隧道工程施工中涌水突泥灾害的处置探讨

隧道工程施工中涌水突泥灾害的处置探讨陈绳权中建海峡建设发展有限公司摘要：在隧道工程施工过程中，涌水突泥灾害频发，但是如何处置这个问题对于施工人员来说是一个严峻的挑战。在进行施工处理技术的制定时要因地制宜，以实际勘察结果为依据，本文分析了隧道突泥涌水的特征，并且提出了治理涌水突泥的方法，希望为解决隧道中的涌水突泥病害问题贡献一份力量。关键词：隧道工程；涌水突泥；技术1近年来，交通事业不断发展，隧道工程数量与日俱增，规模也越来越大，但是在隧道工程施工过重中，涌水突泥灾害日益频发，这是由于地理环境特殊，地质比较复杂。涌水突泥的发生对施工安全有严重的威胁，不利于施工正常进行，同时隧道工程质量无法保证，也不利于运营后的环境。因此，目前社会上有越来越多的人关注怎样有效解决隧道涌水突泥的灾害的处置。前言2隧道突泥涌水的特征主要有以下4个方面。他们主要的不同点是在裂缝中生成的岩石特性不同，以及涌水量不同的体积以及涌水的现象不同，具体表现在：第一，在隧道突泥涌水地层中，在裂缝中生成大多数不完整的岩石，岩性中石英岩的成分只有少量的。股状型，并且形成空洞是突泥涌水的现象，而且有一处大约在2800m3/d左右的分散的涌水量出水点。第二，在裂缝中生成了大多数不完整的岩石。股状型，有较大水压是突泥涌水特征，并且有一处大约在4000m3/d左右的涌水量集中点。第三，在裂缝中生成大多数较完整的岩石，岩性中石英岩的成分只有少量的，股状型或是喷射型，有较大水压，没污浊是突泥涌水的现象，涌水量平均在7000m3/d左右。第四，在裂隙中生成的岩石呈薄层状态，岩性中石英岩的成分只有少量的，涌水量有一处约5000m3/d的分散出水点。股状型，有少许碎石是突泥涌水特征。隧道突泥涌水的特征3治理涌水突泥的方法3.1临时处置措施方案应该加大力度调查和监测地表地质，如地表水是否流失或消失等。为了不让地表水渗入到隧道内，可以挖截水沟在地表塌陷坑四周，并用雨棚覆盖塌陷坑做好安全围栏，并做好安全标识。根据山体地表情况及地质情况，为防止地表水渗入可能再次产生突水突泥与山体沉降危害，同时保证洞内支护体系及结构的安全，采用地表封闭，同时进行地表注装加固的施工措施。3.23.2.1止浆墙的设计及施工沙包袋或者碎石袋是根据施工作业平台的宽度用来加固及填筑的材料，并且在设置时要按3级台阶进行。形成掌子面反压，支撑住掌子面，并喷射混凝土封闭砂袋挡墙和掌子面中突泥体，起到止浆的作用。施作止浆墙时，预埋注浆管在止浆墙与初期支护之间，在周边渗漏时，进行注浆堵漏，保证止浆墙周边密实。3.2.2隧道断面注浆设计与施工全断面预注浆方案（目前我国隧道施工采用这种方案）与周边预注浆方案是隧道注浆的两种方法。隧道围岩超前预注浆，就是将超前注浆孔布设在施工掌子面发射状，用高压在岩体裂隙中充填浆液，凝固结石，减小裂缝的宽带，增加其粗糙度，并且受到注浆压力作用后，裂隙面被压紧为闭合状态，减小了围岩渗透系数，使围岩渗透性降低，固结堵水后再开挖掌子面。3.2.3高压富水空腔的处理（1）以堵为主。若按“以堵为主”为原则进行处治，则需要严格控制注浆质量及效果检查，否则一旦在开挖过程中，注浆加固区打破安全防突距离，就可能有二次的突水突泥地质灾综合治理措施害。以下是高压富水空腔的处理的具体方法：首先要进行纵向工字钢以及临时斜支撑的加设，然后把钢拱架加设在矮边墙上，然后把混凝土或者片石混凝土灌注在溶洞空腔中，然后把上下两排，并保持一点间距的泻水管预埋进去，把模板在充填达一定高度进行架立，用初期模筑混凝土衬砌浇筑，与此同时，为了起到缓冲和过滤的作用，要把两排共计若干注砂孔预留出来，然后向衬砌拱背吹填砂砾，形成缓冲层。然后把泻水孔打在下部，让其出水，最后，挂防水板，进行衬砌模筑防水钢筋混凝土的浇筑，总共2次，需要注意的是，两次模筑混凝土衬砌的施工边缘应错开一定距离。（2）释能降压。某些隧道采取“释能降压、注浆加固”的原理处理高压富水空腔的问题。“释能降压”即对超前地质预报探测到富水空腔，为了达到排水、排泥（碎石）的作用，通过钻孔排水、设置泄水支洞等方法，使空腔充填泥浆的势能降低。“注浆加固”即对空腔释能降压后残留的填充物进行注浆加固，改良空腔内地层条件，为下步超前支护等处治措施创造条件。此方案对高压富水空腔突水突泥、支护结构抗高水压荷载施工费用高、运营水害安全隐患、难度大等技术难题有效解决。3.2.4超前支护及开挖技术为了避免隧道空腔不会由于下部开挖而再次产生涌水突泥的危害，保障其稳定性，除了长孔注浆加固措施以外，还需要进行加固超前支护，具体实施位置在隧道拱部外缘，方法是施作长管棚并注双液浆。超前管棚支护这种超前支护形式具有比较大的整体刚度，可以对围岩变形进行阻止和限制，对于早期围岩压力可以提前承受。设置的方式是离隧道开挖轮廓线不远处进行钻孔，钻孔时要沿洞轴以较小的外插角进行，进行惯性矩较大的厚壁钢管的安装，横向环形支撑为钢格栅拱架，纵向支撑为钢管。施工完成后，进行超前注装支护，隧道开挖长度要比小导管注浆长度小。3.2.5防排水措施（1）为了达到结构自防水的目的，首先要做的是把无纺土工布和HDPE自粘防水板敷设在初期支护与二次衬砌之间。防水板敷设施作的主要范围是边墙下部设置引水管处至拱部，固定的方式是无钉铺设方法，要补强固定处。拱墙及仰拱二次衬砌一次浇筑的工具是防水混凝土泵，同时要注意，一定对浇筑混凝土质量进行保障以及不能留有空隙在衬砌与初期支护之间。（2）排水措施隧道开挖后，视围岩体裂隙渗水情况可适当采用环向排水半圆管将岩面水引入两侧纵向排水管，并通过横向引水管，最终汇入中心排水沟，集中排出隧道外。4发生频率较高的地质灾害之一就是隧道工程涌水突泥。如何处置这个问题对于施工人员来说是一个严峻的挑战，本文通过总结分析隧道涌水突泥地质灾害处置施工技术，希望能为处置类似灾害的工作人员进行参考。结束语参考文献：[1]马怀鹏,等.综合法超前地质预报在天成山隧道中的应用[J].现代交通技术,2014(2):4l~42.2018.04

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