧道涌水、涌泥病害的治理措施，有利于提升我国隧道工程的灾害防治水平，确保隧道的安全运营。

隧道，涌水，集水钻孔，裂隙

1　稽山隧道工程概况

稽山隧道是江西省阳城县马头水厂铁路专线，全程1 025 m，埋深约300 m，是一种单程的非电气化铁路隧道工程，整个工程的地质以膨胀性裂隙土为主，地层中的节理裂隙比较发育，整个隧道工程穿过梯形黄土坡，地表有3栋3层楼房和一个容量大约为1 000 m3的水池。在实际的施工中整个隧道揭穿了多个溶洞以及一条暗河，隧道受岩溶侵蚀的影响严重，工程完工后又由于受到长期雨季雨水的影响整个岩溶洞水得到了非常大的补充，整个隧道内已施作相应的措施，但是隧道仍然出现了非常严重的涌水、涌砂以及边墙淋水的现象，给整个隧道的正常使用造成非常大的威胁。

2　隧道涌水、涌泥相关病害的处治施工技术

针对稽山隧道中的岩溶贯通性较好，在碰到强暴风雨时，很短的时间内容易形成高压水，给衬砌裂隙造成破坏，引发突水以及涌泥等灾害的情况，我们应该首先强化隧道岩溶的涌水排泄以及相应的疏导。同时一定要降低衬砌周边的突发高压水，防止其在运营的过程中出现泥砂拥挤道床的现象，造成衬砌崩裂以及涌水涌泥等相关安全事故的发生。对隧道岩溶采取以泄水洞整体的“引排”为主的相关措施，通过对隧道的泄水洞的涌水以及涌泥情况进行大量的现场调查来看，泄水洞基本上达到了相关的设计预期的目的，对相应正洞的涌水、涌泥在一定程度上起到了非常好的排水、排泥效果，确保了相应的正洞结构的运营安全。

从具体的现场调查来看，目前正洞的病害主要表现在局部地段内的衬砌出现了不同程度的裂纹，当前出现的裂纹基本上处于稳定的状态，进一步发展的可能性不大。从整个泄水洞建成前后的对照来看，泄水洞在建设成功前，处在雨季时正洞内的涌水以及涌泥情况严重，在泄水洞建设成功后，相应的正洞内仅D158+890～D158+910段内的左方出现了不同程度的涌水以及涌泥现象，给该段水沟的排水能力造成了很大的影响，使水沟在很大程度上水流能力降低，对应正洞的涌水以及涌泥灾害在对应的泄水洞的作用下得到非常好的解决。其具体处治措施有以下几点。

2.1隧道的对应地表段的加固，对应地表水的截排工作

隧道D158+894～D158+258段的浅埋，上覆的红土层，D158+894～D158+297穿过的岩土层以整体的断层砂砾岩为主，D159+128～D159+168段开挖出的溶蚀破碎带，岩体的整体性极其的破碎。D160+458～D160+498及D168+785～D169+015段隧道的具体施工的过程中出现一定程度的隧道拱被挤破的现象，隧道内的涌水现象比较严重；该段相应的地表道路出现几个坑陷，洞内的局部衬砌也在不同的程度上出现了一定的水平大裂缝。为在整体上减小相应地表的渗水对隧道的整体结构带来的不利影响，对D160+458～D160+498及D168+785～D169+015段对应的地表进行相应的加固处理。D160+458～D160+498及D168+785～D169+015段对应的地表线路两侧的各个9 m内采用注浆加固技术，9 m范围内的注浆加固的深度：在对应的隧道加固部分内以隧道的整体结构外缘线45 cm以外进行有效的控制，在隧道的外部分以隧道的基底以下进行3.5 m的控制。D168+785～D169+015段对应的线路两侧的5 m～9 m的范围采用地表浅注浆的措施，注浆对应的深度为整个隧道底部以下方向3 m的范围，D168+785～D169+015段对应线路的两边各3 m的范围以内采用D12砌浆片进行实际的铺砌，铺砌的大致厚度在25 cm。注浆时以水泥浆为主，水灰比大致为1.05∶1，注浆所需的压力在1.5 MPa～3.5 MPa左右，在注浆施工前应根据试验验证一下注浆的效果，同时对注浆的参数做出相应的调整。

