范振龍

摘要：突水突泥災(zāi)害是由于應(yīng)力釋放導(dǎo)致的圍巖裂隙擴(kuò)展，引起隧道中突然進(jìn)入地下水。可是，只有分析清楚施工中的突水突泥災(zāi)害的發(fā)生機(jī)理及其影響因素，做出相對(duì)準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)，制定較優(yōu)的處理方案，最大程度地減少突水突泥災(zāi)害的發(fā)生，保證隧道施工的安全。

關(guān)鍵詞：隧道；突水突泥；處理技術(shù)

對(duì)于突水突泥災(zāi)害已經(jīng)發(fā)生的前提下，應(yīng)靈活、主動(dòng)地根據(jù)相關(guān)條例制定應(yīng)對(duì)方案，有條不紊地對(duì)已發(fā)災(zāi)害進(jìn)行處理，防止次生災(zāi)害的發(fā)生。在以后隧道突水突泥研究中，應(yīng)將重點(diǎn)放在對(duì)施工生產(chǎn)管理能力和地災(zāi)隱患探測(cè)精度的提高上，充分的認(rèn)識(shí)災(zāi)害發(fā)生的成因與機(jī)理，才能更好地服務(wù)于隧道工程的建設(shè)。

一、突水突泥處理方案

1、突水突泥應(yīng)急措施

⑴將人員立即撤離，清點(diǎn)完人數(shù)后，把詳細(xì)情況盡快向上級(jí)報(bào)告；

⑵在確定保證安全的前提下，將機(jī)械設(shè)備轉(zhuǎn)移至安全地帶；

⑶迅速切斷危險(xiǎn)區(qū)電源，在保證安全的情況下，恢復(fù)安全地帶的照明；

⑷應(yīng)迅速成立領(lǐng)導(dǎo)小組，組織人員對(duì)災(zāi)害的成因、規(guī)模、性質(zhì)等進(jìn)行調(diào)查，經(jīng)過(guò)全面的分析之后，迅速做出有效的針對(duì)突水突泥災(zāi)害的處理方案，防止次生災(zāi)害的發(fā)生，最大限度保證設(shè)施及人員安全。

2、處理方案

處理原則：在大量隧道工程突水突泥事故處理的實(shí)踐基礎(chǔ)上，一般遵循“以疏為主、堵排結(jié)合”的原則。如果在地下水較大的可溶巖與非可溶巖接觸帶、斷層破碎帶等地段，為了很好地達(dá)到堵水、防水的目的，在分析各項(xiàng)實(shí)際情況的基礎(chǔ)上，采取“以堵為主、限量排放”的原則，最大限度地減小災(zāi)害的危害程度，達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理的目的。

處理方法：對(duì)于隧道突水突泥災(zāi)害，其形式多種多樣，處理方法也隨之改變，應(yīng)根據(jù)具體的施工、地質(zhì)和災(zāi)害發(fā)生情況，采取合適的處理技術(shù)，最大程度地減少人員與財(cái)產(chǎn)的損失。注漿加固、封堵、充填封閉、疏導(dǎo)、跨越等是通常情況下經(jīng)常采用的處理方法，對(duì)于災(zāi)害的處理應(yīng)在時(shí)間和空間上合理安排相適應(yīng)的處理方法，以達(dá)到最優(yōu)的處理效果。針對(duì)施工過(guò)程中巖溶孔洞、巖溶裂隙、巖溶突水災(zāi)害的突發(fā)情況，應(yīng)對(duì)大型溶洞進(jìn)行地質(zhì)雷達(dá)或地震反射的超前探測(cè)，并且使用紅外線儀器探測(cè)進(jìn)行巖溶水的探測(cè)，以便對(duì)隧道開挖工作面前方的地質(zhì)情況有深入的了解。

