談利軍

摘 要：以牛塘隧道為例，針對其施工過程中出現(xiàn)的滲涌水現(xiàn)象，提出了封堵回填、鋪砌改溝、引排地表水等處理建議，并對各工點處治情況進行了研究，從而使隧道內(nèi)涌水量明顯減少，取得了良好的處理效果。

關(guān)鍵詞：滲涌水 涌水量 隧道施工

近幾年來，我國高鐵、高速公路等大型工程的工程建設(shè)量逐漸增大，隨著道路工程的不斷延展，其技術(shù)也不斷提升。橋隧比例大，許多隧道修建在巖溶地區(qū)，由于石灰?guī)r溶洞及地下水發(fā)育具有復(fù)雜性、隱蔽性和突發(fā)性，尤其是隧道埋深不大、地表漏斗及豎向裂隙發(fā)育地段加上構(gòu)造影響與隧道連通性好的段落，地表水短時間快速匯入地下，在連續(xù)強降雨季節(jié)隧道突水及涌水量遠(yuǎn)大于預(yù)測的涌水量的情況，并且在灰?guī)r地區(qū)地下容易沉淀、結(jié)晶白色鈣化物，日積月累很容易造成排水管溝堵塞，大大降低排水能力，因此存在高壓高風(fēng)險。雖然當(dāng)前隧道施工工藝及技術(shù)水平在不斷提高，但在巖溶地區(qū)隧道設(shè)計、施工依舊會面對許多復(fù)雜的問題，滲涌水就是其中十分常見的一種，如何徹底、長效地處治此類問題，確保隧道安全正常運營，是十分值得研究和問題。

1.工程概況

牛塘隧道位于汕昆高速清遠(yuǎn)段，為雙向4車道分離式隧道，設(shè)計時速為100km/h，隧道全長3805m，進口縱坡2.4%，出口縱坡-0.5%。隧址區(qū)屬巖溶低山峰叢林地貌，地形起伏較大，受地質(zhì)構(gòu)造和巖溶發(fā)育等因素的共同作用，隧址中部為一南北向巖溶洼地，地表存在很多負(fù)地形，并分布大量落水洞、漏斗。洞身圍巖巖體主要為石炭系石磴子組（C1ds）灰?guī)r，局部夾含砂巖及泥質(zhì)砂巖等及多個巖溶發(fā)育區(qū)。隧址區(qū)未見大型構(gòu)造及深大斷裂發(fā)育，但發(fā)育有小型褶皺及小規(guī)模的16條次級小型斷裂。

2.隧道涌水量

根據(jù)大氣降雨入滲法，估算隧道涌水量估算結(jié)果如表1所示。

一般認(rèn)為豐水期涌水量約為平均涌水量的3倍，故降雨入滲系數(shù)法估算豐水期隧道涌水量為26539.31×3=79617.93m3/d，（2018年5月15日～2018年7月15日現(xiàn)場實測涌水量為70000m3/d），但必須指出，隧址位于灰?guī)r區(qū)，石灰?guī)r的溶洞發(fā)育具有復(fù)雜性、不均一性、隱蔽性和突發(fā)性。根據(jù)試驗結(jié)果，該地地表發(fā)育大量落水洞及地表漏斗與隧道連通性較好，在極端天氣條件下可能發(fā)生隧道涌水量遠(yuǎn)大于預(yù)計涌水量的情況。

3.隧道內(nèi)滲涌水情況及處治方案

3.1隧道涌水情況

牛塘隧道在施工過程中先后出現(xiàn)過初支開裂股狀出水、基層噴射狀出水、環(huán)向施工縫噴射狀出水等情況，具體如下：

（1）ZK305+210-ZK305+290段底板隆起破損呈股狀噴射狀出水。

（2）ZK306+250-ZK306+310段橫向排水噴射狀出水，洞頂預(yù)留注漿孔內(nèi)股狀噴水，環(huán)向施工縫出水。

（3）ZK307+890.5車行橫洞及點為水溝與路面基底。

（4）K305+750初期支護開裂股狀涌水。

3.2設(shè)計情況

3.2.1富水段及巖溶區(qū)結(jié)構(gòu)設(shè)計

富水段及巖溶發(fā)育區(qū)采用抗水壓襯砌類型，支護參數(shù)見表2。3.2.2防排水設(shè)計

（1）隧道防排水總體原則應(yīng)遵循“防、排、截、堵結(jié)合，因地制宜，綜合治理”，保證隧道結(jié)構(gòu)物和運營設(shè)備的正常使用和行車安全。

（2）隧道全長在行車道前進方向左右側(cè)邊緣設(shè)排水邊溝和襯砌兩側(cè)墻腳外側(cè)設(shè)HDPEφ110mm縱向單邊打孔雙壁波紋排水管。

（3）初期支護與二次襯砌之間設(shè)置1.2mm厚EVA防水卷材和350g/m2無紡?fù)凉げ迹瑢τ诟凰危╒e1）及巖溶發(fā)育（Ve2）采用1.5mm厚EVA防水卷材。