2.2注浆相应参数的调整

泄水洞D172+788处左方边墙底以及D179+795处右侧边的墙底板出现涌泥，且整体的出水较大，裂隙的发育比较完善。这两处的主要灾害为：左侧边墙附近的出水孔水流含泥量较多较严重，容易形成沟底下层淤积；D246+800处底板中部有5 cm～10 cm高的拱起，并且伴有少量的水流出，这个部位对应正洞内主要出现的现象为：正洞右侧拱腰有线状漏水。为了引导并强化对正洞周围岩溶水的排出效果，在出水洞D246+800及D246+854靠正洞侧各设置1处引水横向通道，这个通道使用模筑衬砌，其净空大小与出水洞相符，高宽均为3.0 m。拱墙采用钢架以及钢性小导管支护，整体钢架的纵向间距大约为1.2 m/榀，钢性小导管的材料是φ35型钢型无缝钢管，钢管厚约2.8 mm，每间隔3.0 m布置一环，每个环处布置9根，每根大约长2.8 m。在引水的横道的端头面处设置C30混凝土挡墙，挡墙的厚度为65 cm，并在挡墙处设置长度为4 m孔径为45 mm的集水孔，每处设10孔，最后为了使引水的横通道与隧道底部的岩溶裂隙相连接，在进行隧道底部的处理过程中，对整个隧道的底部进行全面的清理和疏通，此外要向引水的横通道两次进行疏理工作，最终将涌水逐步引上坑面，全面的保证岩溶隙的排水工作通畅。

为了降低引水的横通道在整个工程的开挖过程中给隧道正洞带来的影响，开挖的过程中应以控制爆破为主，控制爆破的震速应在15 cm/s以下，同时在爆破的过程中要加强隧道正洞观测的工作，整个观测工作的测点布置应该在隧道正洞排水孔前面的15 m范围外进行准确的监测，此外应在隧道正洞的相应阶段增加一定数量的防护拱架。爆破工作施工前应对隧道内部全部泄水洞的涌水、涌泥的阶段进行进一步的核查工作。若在爆破工作的施工当中揭露了溶洞等导水洞穴，应采取相应的防护措施。

2.3增设一定量的集水钻孔

泄水洞D358+549处底部两侧以及D584+215左侧部位有浑浊的泥水流出现，整个泥水流的流量也比较大，此外每当大雨过后每次都有大量浑浊的泥水流出，D358+654～D369+664阶段内正对隧道正洞的灾害主要为：正对隧道正洞阶段内的D356+124～D356+135阶段内的衬砌出现一定程度的裂纹。此外考虑该段大部分在D358+658及D367+124段内打设有一定的引水通道；隧道正洞的D586+254段内设有一定量的检查通道，检查通道与相应的泄水洞正交在D458+365；先前的设计中于D258+457～D234+487段内的靠近隧道正洞侧的按照每4.4 m设置1个环向的集水钻孔，集水钻孔每环布置3个孔，每个孔长约为4 m。根据以上的情况，对整个泄水洞的D587+489～D594+245段内采取一定量的加强水孔措施，逐步的加大对整个隧道的岩溶水排泄工作，集水钻孔的设置详细参数为：在先前的设计当中每2个环的集水钻孔之间增设1个直径为48 mm的集水钻孔，每个环在隧道正洞的侧拱顶处、边墙处、拱脚处各布置1个钻孔，一共3个钻孔，每个孔长约4.8 m。

2.4隧道正洞的裂隙的处理措施

结合隧道正洞内的裂隙产生的原因、裂隙出现的时间及其相应的发育情况，对裂隙采取以下的处理措施：

1)泄水洞建设成前产生的裂隙，当泄水洞建成后，衬砌背后的由于岩溶水较短时间内汇集而产生的岩溶高压水得到了非常大的缓解。对于此种类型的裂隙，本次的研究工作暂不作相应的处理，仅对裂隙进行相应的观测以及相应的监测，并根据相应的监测结果确定出一定的处理措施，以保证整个结构以及运营的安全性。

2)对于泄水洞建成以后产生的新的裂隙。裂隙产生的原因仍然有可能是衬砌背在很短的时间内汇集而成，未及时进行高压岩溶水的排泄工作而造成的，因此应该主动的加强对于开裂段的高压岩溶水的引排工作，以保证整个结构运营的安全性。

3　结语

随着我国进一步的发展，国家在隧道工程方面的投入必然会越来越大，作为工程技术的一线人员，一定要肩负自己应有的责任，不断的提高我国的隧道工程灾害防治工作。

[1]李贵荣.隧道涌水涌泥病害处治施工技术[J].交通世界(建养·机械),2012(9):176-178.

[2]马环宇.丽攀高速公路新庄特长隧道涌水及塌方病害工程地质分析与防治对策研究[D].成都：西南交通大学,2012.

[3]杨艳娜.西南山区岩溶隧道涌突水灾害危险性评价系统研究[D].成都：成都理工大学,2009.

Tunnel water bursting and mud surging diseases processing technologies

Zhang Yongshuai

(ShanxiJinzhongHighway&BridgeConstructionGroupCo.,Ltd,Jinzhong030600,China)

Taking Jishan tunnel engineering as an example, starting from aspects of groundwater interception and discharge, grouting parameters, wet hole and cracks treatment, the paper introduces tunnel water bursting and mud surging diseases processing measures, which will be good for improving domestic tunnel engineering diseases preventing level and guaranteeing tunnel operation.

tunnel, water bursting, wet hole, cracks

1009-6825(2016)23-0181-03

2016-06-09

张泳帅(1987- )，男，助理工程师

U457.2

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