二、案例分析

1、工程簡(jiǎn)介

某隧道位于廣西境內(nèi)三都-五通間，全長(zhǎng)1666m，施工由出口端單向掘進(jìn)，出口里程為DK320+804，掌子面里程為DK320+220，洞口距掌子面約584m，設(shè)計(jì)圍巖為Ⅳ級(jí)，主要地質(zhì)為含礫砂巖、砂質(zhì)泥巖、砂巖夾頁(yè)巖，灰黑色頁(yè)巖及硅質(zhì)巖夾頁(yè)巖，隧道埋深約140m。DK320+220處發(fā)生突水突泥，在DK320+220左側(cè)出現(xiàn)一溶腔口，內(nèi)有大量的填充物、水不斷涌出，共涌出黃泥及碎碴約6000m，涌水量上萬(wàn)方。突泥突水后，溶腔口被一大塊石整塊堵塞，且溶腔孔在左上側(cè)，未侵入凈空。

2、處理方案及措施研究

2.1清除洞內(nèi)淤泥及措施

（1）對(duì)已施工仰拱及下臺(tái)階的DK320+804—DK320+280段上面的淤泥及堆碴，進(jìn)行全斷面清除；同時(shí)疏通中心排水溝，使水流暢通，集中水流，在上下臺(tái)階開挖集中排水溝渠，導(dǎo)出掌子面涌水，使拱墻及仰拱不受積水浸泡。（2）對(duì)既有結(jié)構(gòu)物有污泥的部位使用清水沖洗干凈，恢復(fù)二襯、仰拱施工。（3）對(duì)已開挖上臺(tái)階的DK320+280—DK320+225段上面的淤泥及堆碴，考慮到要對(duì)掌子面附近的原初期支護(hù)進(jìn)行加固處理，先以向掌子面方向按6%的上坡進(jìn)行清理一部分，剩余的淤泥及堆碴待掌子面附近的原初期支護(hù)加固完成后再進(jìn)行全部清除。

2.2原初期支護(hù)加固及措施

在靠近掌子面附近的DK320+240—DK320+220段經(jīng)圍巖量測(cè)結(jié)果，有下沉趨勢(shì)，最大下沉量為7.6cm，因此對(duì)此段增加加強(qiáng)拱架加強(qiáng)支護(hù)處理，具體加強(qiáng)支護(hù)采用I20b工字鋼進(jìn)支撐，鋼架間距按60cm每榀；φ22縱向連接鋼筋按環(huán)向0.5m間距連接；掛設(shè)兩層鋼筋網(wǎng)，網(wǎng)格間距20×20cm；拱部120°范圍內(nèi)打設(shè)徑向Φ22組合中空錨桿，錨桿間距1×1m梅花型布設(shè)，錨桿單根長(zhǎng)4m，同時(shí)在兩側(cè)拱腳處每榀鋼拱架設(shè)2根4m長(zhǎng)鎖腳錨桿。

2.3掌子面清理及支護(hù)措施

（1）溶腔口涌出松散體采用反壓、掛網(wǎng)、噴射砼及小導(dǎo)管注漿固結(jié)。

（2）對(duì)掌子面空洞向出口方向未進(jìn)行初支的部分按三臺(tái)階開挖法，以弧形清理淤泥及堆碴，預(yù)留核心土，第一臺(tái)階距拱頂不超過(guò)2m，支護(hù)采用I20b工字鋼進(jìn)支撐，鋼架間距按50cm每榀；φ22縱向連接鋼筋按環(huán)向0.5m間距加強(qiáng)連接；掛設(shè)兩層鋼筋網(wǎng)，網(wǎng)格間距20×20cm；拱部120°范圍內(nèi)打設(shè)徑向Φ22組合中空錨桿，錨桿間距1×1m梅花型布設(shè)，錨桿單根長(zhǎng)4m，同時(shí)在兩側(cè)拱腳處每榀鋼拱架設(shè)2根4m長(zhǎng)鎖腳錨桿；噴射C25混凝土厚25cm。按以上支護(hù)措施逐一支護(hù)至拱頂空洞口位置。

（3）由于溶腔口未侵入凈空，且溶腔口比較大，經(jīng)連續(xù)觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)卡在溶腔口的巨石，石質(zhì)堅(jiān)硬、且與溶腔口咬合牢固，如果擾動(dòng)此塊石，其溶腔內(nèi)的填塞物將大量涌出，不利于處理，最后決定不擾動(dòng)塊石，對(duì)其進(jìn)行加固，成為一道天然屏障。

