浅析隧道断层破碎带渗(涌)水处理技术.pdf

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1、浅析隧道断层破碎带渗(涌)水处理技术袁成社(中铁二十五局三公司，湖南长沙410005)摘要：本文根据某隧道抽水量调查报告．结合隧道施工，对破碎带渗(涌)水特征进行分析，并采取有效处理措施，得到了较好的效果。关键词：隧道；破碎带；渗(涌)水处理中图分类号：U455文献标识码：B文章编号：1672—401l(2010)06—0104—02l工程概况某高速公路某段隧道为双洞单向行车隧道，左线隧道暗洞长1．327km，右线隧道暗洞长1．357km，隧道为该高速公路工期控制的重点工程。隧道位于山区内，高程2080—2200m，相对高差

2、一般100—200m。本地区所处为天山褶皱系。沿线地层主要为填筑土。第四系洪积的圆砾土、角砾土及震旦界青白口系的石灰岩及下古生界砂砾岩、断层角砾岩及泥岩。库松木契克断裂(F1—1)，该断裂为逆断层，为更新世晚期活动断裂，全新世以来没有活动，为非活动性断裂。在YK574+320附加与路线大角度相交。断裂带为断层石灰岩及断层泥岩。2渗(涌)水特征由于裂隙的发育程度受岩性和褶皱构造控制，而石灰岩和泥岩裂隙发育的差异非常明显。同一个石灰岩层其中的裂隙相互贯通，石灰岩成为相对的含水层。泥岩则由于其软甥性，裂隙细而密，含水导水性差，成为

3、相对的隔水层。Fl一1断层上盘为泥岩夹强风化石灰岩，地下水受雨水和冰山融水补给。重力作用下，通过地表出露的裂隙和风化带裂隙下渗到断层。因此，F1—1断层富水，泥岩起到隔水层的作用，使裂隙中地下水有一定水位高度。根据开挖后隧道内涌水量观测统计，观测涌水量与时间曲线见图1。涌水壁(m叩天)53505300525052005150510050505()()04950490048504800—、、～＼＼II删m线。幂一线I---／P,-1tll＼12345678时间(天)图1涌水量与时间曲线3隧道渗(涌)水特征隧道涌水量由两部分组成

4、：其一是静储水量，是指隧道开挖前实际存在含水层中的地下水。其存储水量的大小取决于含水岩层的厚度和孔隙、裂隙或溶洞的大小和数量；其二是动储水量，是指隧道开挖后揭穿含水层以后，大气降水或者地表雪山融水等，通过裂隙下渗到隧道成为涌水量的一部分。其大小取决于含水围岩的规模、补给因素、地表径流条件。当隧道涌水量以静储水量为主时，初期涌水量很大，表现为突水，由于没有充足的动储量补给，静储量在施工排水中将不断衰减，长时间后地下水被完全排干，最后仅为渗水(见图2中曲线a)。该隧道涌水随时间和空间的变化表现为静储量为主。以动储水量为主的含水围

5、岩，出现涌水时。涌水量往往由小到大变化，然后趋于与动储水量相对稳定的值，即动储水量等于补给量。该隧道由于受冰山融水的动态补给，而具有动储量特性。水量随时间的变化表现为前期的增氏，后期逐渐平稳保持一个平稳的状态(见图2中曲线b)。》g口图2隧道涌水量动态变化特征4渗(涌)水处理措施该隧道围岩破碎渗涌水量大，开挖后渗涌水一直顺着裂隙排出，长时间冲刷对围岩自稳及结构稳定性造成不利因素。必须对隧道渗涌水进行处理，其具体处理措施包括。对该段隧道渗涌水地段，由起拱线上1．2nl范围加密注浆孔注浆止水。采用长5m，似2带孑L小导管，0．5

6、×0．5(m)矩形布置，共三排。第一排布置在起拱线上0．2m位置，第二排距第一排0．5m，第三排距第二排0．5nl。具体施工要求如下：(1)小导管钻孔前在作业面上用油漆标示出孔位，控制好间距。如与已进行了注浆的孔位重叠，可适当调整位置；(2)小导管应预先加工，入孔端管壁钻设中8孔，孔距0．15nl交错布置，端部加工成锥形；(3)钻孔应做到：孔壁圆，角度准，孔身直，深度够，岩粉清洗干净。当出现严重卡钻、孔口不出水时应停止钻孔，立即注浆。钻孔结束后应掏孔检查，确认无塌孔和探(下转第112页)处理。对于乙类建筑物轻微液化场地可部分

7、消除液化沉陷或对基础和上部结构处理。中等液化场地可部分消除液化沉陷且对基础和上部结构处理。严重液化场地应全部消除液化沉陷影响。对于需全部消除液化沉陷影响的场地，处理深度应大于液化深度下限，改善排水条件和增加土的密实度是处理液化地基的有力措施。振冲挤密碎石桩及振冲置换碎石桩可有效地消散超孔隙水压力，增加土的密实度。强夯法和灌浆法可增加土的密实度。也可采用桩基础将桩端深人液化深度以下稳定的土层中。(4)湿陷性黄土。处理湿陷性黄土，应限据湿陷类型、湿陷范围、湿陷深度、场地的工程地质条件以及建筑物的类型综合确定。可选择部分消除地基的

8、湿陷性和全部消除地基的湿陷性。处理深度可根据建筑物的性质和湿陷等级综合考虑。垫层法和灰土桩、上桩适合处理小范围的单体建筑物。强夯法及预浸水法适合处理大面积的湿陷性黄土。(5)膨胀土。膨胀土具有膨胀与收缩性，压力和含水量是影响膨胀与收缩的重要因素。此类土应调查当地的水文地质条件和区域气候条件