平阳隧道突泥涌水灾害处治设计与施工

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1、公路交通技术2011丘部，区域内分布有发育的地下河、溶洞、溶沟、溶槽、2)地下水水量大。1年来，3000～20000nl／d石牙、峰丛、洼地及溶蚀沟谷，隧道线两侧2km范围的突泥超过30次，当条件具备时，就必然会发生大内岩溶率高达5．8。施工过程中，钻探了27个竖向规模突泥涌水地质灾害；突泥涌水具有间歇性、突发和14个水平地质探孔，测线布置及解译结果如图4性。后继观测表明，异常涌水灾害出水量共3次，且所示。结果表明，路面下2～11m范围内岩溶发育，均超过正常涌水的100倍。且具有不均匀性和向深性发展的特征，某竖向探3)地下水主要由大气降水补给。地表踏勘表孑L在1．4～3．65、

2、7．55—7．95、18．96～19．73in处明，地表无大型伏流人口，地下水是通过岩溶槽谷、揭露3层溶洞。图4中，测线L1—1，L2—2，一3，洼地、落水洞等下渗补给；路面下暗河管道系统是平一4位置岩体内岩溶(破碎岩体)与隧道内侧岩壁阳盖向斜地下水的主要来源；地下水主要接受大气距离均大于10ITI，测线在突泥涌水段路面下2～1O降雨补给且承压特性明显；隧道内涌水滞后于地表m范围为岩溶(基岩破碎)发育区域，地质雷达和瞬降水接近50h，且突泥涌水灾害发生在超过10d的变电磁的物探解译结果与钻孔方法探测结果较为吻连绵阴雨天气后。合。2．2突泥涌水地质灾害特征及成因分析3处治方案对比

3、补充地勘、物探和地下水水文观测结果表明，隧国内外治理岩溶及承压富水隧道突泥涌水灾害址区地下水及突泥涌水灾害具有以下特性：主要有以排为主和以堵为主2种方式，各自的具体1)水压高。突泥涌水、泥浆及携带的粘土、砂、措施及优缺点见表1。综合考虑施工安全、进度、风卵石、碎块石的喷出高度达4．6m，地下水水量大、险等因素，平阳隧道施工采用以堵为主、控制防排的流程远、来势猛，来源于暗河管道系统，有强大的承方式进行处治，隧道处治段向岩溶区两端各延长了压特性和问歇性，地下水水压最高可达3．0MPa。15m。㈨隧道隐伏岩溶物探勘测工作布置示意fb1隧道隐伏岩溶物探勘测解释成果图(t·l隧道隐伏岩溶

4、物探勘测解释成果(K38+720~K38+840)L1一l，2—2f【{1隧道隐伏岩溶物探勘测解释成果图㈦隧道隐伏岩溶物探勘测解释成果图∞隧道隐伏岩溶物探勘测解释成果图L3-3L4—45—5图4平阳隧道隐伏岩溶物探勘测解译成果图表1突泥涌水处治方案对比分析处治方案具体措施优点缺点1．泻水导洞施工工期长，费用高；2．泻水洞施可有效加强隧道排泄水能力，彻底工过程中会遇到不良地质灾害、泻水效果不以排为主辅助泻水导洞将该段地下水及泥砂排除，减少隧明显等风险，施工风险大；3．大量排水会破坏道运营期渗漏水、突泥灾害环境，会影响隧道洞顶及地表生态环境1．注浆工艺复杂范围大、要求高，施工效果需

5、岩：严格控制；2．需拆除隧道已施作初期支护及2⋯⋯控制排放施、状力口。护措：。保次衬砌，必要时需重新爆破开挖围岩，存在施、加强防排水系统磊；工风险2011年第6期刘海京，等：平阳隧道突泥涌水灾害处治设计与施工951)逐段压水试验，0．75MPa压力下，每孔每延米吸4突泥涌水灾害处治水量不大于0．04L／min；2)单孑L每渗水量不大于4．1处治原则及理念0．3rn／d；3)任一漏水点渗水量不得超过1．5m。／d，为避免突泥涌水给隧道施工造成人员财产损全断面每延米最大渗水量不得超过10m／d。左线失，防止严重的渗漏水、涌水影响隧道运营安全，保处治段落如图6所示。护水环境，同时考虑

6、方案可操作性、工期、经济性要如检查结果达不到以上要求的任一条，则需采求，平阳隧道突泥涌水灾害治理遵循“以堵为主，控用HSC超细水泥浆液或其它化学浆液补注浆，注浆制排放，注重环境保护”的原则，采取溶洞(缝)换压力为0～1MPa。填、围岩注浆堵水、优化断面形状、增加支护结构刚4．2．2隧道内轮廓设计度、加强排水和水压长期监测等多种措施，保障处治为增强隧道支护衬砌特别是仰拱部的承载能施工安全。力，在不改变原设计拱部内轮廓前提下，增加仰拱高4．2平阳隧道突泥涌水处治度，减小仰拱半径，仰拱半径由18m减小为10m，平阳隧道地下水动水压力高达3MPa。据隧道同时隧道中线处仰拱填充厚度由1．

7、425m增加到渗流场分析，“注浆堵水、控制排放”可使围岩注2．425m。平面隧道衬砌内轮廓见图7。浆圈有效分担外水压力，降低衬砌外水荷载。平阳隧道突泥涌水处治遵照“注浆堵水控制排放、加强排水、施加强大的隧道支护”的理念，将突泥涌水段的注浆堵水质量和效果控制作为处治工程的核心。4．2．1注浆堵水设计参数平阳隧道突泥涌水段的处治方法是：在隧道周边设置小导管进行径向注浆止水，拱部注浆圈厚度不小于4．5m，仰拱下部不小于9m，采用42l5普通硅酸盐水泥浆，水灰比1：1，注浆压力0．5l~0．8MPa