隧道渗涌水的影响因素和施工技术.doc

1、隧道渗涌水的影响因素和施工技术摘 要：渗涌水是隧道施工过程中仅次于塌方的最常见的地质病害之一，随着交通建设领域的建设高潮， “多、长、大、深”也是今后隧道工程的发展趋势，如何处理好渗水涌水问题，会引起越来越多的关注。下面我们先阐述隧道涌水的影响因素，再分析防治涌水的施工技术以及在施工过程中的注意事项。 关键词：隧道涌水；施工技术；影响因素 中图分类号：U455 文献标识码：A 文章编号 1.依托工程概况 海峡西岸经济区高速公路网漳州至永安联络线起于国高厦成线海沧至天宝段，终点接国高泉南线永安段，并与海西网第四横莆田至永定高速交于漳平北。其中我司承建的 A1 合同段，线路起于漳州市华安县丰山镇丰

2、山互通 K2+403.336 处，止于漳州市华安县沙建镇沙建村下游2Km、K9+021.500 处，途径九龙江、鹰厦铁路以及当地村庄、天地、水田、池塘等，路线全长 6.618km，主要包括路基、桥涵、隧道、防护及排水等工作内容，其中石亭岭隧道为分离式隧道，左线起讫桩号为 ZK6+271-ZK8+763，右线起讫桩号为 K6+287-K8+748，隧道单洞长度达到 4953 米，建筑界限（宽*高）为 10.25*5.0 米。 根据地质钻探资料，该隧道围岩主要为第四系残坡积土、全风化花岗闪长岩、强风化、中风化至微风化凝灰岩，受构造影响，部分位置岩体较破碎，呈镶嵌碎裂结构，地下水水量丰富，呈点滴状至

3、淋雨状出水，施工过程中，隧道洞顶可能出现中-大坍塌，侧壁可能出现局部失稳。 2.隧道涌水的影响因素 2.1 地质构造 从隧道围岩的结构特征来看，不论何种围岩，当其隧道掘进至破碎带发育地域时，隧道常会发生大规模、高水压的涌（突）水。破碎带可以断层破碎带或是断层影响带，也可以是各种褶皱发育地域，有地应力引起区域岩体破碎。还可以是各种岩性接触带。如：可溶岩与不可溶岩接触带、岩浆与围岩的接触挤压带等。 其中，在大断裂带或区域性断层附近，断层的性质对涌水也很大，张性断层一般是导水和富水的；扭性断层次之；而压性断层一般是不导水的。在断层复合部位或此生断层区域,其导水性增加,因而其突水危险性也大为增大。 2

4、.2 地形影响（水压力影响） 、地貌影响 隧道涌水与隧道穿越区地貌条件密切相关，隧道涌水量随地形地貌条件及隧道位置的变化而变化。由于隧道通过的地段地质条件复杂，地形复杂、埋深越深。揭露的水文地质单元多，水源补给量充足，地形高差越大、汇水面积越大、水头压力越高。如日本的旧丹那隧道 1918 年开工后曾 6 次遇到大突水最大的一次断层突水达 33m3s，水头压力高达 1442MPa，贯通时总涌水量达 168ms致使该隧道历时 16年建成。我国的京广复线大瑶山隧道通过 F9 断层时，曾遇到 05m3s的突水，射程达 810m。 在深部岩体中，岩体断续裂隙在极高水压力下易发生扩展，裂隙相互贯通后再进一

5、步张开，发生水力劈裂。探埋隧道工程围岩若发生水力劈裂，这将使裂隙的连通性增加张开度增大从而增加渗透能力；此外，动水压力作用还能使裂隙面上的充填物发生变形和位移，尤其是剪切变形和位移，由此导致裂隙的再扩展。这些都有利于隧道涌水量的增大。 2.3 岩性影响 隧道涌水量与地层岩性也有较密切的关系。据新七道梁隧道施工中统计：灰岩夹千枚岩围岩，隧道涌水量较小，比涌水量一般为 6.48-124.24L（min.km）-1。灰岩类区段比涌水量一般为 93.75-952L（min.km）-1。泥质岩及砂岩类围岩，由于受断裂带以及地下河影响，比涌水量达 699.56L（min.km）-1。砂岩的比涌水量可达到1

