隧道防涌水突泥技术

防涌水突泥技术

1、工程概况：

鹰嘴岩隧道位于重庆东南部，左线隧道全长3247米，全隧单面坡，坡度为－1.85%。隧道进口位于酉阳境内，地形地貌受地层岩性及构造控制明显，属于岩溶剥蚀峰从洼地中山地貌区，峰丛底座相连，地形切割较大，溶蚀沟槽发育，地面高程830～870之间，隧道埋深约170米，隧道左侧为阿蓬江，溶洞的正上方为一片斜坡山岭，左右侧分别有一山谷，植被发育，无明显洼地漏斗。隧道围岩岩性为灰岩，隧址区属于阿蓬江水系，可溶岩分布区，地表主要发育溶沟溶槽，区内大气降雨形成的短时洪流多沿山中的溶蚀沟槽向落水洞排泄进入地下水系，地下水类型主要为碳酸盐岩岩溶水，松散岩类孔隙水。

该溶洞位于鹰嘴岩隧道ZK39＋835～840处，离鹰嘴岩隧道进口洞口约300米，隧道位于半径为1000的圆曲线上，纵坡为－1.85%，设计为Ⅳ级围岩，采用S4C支护参数，格栅钢架1.0米/榀，喷射C20砼厚度18CM,Φ22药卷锚杆L＝300CM，间距1.0×1.0米，C25砼衬砌40CM。

2、ZK39＋835溶洞的施工经过

2007年2月26日，隧道左线开挖至ZK39+835时掌子面出露一溶洞，其位置位于行车方向左侧边墙至拱腰处，露出的溶腔高约5～7米m左右，内充填黑色的流塑壮的填充物，无水，溶腔周边围岩整体性较好，在准备进行初期支护施工时，溶洞内的填充物大量坍塌，坍塌的填充物为黄色与黑色的泥状物，拌有臭味。填充物坍塌至2007年3月1日基本稳定，填充物坍落约300多方。从坍塌后的溶腔高约从拱顶上去约10～15米，溶腔朝右线斜向后发展，溶腔岩壁的倾角约70°，走向与隧道轴线约成20°。

在2007年3月1～3日对溶洞的初期恢复施工，根据当时的情况，经四方现场踏勘，对该溶洞处的初期支护参数进行了调整具体为：由原来的格栅拱架变更为I18的型钢拱架支护，钢架间距为50cm；喷砼厚度由原来的18cm变更为25cm；钢筋网片由原来的单层网片变更为双层网片。同时，在喷砼与溶腔岩壁铺设一根盲管，盲管由2根φ100的弹簧软管组成；隧道拱腰以下的溶腔采用C25砼满灌回填，隧道拱腰至拱顶采用C25砼回填，回填高度2米。在3月1日～3日初期支护完成后，分四次对溶腔进行砼回填，每次回填高度约2～3米。

3、涌水经过

2007年4月11日上午8：30时左右，进口右线YK39+826里程处、线路左侧初支拱腰位置出现一涌水点，水通过初期支护砼喷出，水呈喷射状，且浑浊，直到上午11：30时左右停止。在12：20左右，进口左线ZK39+822～+845里程段、拱顶至线路右侧拱腰位置出现多个涌水点；为了保证安全，在该段钻泄水孔，钻孔数量为32个，深度为0.9～2.2m，其中25孔水流呈喷射状，当时水柱最大射程达7～8米，其余7孔水压较小，水浑浊；水流每小时约400m3左右。由于隧道进口为反坡施工，造成掌子面处积水深达2.5米左右，掌子面被迫停止施工。2007年4月22日、4月28日、5月2日，又出现类似情况，造成掌子面处积水，再次被迫停止施工。

2007年6月11日凌晨4：40分左右出现大量涌水，涌水出现在隧道拱顶靠右侧，从原预埋的Φ159的钢管中冲出，形成三根水柱，水流湍急，颜色浑浊，泥砂含量大，涌水量初步估算约2500～3000m3/h。至早上7：00时，左线涌水已将隧道淹没约250米；受逆坡排水的影响，在上午11时左右，涌水量稍有减小，但也约500～700 m3/h，造成鹰嘴岩隧道左线进口全面停工。本次涌水由于隧址区连续5天的降雨，雨量大，持续时间长，造成涌水量大，截止到6月14日凌晨，涌水仍在持续，且水量时大时小，颜色有时

较澄清，有时带黑色，更多的时候是黄色浑浊。

4、原因分析及处理方案：

原因分析：鹰嘴岩隧道所处位置为岩溶地质地段，ZK39+835里程处存在溶洞，在溶洞的附近出现不同大小的流水通道，随着时间的推移、地质的变化、环境气候的变化，该溶洞逐渐被填充，原有的流水方向也因该溶洞的被填充而改变，隧道开挖施工的影响，使原本已经改变流向的流水又流向隧道，水量并受气候影响。

处理原则：由于所流的水浑浊，含泥量较大，说明一方面对流经的孔道有冲刷的现象，另一方面水的排放渠道仅能通过隧道中央排水管排放，结果会导致排水管道被堵塞或水量大于设计中央排水管的排水能力。因此处理原则定位为“以堵为主，限量排放”。同时将隧道二衬结构加强，防止隧道二衬完成以后产生裂纹。

处理方案：

（1）填充注浆:

①注浆里程：左线ZK39+823～ZK39+840；右线YK39+819～YK39+835。

②注浆小导管采用φ42、长2.5米的无缝钢管，注浆孔长4米，纵向间距1.5米，环向间距1米，呈梅花型布置；详见《ZK39+835溶洞注浆施工图》。

③注浆范围：设计标高以上2米外的拱墙部分；

④注浆方式：全段式、定压注浆，注浆压力控制在0.8～1MPa之间。

⑤双液浆配比：浆液胶凝时间控制在50s左右。

水泥浆液：水灰比为1：1（重量比）；水泥浆：水玻璃＝1：1（体积比），其中水玻璃玻美度为35Be。

（2）防排水系统：ZK39＋820～845及YK39＋815～835里程段内密排环向φ100弹簧排水管，横向φ110PVC双壁单侧打孔波纹管排水管间距调整为2.0米，φ100弹簧排水管直接与横向排水管联结，将水排入中央排水沟内。

（3）ZK39+823～ZK39+840及YK39＋815～835里程段内，拱墙二衬内增设ф22双层钢筋、层距25.9cm。

5、处理结果：现正处于处理中。