三峡翻坝高速公路某隧道右洞突泥突水处理方案

1、季家坡隧道右洞突泥突水处理方案 一、 工程概况： 三峡翻坝高速公路 S4 合同段位于宜昌市夷陵区三斗平镇，线路 全长 4.5 公里，起点桩号为 K15+500( ZK15+491.376),终点桩号为 K20+000(ZK19+984.696);主要由季家坡隧道、鸡公岭隧道、艾家河 大桥及 200 米高填方路基组成。合同施工总工期 30 个月，工程总造 价 2.73 亿。 季家坡隧道进口位于宜昌市三斗坪镇陶家溪附近， 出口位于季家 坡，隧道左幅起止桩号： YK13+726-YK17+31，0 长 3584 米，属特长隧 道，隧道最大埋深约 390 米。该隧道地处构造堆积和侵蚀 -溶蚀低山 丘陵

2、地貌单元，山体相对高差 50-200 米，自然坡度一般 19-38 度， 该地区地处亚热带大陆性夏热潮湿气候区，降水量大，地表水丰富。 二、涌水过程及分析原因 (一)、涌水过程 2009 年 9 月 30 日掌子面施工至 YK16+042 处大量裂隙水涌出， 拱 顶有多处股状裂隙水涌出， 涌水量约 70m3/h 。考虑到隧道今后的运营 安全经多方决定将 YK16+042-YK16+02 毅 20 米由 S3 变更为 S5-2 继 续向前施工，在 2009 年 10 月 01 日爆破后断面发现溶洞并且有大型 突水，涌水量约 200mVh。 随后开始组织抽水， 经过一个月时间将水 抽干在 2009

3、 年 11 月 1 日掌子面恢复施工。 2010 年 5 月 19 日至 2010 年 5 月 22 日湖北宜昌地区连日降雨， 雨水再次通过裂隙渗入，在 5 月 23 日早上发现 YK16+065 处隧道调平 层施工缝处发生涌水， 当时水量较小， 到中午时发现调平层起拱水量 增大，水压力也逐渐增大，到 5 月 24 日水量再次增大，施工缝处喷 水 2 米多高，5 月 25 日发现底板水量减小，但是 YK16+050 处二衬施 工缝处有泥水渗出，到 5 月 28 日施工缝渗水扩展至 YK16+098 整个 断面像水帘洞一样，经过半个月时间将水抽干 6 月 14 日恢复施工。 （二）、涌水原因分析

4、： 1 、复杂的地质条件 （1）、根据该隧道的岩溶地下水系统特征，涌水点附近的裂隙、 岩溶发育情况的调查，以及涌水点水量的变化、淤泥特征分析，该隧 道突水地段处于三山交汇的冲沟正下方， 虽然该处隧道埋深较深， 但 在山体形成过程中两座山体间岩体中易形成挤压破碎带和松散体， 使 原山体水平发育的薄状岩层出现斜向裂隙， 雨季雨水通过裂隙渗入岩 体初支表面，由于压力较大破坏防水系统流入隧道。 （ 2）、隧道围岩在 YK16+042 处发生质的转变， 由原来的灰白色 白云岩转变为黑色薄层状泥质页岩，层间夹有黄泥，遇水软化、膨胀 呈泥状，软硬相间；节理裂隙发育，岩层走向与洞面成 15 度角，有 斜向裂隙

5、，并且揭穿了走向 300倾角/ 70 的溶蚀裂隙（该溶蚀裂 隙呈上宽下窄，隙宽 1030cm 不等，延展性较强）。 （ 3） 、 由于揭穿该溶蚀裂隙时正逢雨季，地下水水位相对较高， 灯影组岩溶含水层中的水量也较丰富， 因此，当时该处的涌水量相对 较大，随着时间的延续、 降雨的停止和减少， 水压力和涌水量也呈明 显下降趋势，此后隧道的初期支护和二衬的施工也在一定程度上堵塞 了该溶蚀裂隙， 裂隙中的地下水逐渐恢复到原天然的状态， 继续向东 南方向径流汇入龙洞窝岩溶管道系统排泄， 从而表现出了目前它对隧 道拱顶、隧底的破坏。 2、水文地质条件的影响 季家坡隧道地处亚热带大陆性夏热潮湿气候区， 降水量

6、大， 地表 水丰富，该段隧道正处于三山交接在地表形成的“ V型洼地的下方。 2010 年 5 月 19 日至 22 日，该地区连日降雨，雨水汇集于“ V”型洼 地内，因隧道围岩裂隙发育，地表水直接渗入洞内，隧道上方由于裂 隙水的浸润破坏二衬背后防水系统导致涌水， 该隧道段的地下水水压 力约在0.20.3MPa,连续强降雨后预测最大水压力约为 0.5MPa。 三、处理方案： 经过对本涌水区段水文地质分析，主要“以堵为主，以排为辅， 排堵结合”的原则进行处理。具体措施如下： 1） 、凿掉二衬增设仰拱并在仰拱及水沟下方分别钻一排 110垂 直排水孔， 孔深5m,孑L内灌级配碎石， 纵向距离 510m

7、,横向距离 1m,涌水点较密集地段间距取小值，通过溶蚀裂隙或溶蚀管道将水 排出，然后在仰拱下方施作 1 08 注浆管，注双液水泥浆进行加固， 纵向距离 2m,横向距离 1m,目的是封闭该区域围岩内溶蚀裂隙， 通 过注浆,在该区域形成厚约 5m 左右的隔水墙,阻止地下水从该处入 渗,降低底板水压。 2） 、在 YK16+135-YK16+042 段调平层下每 10m 设置一道横向碎 石反滤盲沟, 顺隧道轴线纵向设置一道碎石反滤盲沟, 横纵向碎石反 滤盲沟相连接， 让作用在底板上的地下水能通过碎石盲沟流入排水孔 通过溶蚀裂隙或溶蚀管道将水排出，降低底板水压。 3） 、YK16+050-YK16+0

8、98 涌水段二衬接缝处是本区段防渗薄弱 点，首先对该段二衬进行注双液水泥浆进行加固， 纵向每 2 米施作一 环 108注浆管， 横向间距为1米， 注浆管长度为4米， 注浆结束后 待强度达到 50%，将该段二衬凿掉重新按照 S5-2 进行支护施工。 四、施工顺序 挖除原有调平层一一仰拱开挖一一施作 110 排水孔一一仰拱打入 108注浆管注双液水泥浆仰拱填充施作碎石盲沟反滤层 （纵横向）打入 108 二衬注浆管注双液水泥浆凿除二 衬按照 S5-2 衬砌施工 五、注意事项 1 、仰拱开挖时边墙底部应预留一定的距离， 以免二衬落空失去支撑， 造成安全隐患； 2、 二衬返工处理时严禁全部凿除以后才进行