6、366.36L（min.km）-1。可见岩性对涌水的影响。岩性对涌水的影响主要体现在岩石的可溶性，岩石受水的长时间的冲刷和溶蚀作用，易在岩体破碎或不同岩性岩石接触面处形成溶腔。并存储大量水，当人工直接开挖至溶腔或扰动岩体，使裂隙扩展引最终引发涌水或突泥。 2.4 隧道长度及埋深 隧道延伸越长，埋深越大，经过的地质单元和水文单元越多，汇水面积和补给范围越大。但不同的隧道，经过的地质单元和水文单元有较大的差异，故其比涌水量与隧道的长度的关系并不十分明显，也即隧道的比涌水量主要受控于地形地貌、地层岩性和地质构造特征。当长大隧道埋藏较深时,地下水补给较为充足,隧道总涌水量和比涌水量均有随着上覆岩体厚度

7、增加而增大的特征。 3.渗漏水处理施工工艺 3.1 标出渗漏水部位，确定处理方案 对于点及裂纹渗漏水的，采用凿槽堵漏方案；对于面渗漏水的，视渗水轻重程度分别采用堵漏和注浆方案；对于施工缝的渗漏水，将采用注浆方案。但也不是绝对的，要根据具体情况，综合分析漏水原因而采取最适宜的处理方案。 3.2 堵漏施工工艺 （1）对于裂缝渗漏水，沿裂缝剔凿出宽深各为 20mm、40mm 的凹型槽，对于渗漏点，则以渗漏点为圆心凿洞，孔洞直径为 1030mm，深为2040mm，孔洞尽量保持与基面垂直。另外，凿连续墙槽缝要适当加深加宽，按接缝两边的疏松程度而定。 （2）彻底清理并清洗凹型槽及孔洞； （3）取适当量的堵

8、漏材料加水拌制成泥状，搓成条形或锥形，迅速将胶泥堵漏到槽(洞)中，并用力挤压密实，保持 4560 秒不动。 （4）对漏水情况严重的，将采用注浆施工方案。 3.3 注浆、引流施工工艺 3.3.1 传统注浆工艺 注浆主要是在施工缝部位，该部位主要是由于浇筑混凝土时处在模板的端头部位，部分施工缝处由于工人施工时操作不到位，混凝土不能完全密实填充，尤其在拱顶部位，这样，该处的膨胀型止水条便起不到止水的作用，同样，由于止水条安装不规范，在施工缝整个断面上，都会有漏水的可能，而这种情况也比较普遍，因此用采注浆的方法可达到较好的堵漏效果。 3.3.2 引流 对于墙面大面积渗水，这方面原因主要是二衬内部防水板

9、被破坏，而底板泻水管堵塞，致二衬内水位上升，便造成二衬混凝土大面积渗水，对于这种渗漏水情况的处理，主要是通过引流的方法加以处理。 （1）先在渗水区域的下部距潮湿印记边缘 300mm 处，紧贴地板表面打两个 32 的泻水孔，使二衬后的地下水得以排除；然后，在泻水孔的下部底板上凿一直径 10CM 深 10CM 的积水坑，并在隧道底板上凿 10CM 深宽 5CM 的沟槽，槽中埋 32PVC 排水管，将墙底泻水孔的水引至隧道排水沟中。 （2）孔洞和沟槽的封堵，在墙脚泻水孔与积水坑之间先用 PVC 盲沟材（大粒径碎石也可）填充，在盲沟材上盖一层土工布，防止砂浆堵塞盲沟材缝隙，孔洞先用京汤水不漏堵漏材料堵

10、 23CM 厚一层，等水不漏凝固后，用 1：2.5 防水砂浆把孔洞部位及泻水管槽抹面即可。 4.总结 由于地质条件的复杂性和影响因素的多样性，涌水突泥的处治措施也是根据具体的诱发因素，选择多种方法措施综合治理，达到治理的目的，同时减小对区域水文环境的影响。其中，如果能通过超前地质预报手段，如：TSP、TEM、红外探测法、超前水平钻探等进行准确的预测预报。探测潜在水体的位置、水压和水量。对其治理意义重大，同时也可避免用水事故发生造成的巨大损失。 参考文献： 1陈成宗,大瑶山九号断层的特性与工程对策J，岩石力学与工程学报，1992（10） 2孙广忠，工程地质与地质工程M，北京：地震出版社,2003(4).