隧道穿越岩层侵入地段涌水处治技术探讨.pdf

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1、２０１４年第１７期（总第１４６期）江西建材交通工程隧道穿越岩层侵入地段涌水处治技术探讨■沈继军■中铁二十局集团第四工程有限公司，山东青岛２６６０６１摘要：本文结合山西中南部铁路通道西铁车２号隧道进口突遇涌水，现场通过采用全孔一次性注浆，可采用隔一孔或两孔间隔注浆，以防止窜浆注采用超前注浆、周边径向注浆堵水，并以“以堵为主，限量排放”的处理思浆。注浆顺序按照自下而上，自少水处向多水处的顺序施做。注浆完路为指导思想，实践证明该处治技术满足涌水治理要求，防止了大量涌毕后用同标号（Ｃ２５）砼浆堵塞密实，封闭注浆孔。注浆效果通过检验水对周

2、边生态环境的破坏。打开拱脚钢管阀门处水流出的情况而定，若仍有水流出，应继续补充注关键词：长大隧道花岗岩与灰岩侵入拱顶涌水方案措施浆。３．３封水掘进１工程概况注浆完成后，用泵送混凝土对涌水段（２ｍ）拱顶上方空洞进行回山西中南部铁路通道西铁车２号隧道起讫里程为ＤＫ１０７６＋１１９～填。掌子面前方掘进前采用超前水平钻钻探、超长炮孔、探地雷达、地１０８３＋９７０，全长７８５１ｍ。隧道穿越花岗岩、灰岩和灰岩夹页岩。灰岩质素描等措施综合判定隧道前方正洞范围内围岩情况及地下水发育情区岩溶具有不发育至发育，对工程的影响程度较大，特别是隧道应考虑

3、况。依据实际判定报告采用ＩＶ级围岩复合式衬砌支护，开挖前需采用岩溶水突水问题，部分地段存在岩溶问题。进口至斜井方向掘进过程超前小导管注浆固结前方拱部出露灰岩岩体，必要时可加密间距及搭中沿隧道掘进方向隧道顶部地表出露为灰岩，底部为花岗岩。由于花接长度。岗岩是一种火山爆发的熔岩，且受到相当的压力在熔融状态下隆起至４涌水注浆处治关键施工技术地壳表层之构造岩。在地壳表层形成中，缓慢地移动冷却下来，同时侵４．１涌水注浆处治措施入上方灰岩造成节理裂隙较发育，富含地下水可能性较高。在花岗岩（１）立即回填反压形成作业平台，台阶长度、高度以方便施

4、工超前与灰岩侵入地段较易发生突水、突泥现象，对隧道施工影响较大。水平钻探、钢架安装等为准。２涌水塌方说明（２）对目前涌水段落（２ｍ）拱部１２０°范围内用φ４２×３．５ｍｍ无缝钢西铁车２号隧道进口ＤＫ１０７６＋８６０处原设计围岩级别为Ⅱ级，衬管做棚架，前方钻孔嵌入围岩，其深度不小于１ｍ，环向间距０．３ｍ。棚砌形式采用Ⅱ级复合式衬砌（Ｗ＝０）。２０１２年２月２２日，掌子面上台架上面铺设钢筋网和防水板遮挡水流及掉块，以方便拱架安装施工。阶开挖至ＤＫ１０７６＋８６０，初期支护施工至ＤＫ１０７６＋８５７．５，开挖显示围小导管视拱顶围岩情况

5、适当放大仰角，后方与拱架焊接牢固。棚架结岩为弱风化花岗岩，厚层～中厚层，节理裂隙较发育，裂隙泥质充填，围构可以保证掉落碎石块时的施工安全，起到减缓冲击伤害的作用。岩整体完整性较好，局部存在掉块现象。上午１２时出渣完成，拱顶发（３）该涌水段（２ｍ）按ＩＶ级围岩复合式衬砌施工，钢架采用Ｉ１６工３生涌水，经测算涌水量为１３０ｍ／ｈ，后在拱顶偏左侧位置形成涌水孔字钢，纵向间距加密至５０ｃｍ，拱脚处每侧增加至４根锁脚锚管（长度４．（直径约４０ｃｍ），此时涌水量稳定，但是经水浸泡之后，拱顶逐渐有小块５ｍ）。钢架安装时应尽量紧贴岩面，钢架内外

6、侧均满铺钢筋网（间距为软弱碎石块掉落，２３点３０分，挖掘机排险时，拱顶上方围岩塌落，面积２５ｃｍ×２５ｃｍ）。网片安装后，预先于两侧拱脚处共安装３～４根带法兰２为７．５ｍ（３ｍ×２．５ｍ），岩层厚度约２～２．５ｍ，塌落形状呈环形，此次塌盘和闸阀的钢管（直径不小于φ２００ｍｍ或更大），后在外侧铺设防水板落后拱顶围岩基本自稳，拱顶塌腔周边围岩受水浸泡仍有碎石块掉落密贴钢架汇水，水流下后顺防水板向两侧汇集，然后通过钢管流出，控现象，２月２３日凌晨２点，掌子面拱部周围涌水量增大，测算涌水量为制水流速度可以通过预留闸阀来调节。同时，为保证

7、在控水条件达到３３２７５ｍ／ｈ，２月２４日上午１０点经测算涌水量约２２０ｍ／ｈ，趋于稳定，涌后泵送混凝土回填拱架上方空洞，可在拱部预留一根粗钢管（φ１５０ｍｍ）水无水压，呈自流倾泻状态。经现场观测水温恒定为１６～１７℃，涌水水作为混凝土通路，并在拱部预留一根钢管（φ４２）作为查看管，要求长度质清澈，初步判断为地下水。通过现场观察塌腔体周边及出渣岩体情低于预留的泵送管１０ｃｍ，以便于检查泵送高度位置情况。况可判断围岩处于灰岩与花岗岩的接触带附近。隧道顶部该位置沿隧（４）完成后采用喷射砼封闭（Ｃ２５），喷射砼厚度不小于１８ｃｍ。为道

8、掘进方向出露为灰岩，节理裂隙较发育，可能富含较高地下水。掌子保证后期注浆和泵送砼时的施工安全。需施做斜向、竖向支撑。支撑面出水位置位于山脊处，距地表约９０ｍ埋深，地表无蓄水区域（水库、钢架横向采用Ｉ１６工字钢，竖向采用Ｉ２０工字钢并在底部垫钢板。确认池塘、地表径