岩溶地区隧道涌水治理技术

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 岩溶地区隧道涌水治理技术 【摘 要】隧道工程所处地质环 境和水文地质条件的复杂性导致了隧道 涌水量的预测方法计算结果的精度远远 不够，应结合区域的水文地质试验和地 质条件综合分析。本文根据岩溶地区隧 道涌水情况，阐述岩溶隧道的治理措施， 取得经验为今后遇到类似问题时以借鉴。 中国论文网 /5/view-5339510.htm 【关键词】岩溶地区；隧道；涌 水；治理 1、工程概况 某高速公路为双向四车道，左线 长 1280m，右线长 1315m，隧道开挖断 面宽约 12.5m，高约 9.8m。隧道横穿山 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 脉，埋深约 150220m，场地属低山丘 陵区。可溶岩与砂、泥岩相间分布。地 表地貌多成槽谷凹地，岩溶发育，有利 于地表水汇集。 2、涌水观测及分析 隧道在施工过程中出现溶洞及涌 水，勘察对象：1）对隧道周边地表进 行大范围勘察，内容包括地表基岩的出 露部分、地形地貌、地表水的流向等； 2）详细探测洞内围岩的岩性及涌水的 流量；3）对洞内出现的溶洞及其涌水 进行详细测绘量测。施工发现，在隧道 右线开挖到 DK10+205 处，揭露的岩层 为岩溶角砾岩、褐黄色薄层状强风化石 灰岩、黄泥互层，进洞左侧拱脚至右侧 拱腰有一溶洞，与隧道轴线呈 30交角， 开挖过程中有多股涌水，流量约 18L/s。在初期支护稳定后的 15d 内，其 实测涌水量约 15L/s。在 DK10+348 处， 岩层为灰岩、泥岩互层，在掌子面下侧 又突发涌水，实测涌水量约为 2580 m3/d，但利用超前钻孔探水及超前地质 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 预报发现，掌子面前方无大规模涌水。 综上所述，本隧道溶洞及涌水情况为： 岩溶为各自独立溶洞，其间无联络通 道相联系，且无地下暗河；地表水塘 蓄水与洞内溶洞水无明显补给关系，溶 洞内的含水系与该溶洞周边围岩构造裂 隙有关，地表水在一定范围内与各溶洞 有补给关系；隧道内溶洞所含填充物， 其性状多为多年累积的泥砂，有一定的 粘结力，不透水。 3、治理措施 隧道的施工中考虑的治理措施： 1）当涌水量不大、涌水类型为基岩裂 隙水时，在长段落范围内进行注浆是不 经济的，也会对隧道的建设工期产生严 重影响。因此，这种条件下应按“适量 排放”的原则，做好隧道施工排水和运 营排水。2）当涌水量较大、涌水集中 在比较段的范围内，严重影响隧道的掘 进进度时，可应采用超前注浆和帷幕注 浆技术、径向注浆的方式进行堵水，来 加快隧道的施工。3）限量排放溶洞水， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 随着隧道开挖喷射混凝土，及时封闭开 挖掌子面，同时在径向施作双液注浆加 固岩体。本方案技术难度较小且造价较 低。经采用 3）方案试验，表明这样既 能保证施工安全，又不致于严重影响原 有山体的地下水环境，有利保护周围山 体生态，而且对隧道开挖施工干扰小， 施工进度快。当确认掌子面前方围岩较 完整可保证开挖安全，水压较低，水量 较大但对施工安全不会造成严重威胁， 即进行隧道开挖。为保证施工安全、节 约工程投资，在开挖后随即对洞身周围 进行径向注浆堵水处理。仅当超前探水 发现掌子面前方存在高压富水、地下暗 河水量大难以保证施工安全时方考虑采 用帷幕注浆。隧道内涌突水、涌泥砂应 以防、堵为主，尽量保持原地生态情况 由于地下水不断排走，造成生态失衡， 特别是农户密集地区的堰塘、田地等处， 水排走后会造成井水水位降落，池塘干 涸，农田失水，给生活、生产带来巨大 影响。应充分考虑特大暴雨对隧道的威 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 胁，建议在修建泄水洞的基础上，设置 地表拦截、封堵设施，减少地面降水大 量补给岩溶水的水量，以减少对隧道结 构的危害。 4、径向注浆堵水 4.1 注浆 进行径向注浆堵水应先进行堵水 试验，再根据试验效果进行调整。径向 注浆堵水范围考虑开挖轮廓线以外 8m。对每一段落从两头向中间注浆。按 隧道动态设计原则及公路隧道施工技术 规范的有关要求，并类比类似工程的经 验，浆液扩散半径初定 3m，再根据施 工中注浆效果进行必要的调整。注浆管 须先检查，确认畅通后再接入注浆系统。 注浆系统与孔口混合器接好后开阀门， 启动注浆泵按照先稀后稠、先注水泥单 液浆再注双液浆的顺序注浆。当注浆压 力达到实测水压值的 23 倍时，维持 35 min，进浆量达到设计数量则停止 注浆，关闭球阀，随即卸下注浆混合器 及注浆系统，并且用清水清洗干净。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 4.2 注浆材料及配合比选用 施工中注浆浆液采用水泥水玻璃 双液浆，水泥为普通硅酸盐水泥，标号 为 32.5 级以上，水玻璃模数为 2.43.4，玻美度为 3045。浆液配合 比的选择要考虑岩石裂隙情况及浆液的 扩散半径，通过现场试验确定，在试验 之前，可选用以下配合比：水泥浆水 玻璃浆（体积比）=1（0.51.0） ，水 泥浆的水灰比=0.81.2。 4.3 注浆量计算和注浆压力确定 式中： Q注浆量（m3） V所要注浆的围岩体积（m3） 浆液综合填充率（取 1%2%） 注浆压力从小慢慢加大，终压一 般控制在 23MPa。 4.4 注浆要求和效果检查 注浆要求： 1）注浆前应选一试验段，确定 浆液充填率、注浆量、浆液凝结时间、 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 浆液扩散半径、注浆终压等指标。 2）孔口位置应准确定位，施工 偏差不大于 5cm。 3）注浆的连续性。 注浆效果检查： 所有注浆孔都注满后，钻取岩芯 对注浆效果进行检查。对浆液扩散较为 薄弱、钻孔渗水量大于 0.25 L/min m，需加孔补充注浆，直到达到标准。 5、结论 隧道工程所处地质环境和水文地 质条件的复杂性导致了隧道涌水量的预 测方法计算结果的精度远远不够，应结 合区域的水文地质试验和地质条件综合 分析。并且，隧道是一