宝峰隧道涌水、突泥、突石防治总结

宝峰隧道涌水、突泥、突石防治技术交流材料各位领导、各位专家：大家好！欢迎各位莅临昆玉铁路项目指导工作。宝峰隧道自开工以来，几个斜井多次发生了涌水、突泥、突石现象，下面由我来介绍一下宝峰隧道几个斜井发生涌水、突泥、突石情况及采取的措施，请各位专家提出宝贵意见。一、工程概况宝峰隧道起讫里程DK10+338DK17+715，全长7377m。全隧共设四个斜井，一号斜井全长425m，与正洞交点里程D2K11+600；二号斜井全长600m，与正洞交点里程D2K12+900；三号斜井全长1041m，与正洞交点里程D2K14+750；四号斜井全长482m，与正洞交点里程D2K16+350。二、施工进展情况截至2011年9月17日，宝峰隧道施工情况如下：宝峰隧道1号斜井于2010年11月5日开工，累计开挖进尺393m，最快月进尺70m，平均月进尺38m。宝峰隧道2号斜井于2010年11月17日开工，累计开挖进尺432m，最快月进尺70m，平均月进尺43.2m。宝峰隧道3号斜井于2011年2月28日开工，累计开挖进尺332m，最快月进尺72m，平均月进尺50.6m。宝峰隧道4号斜井于2011年2月11日开工，累计开挖进尺125m，最快月进尺62m，平均月进尺17.4m。三、工程地质及水文情况一号斜井：测区属构造侵蚀、剥蚀低中山区，地形波形起伏，横向冲沟发育。基岩为前震旦系昆阳群黑山头组（Pt1hs）板岩夹砂岩，岩层以薄层状为主，受进口端温水营平移断层影响，节理发育，岩体破碎，围岩稳定性差，地下水以基岩裂隙水为主，含水量中等。一号斜井距离大春河水库较近，可能受到影响。一号斜井承担正洞部分预计最大涌水量为6268m3/dX1K0+027掌子面二号斜井：测区属构造侵蚀、剥蚀低中山区，地形波形起伏，横向冲沟发育。基岩为前震旦系昆阳群黑山头组（Pt1hs）板岩夹砂岩，岩层以薄层状为主，受进口端温水营平移断层影响，节理发育，岩体破碎，围岩稳定性差，地下水以基岩裂隙水为主，含水量中等。二号斜井承担正洞部分预计最大涌水量为5510m3/d。X2K0+165.8掌子面三号斜井：基岩为震旦系昆阳群黑山头组（Pt1hs）板岩夹砂岩，板岩以泥质板岩为主，质较软。受构造影响严重，节理较发育，岩体破碎，强风化带厚度大。地下水以裂隙水为主，水量中等。三号斜井承担正洞部分预计最大涌水量为5000m3/d。X3K0+718掌子面四号斜井：测区属构造侵蚀、剥蚀低中山区，地形波形起伏，横向冲沟发育。基岩为前震旦系昆阳群黑山头组（Pt1hs）板岩夹砂岩，岩层以薄层状为主，节理发育，岩体破碎，全、强风化带厚，地下水以基岩裂隙水为主，含水量中等。四号斜井承担正洞部分预计最大涌水量为4998m3/d。X4K0+353掌子面四、涌水、突泥、突石情况1、一号斜井在7月7日正常施工时，X1K0+069发生掌子面拱部溜坍，高度11.5m，深度4m,宽5.4m，经参建五方现场踏勘，制定了采用双层小导管加固的施工方案；7月8日正按照加固方案施工时，起拱线两米以上局部出现了小股集中涌水并逐渐变大，围岩剥落，自稳能力变差，施工队立即采取喷射混凝土封闭掌子面，但效果较差。14时涌水、突石加快，施工人员迅速撤离，至17时，涌水已经把斜井淹没到X1K0+115，涌水量约400m3/h。