富水地质条件对隧道施工的影响及对策

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1、富水地质条件对隧道施工的影响及对策摘要：本文通过工程地下水地质环境和补给形式的分析，提出对各种地下水的处理措施。关键词：地下水；地质；隧道；影响；处理1、地下水的地质环境隧道的地质构造属上三叠统一碗水组T3y地层，少量属路马组T3I地层。地质构造次级褶皱发育，受走向断裂的千扰破坏，地层重复而构造重迭、递错，使向斜支离破碎，残缺不全。隧道围岩的岩性相对比较复杂，硬质岩有：板岩、含炭质板岩、弱变质灰岩；超基性侵入岩体。软质岩有：砂岩、泥岩。由于山体受大断裂及次一级构造的影响，隧道穿越自稳性极差的炭质板岩、泥岩、溶缝极为发育的灰岩及较富水的砂岩及断裂带，强

2、度较低，自稳能力差，且岩性经常娈化，地质条件恶劣，施工难度很大。2、地下水的补给形式隧道经过区域水文、地质条件极为复杂。隧道位置为一河流发源地，隧道沿线地表有三条常年水沟，隧道又两次穿越该河的冲程层，地表水和地下水极为丰富，由于岩体节理裂隙发育，地表水易成为地下水的补充。路线区域内分布松散层孔隙水、碳酸盐岩岩溶水和基岩裂隙水三大类，其中基岩裂隙水分布最为广泛，又以碎屑岩裂隙水为主。松散层孔隙水在砂性土屮相对较丰富，接受大气降水补给，径流排泄不畅，常年滞水，而粘性土，水M相对贫乏。碳酸盐岩只在隧道部分出现了少兑灰色灰岩接受空隙水和炭岩裂缝水的补充。基岩

3、裂隙水广布于各类碎屈岩、变质岩和岩浆岩中，其中以碎屑岩裂缝水为主。基岩裂隙水接受大气降水、地表水和其他水源的补给，水力梯度大，排泄运移速度快。路线附近农在隧道山体上曾有两条农田灌溉水渠，常年有水，隧道进洞400m后，两条农田灌溉水渠的水己干枯，说明渠屮水已沿裂隙从隧道屮排出，可见山体裂缝发育，地表水很容易沿裂缝进入隧道。裂缝水从岩体裂缝楔入使岩体凝聚力降低，P、j序擦角减小，力学强度降低，易引起塌方。由于隧道地段常年有裂隙水从岩体涌出，特别在岩性变化界面处涌水尤为突出。总之，由于水文地质条件复杂，水是影响隧道施工的主要因素。根据施工《地质现场记录卡》

4、也可证明，隧道儿次发生塌方的地段就是地下水丰富的地段，所以，在相同的围岩情况卜有水和没水对岩体的整体稳定性影响极大，也可以说，构成隧道围岩稳定的因素，不仅仅取决于围岩的类别或强度，水的影响已成为S主要的因素。在整个施工过程屮，水的问题始终是一个困扰施工安全、质量和进度的关键性问题，工程质量在某种程度上就决定于对水的处理上是否成功。3、对地下水的处理措施对地下水的处理，其总体思路是：堵、疏、防相结合综合治理的原则。3.1对碳质板岩区域裂隙水的处理碳质板岩片理化程度高，片理而之间充填物主要是有机质、滑石、蛇纹石，较宽的片理而之间还有泥沙质充填物，方解石

5、岩脉顺着横切片理面的节理缝侵入，所以开挖后很可能沿着片面滑塌，也可能沿向深层贯通的节理缝产生大型塌方。在这样的围岩条件下，裂隙水也最容易富集，大型塌方也就®易发生，所以在这种围岩条件下，处理好地下水就显得尤为重要。3.1.1超前支护通过超前预报的手段提前发现富集水的情况后，加固已开挖好的支护，对掌子而在富水区域增打排水孔，等流水量小于14L/S,打4〜8米长的超前孔，插入花孔超前小导管，注C.S浆液，C.S浆液的配比为水泥：水玻璃=1:0.5,水灰比为0.7〜0.9，水玻璃模数m=3,波美度Be=35,注浆初压0.5〜IMpa,终压2〜2.5Mpa，

6、做超前支护后再进行打孔开挖。3.1.2初期支护开挖后立即喷钢纤维混凝土封闭，钢纤维用佳密克丝RC6535BN型，参量35Kg/m3,初喷厚度3〜5cm,对侧壁富水区增打排水孔，插入中42的橡皮软管把水从侧壁引出，如果面积较大，排水孔位置最好采用梅花形布置，架设16#工字钢，间距0.8米，采用WTD25L=350mm锚杆锁固，锚杆间距为80cm，梅花形布置，再喷混凝土至找平工字钢，喷混凝土后的侧壁除引水区外，其它区域不准有线状漏水现象，否则增打排水孔，重新喷钢纤维混凝土封闭。3.1.3二次支护把初期支护的橡皮软管贴洞壁加长引至下部排水沟，按初期支护后侧

7、壁的滴水情况布置弹簧排水管，弹簧排水管紧贴洞壁从隧道顶部沿同一桩号向两侧下引至下部排水沟，弹簧排水管一般情况下可以15米设罝一道排水管，但在滴水严重的部位可以3〜5米增设一道排水管，顺次铺没350g/m2土工布和防水板，铺没要求紧贴岩面。浇筑二衬混凝土，为了避免在浇筑混凝土的过程中橡皮管受挤压而堵塞，顺着橡皮管的走向外而包一层3mm厚的铁皮，因弹簧排水管自身有一定的强度，所以不必采用特殊的保护措施。3.2对石灰岩区域的岩溶水的处理岩溶水的最大特点：集屮、量大，相对来说流水面不是很宽，因为石灰岩的节理没有板岩和砂岩发育，孔隙水和裂隙水相对来说较小，但地

8、下水从溶洞排岀，水头压力几乎不受外阻力折减，外水压力全加到直接阻挡水头的岩面上,如果挡水岩而失去支承力后，就