（4）待圍巖穩(wěn)定并保證安全的前提下再對(duì)突泥突水空洞周圍進(jìn)行加強(qiáng)支護(hù)。支護(hù)采用I20b工字鋼進(jìn)支撐，鋼架間距按50cm每榀；φ22縱向連接鋼筋按環(huán)向0.5m間距加強(qiáng)連接；掛設(shè)兩層鋼筋網(wǎng)，網(wǎng)格間距25×25cm；拱部120°范圍內(nèi)打設(shè)徑向Φ22組合中空錨桿，錨桿間距1×1m梅花型布設(shè)，錨桿單根長(zhǎng)4m，同時(shí)在兩側(cè)拱腳處每榀鋼拱架設(shè)2根4m長(zhǎng)鎖腳錨桿；噴射C25混凝土厚25cm；在溶腔口預(yù)留一根泵送砼管，待后期溶腔內(nèi)處理用。

（5）在第一臺(tái)階施工后經(jīng)觀測(cè)變形穩(wěn)定后，再進(jìn)行下一臺(tái)階的施工。

（6）DK320+220——DK320+164段拱部采用φ108大管棚超前支護(hù)，采用二重管A、B（C）無(wú)收縮雙液WSS工法注漿、環(huán)向間距0.5m布置，共計(jì)38根。當(dāng)施工至DK320+164時(shí)，根據(jù)實(shí)際地質(zhì)情況考慮是否再次施作大管棚。

（7）結(jié)合拱部施做φ108大管棚，繼續(xù)施做超前水平探孔，探孔長(zhǎng)30m。

（8）用4.5m長(zhǎng)φ42小導(dǎo)管填充注漿，全環(huán)按0.5m×0.5m梅花型布置。注漿量以達(dá)到不漏水為止，數(shù)量以實(shí)際使用量為準(zhǔn)。

（9）DK320+297—DK320+154段采用全環(huán)鋪設(shè)土工布+防水板，后續(xù)段落根據(jù)實(shí)際地質(zhì)情況及水流量確定。

（10）自DK320+297開始每個(gè)施工縫預(yù)埋注漿管，一旦發(fā)現(xiàn)滲漏水，采用無(wú)收縮雙液注漿，注漿量以達(dá)到不漏水為止，數(shù)量以實(shí)際使用量為準(zhǔn)。

2.4掌子面圍巖加固處理措施

當(dāng)加強(qiáng)初期支護(hù)與掌子面封閉后對(duì)掌子面圍巖進(jìn)行帷幕注漿來(lái)加固掌子面圍巖。（1）在掌子面圍巖上噴射25㎝厚C25噴射混凝土，噴射混凝土之前先掛設(shè)鋼筋網(wǎng)片，網(wǎng)格尺寸按25×25㎝。（2）噴射混凝土完成后打設(shè)單根6m長(zhǎng)的φ42小導(dǎo)管，按1×1m間距梅花型布置。（3）小導(dǎo)管注漿，加固掌子面圍巖。

2.5空洞處理

進(jìn)一步對(duì)空洞的走向及分布情況進(jìn)行更為詳細(xì)勘察并制定最終的處理方案，待最終處理方案確定后對(duì)空洞進(jìn)行處理?？斩刺幚硗瓿珊笤龠M(jìn)行掌子面的開挖。

結(jié)語(yǔ)

在隧道工程施工中，突水突泥災(zāi)害的發(fā)生，是受眾多復(fù)雜且相互關(guān)聯(lián)的因素共同影響的，只有在對(duì)災(zāi)害成因做出正確分析和總結(jié)的基礎(chǔ)上，采取及時(shí)、準(zhǔn)確的綜合地質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)技術(shù)，根據(jù)具體的地質(zhì)、水文等情況做出有效的應(yīng)對(duì)方案，才能最大程度地減少隧道施工中突水突泥災(zāi)害的發(fā)生，降低不必要的人員、財(cái)產(chǎn)損失。

參考文獻(xiàn)：

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