掌子面涌水以股状出现，并迅速加大涌水加大，水位上涨水位淹没至X1K0+115，加装抽水设备涌水后，施工现场立即启动应急预案，快速安装应急抽水设备，开始进行抽水，共有两台抽水机抽水，抽水量分别为100m3/h、150m3/h，2011年7月12日抽水到距离掌子面15米处，此时涌水量约为200m3/h。2011年7月13日，参建五方再次现场踏勘，掌子面松散体呈斜坡状堆积到X1K0+085，突石量约150m3，堆积体物质成分为板岩夹砂岩，呈松散的碎石、角砾及中粗砂状。突泥、突砂涌出物经共同研究，制定了在突石松散体前端根部及掌子面拱部堆码砂袋，然后用喷射混凝土封闭掌子面及松散堆积体表面，拱部采用双层小导管注浆加固的方案。至7月22日完成加固，开始掘进，至8月3日共掘进3.6m。2011年8月3日2：00掌子面再次发生了小规模的突泥现象。掌子面突泥现场技术人员组织工人码放沙袋封闭了掌子面，为了保证掘进安全，对掌子面施做小导管注浆加固，小导管梅花型布置。砂袋封堵突泥部位砂袋封堵掌子面注双液浆加固2011年8月6日在对掌子面注浆完成后又分别对上台阶拱部左右边墙进行注浆加固，防止有水浸泡后围岩失稳现象。8月19日掌子面开始人工掘进施工。注浆加固边墙，防止围岩失稳2、二号斜井2011年6月6日1：30分在X2K0+274+276段上台阶左侧拱脚突然涌水，拱部初支混凝土环向变形开裂，裂缝中有水涌出，出水量约5L/S。上述情况出现后，我单位立即采取了应急措施，在上台阶拱脚位置加设了三道140*6钢管横撑，并在涌水位置埋设了引水管，同时在X2K0+270+280段左侧上台阶拱脚增设了42锁脚锚管，锚管长度4.0m，注水泥+水玻璃双液浆，每榀钢架四根。立即施做X2K0+280+300段仰拱及填充，并在边墙拱脚之间增设13道I16工字钢横撑。X2K0+275拱顶沉降从6月3日至6月7日累计沉降105mm，其中6日至7日沉降67mm，围岩变形较大。经参建五方现场踏勘研究，制定了以下加固措施：在X2K0+265+285段两侧拱腰增设20工字钢做纵梁采用20工字钢做横撑，横撑间距0.4m。在X2K0+265+285段上台阶左侧拱脚每榀增设4根4.0m长42锁脚锚管，注水泥+水玻璃双液浆。在X2K0+265+285段拱墙打设4m长42径向小导管，纵环间距0.81.0m，注双液浆。采用横撑加固注双液浆加固围岩按照五方会议纪要，至6月22日加固完成。2011年6月23日晚9时，掌子面开挖时拱部突然发生涌水、突石，开初涌水量约为4900m3/d，现经现场测量，突石（泥）量约为500m3，拱部前方已形成松散堆积体，并且拱部可能存在空腔，我单位采取紧急措施用沙袋及喷射混凝土封堵，封堵范围为X2K0+270X2K0+268，并对掌子面注浆加固。砂袋封堵掌子面松散体坡脚堆码砂袋注浆加固围岩参建五方进行现场核对，制定了如下加固方案：采用喷5cm厚混凝土封闭突泥石体，松散体坡脚码砌沙袋。X2K0+268+248段钢架间距由0.8m调整为0.5m，拱部采用双层小导管注浆加固。径向系统锚杆变更为42小导管，注浆加固。按照五方会议纪要，施工至7月1日时，参建五方再次现场核对，决定于X2K0+270+245段拱部施作108大管棚加强支护。大管棚施工通过以上措施，取得了良好的效果。2011年8月4日，在施作X2K0+249上台阶开挖时，右侧拱脚突发涌水，出水量约10L/s，掌子面斜前面很快被水冲出一深约3m的空洞。右侧拱脚涌水上述情况出现后，我方立即采用预埋1根长3.5m140钢管排水，然后用沙袋码砌出水口，并打设超前探孔排水。打设探孔排水随后喷混凝土封闭掌子面，拱部周边及内侧打设6m长42小导管，注双液浆加固。注浆加固围岩经以上措施处理，效果良好。3、三号斜井3号斜井在开挖过程中，出现过几次掌子面溜坍，现场施工人员发现问题后，及时组织抢险，采用木板、方木、原木等及时封堵溜坍部位，再采用砂袋加固，喷混凝土封闭后，注浆加固围岩，均顺利通过。目前，根据开挖掌子面和超前地质预报揭示，在开挖面前方，隧道位于松散、软弱地段，开挖后稳定性极差，易出现坍塌和滑落现象，因此，开挖过程中应特别注意。注浆加固4、四号斜井4月29日在开挖X4K0+400+411段下台阶时，右侧拱墙发生溜坍，右侧拱顶形成42.5m的坍腔。现场立即进行回填反压，采用小导管注水泥浆加固岩体，小导管长3.0m,间距0.2m，共100根，有效抑制了溜坍。6月11日在开挖X4K0+399.6下台阶时掌子面发生溜坍，掌子面有基岩裂隙水渗出，流量0.1l/s。岩体风化呈砂状，遇水易发生溜坍，自稳性差。安装拱架时掌子面发生溜坍参建五方现场核对，制定了拱部边墙采用超前小导管注双液浆加固的措施，取得了良好的效果。小导管注双液浆加固8月11日在进行上台阶初期支护时，掌子面左侧拱部发生涌水突石现象，突石约350方，呈“泥石流状”断断续续涌出，物质成分为板岩，呈角砾及中粗砂状，粒径为540mm，出水量约5L/s。掌子面突泥突石施工现场采取应急措施，在X4K0+375处采用砂袋砌筑封堵呈梯形，上部宽3m，底宽6m，高2.5m。工人在堆砌砂袋封堵砂袋封堵涌突体目前正在五方会议纪要组织施工，掌子面已开始进尺，但围岩状况依然较差，进尺缓慢。堆码砂袋封堵拱部掌子面注浆加固掌子面及周边围岩密排小导管注浆加固掌子面围岩人工开挖五、防治涌水、突泥、突石主要采取的措施根据施工中发生的各种不良地质灾害，我们总结了一些预防及应对措施：（1）采用以超前水平探孔为主的地质预报，结合地震波、红外探水等手段，及时探明掌子面前方水文地质情况，根据地质情况及时采取措施。（2）采用超前大管棚和超前小导管注浆加固措施。（3）采用径向小导管注浆加固。（4）短进尺，一次开挖一榀，仰拱紧跟。（5）必要时采取临时横撑。（6）根据地质和施工情况，各洞口准备了大量应急物资设备，如抽排水设备、砂袋、方木、钢材等。（7）专业人员跟班作业，在开挖过程中及时了解围岩情况，制定防范措施。当围岩有掉块、溜坍迹象时，及时采用喷射混凝土等方法封闭掌子面；当围岩溜坍较多，拱部形成空腔时，及时采用木板、方木插入溜坍孔口部位封闭，再采用堆码砂袋、喷混凝土封闭、注浆加固等措施进行处理。必要时对发生溜坍部位前后围岩采取加固注浆等措施，确保施工安全。（7）加强信息沟通。指挥部领导24小时开机并轮流值班，发现险情后，现场在采取应急措施的前提下，第一时间通知相关领导。相关领导第一时间赶赴现场指挥抢险。（8）根据目前地质超前预报结果，揭示的地质情况不全面。通过在掌子面前方打设的超前探孔揭示的地质情况反映的比较片面，多次涌水、突泥、突石等不良地质均没有揭示出来，因此，我单位建议在掌子面打设4个超前探孔，探孔深度为30m，掌子面中部一个，