（4）隧道內(nèi)施工縫設(shè)置鋼板膩子止水帶、沉降縫均設(shè)置中埋式橡膠止水帶和背貼式止水帶，二次襯砌混凝土抗?jié)B等級≥P8。

（5）隧道除全長設(shè)置側(cè)溝（35×50cm）及中心水溝（60×50cm）外，在進口設(shè)置1608m泄水洞（3×2.8m）。

3.3溶洞及突涌水處治

巖溶發(fā)育段、溶洞、斷層破碎帶及地下水豐富段落采用全斷面超前帷幕注漿止水及樁基、托梁、護拱等處治方案。全斷面帷幕注漿加固施工首先封閉隧道掌子面，然后標(biāo)示出注漿孔位，開孔并安設(shè)孔口管，在一定壓力下，將可凝固液體壓入地層和結(jié)構(gòu)物空隙內(nèi)，填充凝固，注漿加固范圍為5m，最后檢查注漿效果是否可達到防滲堵漏的目標(biāo)。

3.4滲涌水處理方案

隧道隧址區(qū)水文地質(zhì)條件復(fù)雜，巖溶發(fā)育，裂隙發(fā)育，地表落水洞發(fā)育并且與隧道連通性好。經(jīng)多次現(xiàn)場調(diào)查結(jié)合地勘水文及當(dāng)?shù)貧庀筚Y料，分析認(rèn)為隧道存在二襯滲水、涌水量過大和暴雨天氣出現(xiàn)底板涌水等現(xiàn)象的原因主要為隧址區(qū)巖溶發(fā)育，局部連通性好，地下水位較高，暴雨天氣后地下水壓力過大，在隧道底板范圍內(nèi)，形成以隧道為中心的降落漏斗，大量的地下水通過隧道進行排泄。具體處治方案如下：

（1）利用地表現(xiàn)有的施工便道對K306+300附近地表沖溝內(nèi)與隧道連通性好的落水洞封堵回填，對地表沖溝進行鋪砌改溝，將暴雨天氣的部分地表水引排。

（2）對洞內(nèi)側(cè)溝及中心水溝加大斷面尺寸，側(cè)溝調(diào)整為內(nèi)側(cè)61cm高×50cm寬，外側(cè)51cm高×80cm寬；中心溝斷面尺寸調(diào)整為60cm高×80cm寬。滲漏水嚴(yán)重段落在側(cè)溝及中心溝底鉆孔，減少基底水壓力。

（3）加快泄水洞施工進度，并在突水較嚴(yán)重、水壓力大的K305+230、K305+260、K305+290處增加橫向支洞。

3.5各工點處治

洞內(nèi)需處治的工點缺陷主要為基層隆起破損、環(huán)向施工縫滲水、縱向裂縫及襯砌表面點狀滲水、拱頂股狀出水，其中ZK305+210-ZK305+290段底板隆起破損呈股狀噴射狀出水。ZK306+250-ZK306+310段橫向排水噴射狀出水，洞頂預(yù)留注漿孔內(nèi)股狀噴水，環(huán)向施工縫出水。ZK307+890.5車行橫洞及右線加寬段基底出水。

3.5.1 ZK305+210-ZK305+290段基層隆起破損股狀噴水段

（1）ZK305+230～ZK305+290段破損基層拆除重新施工，并在基地采用L=4mφ42mm×4鋼花管注漿封堵圍巖裂隙及回填基底。

（2）拱腳鉆φ100mm孔泄壓排水。

（3）在泄水洞ZK305+230、ZK305+260、ZK305+290處增加橫向支洞。

3.5.2 ZK306+250-ZK306+310拱頂及施工縫滲水段

（1）對拱頂及襯砌表面點狀出水段落應(yīng)進行雷達檢測，當(dāng)有襯砌脫空或不密實時，通過預(yù)留注漿孔注漿回填，對混凝土不密實襯砌表面點狀出水部位進行鑿除松散混凝土，并使用高強混凝土回填密實。

（2）環(huán)向施工縫滲漏水處采用沿施工縫環(huán)向鑿槽，槽深20cm，寬20cm，在槽內(nèi)安裝φ100mm半圓管排至側(cè)式暗溝，并在拱腳鉆φ100mm孔泄壓排水。

（3）縱向裂縫采用刻U型槽打孔注環(huán)氧樹脂的方式處理。

4.效果分析

在完成針對牛塘隧道“地表適當(dāng)封堵，洞內(nèi)限量排放”后，隧道內(nèi)涌水量明顯減少，襯砌無裂縫及滲漏水現(xiàn)象，中心溝及側(cè)溝排水暢通，無水溝溢流現(xiàn)象，加上后期施作的泄水洞，牛塘隧道有了足夠的排水能力儲備。但在后期運營后還需加強水量監(jiān)測，特別是在暴雨季節(jié)，應(yīng)結(jié)合天氣預(yù)報做好提前規(guī)劃防備。

5.結(jié)束語

綜上所述，在巖溶區(qū)修筑隧道，由于地下水發(fā)育復(fù)雜隱蔽，且石灰?guī)r溶洞排水管溝容易堵塞，因此在灰?guī)r區(qū)修筑隧道必須要有足夠的排水能力儲備及預(yù)案，文章所述案例可供類似工程參考。

參考文獻：

[1]李建軍，楊鮮明，黃水亮.大相嶺隧道涌水塌方處理技術(shù)[J].路基工程，2010（06）：204-206.

[2]李建軍.大相嶺隧道擠壓變形段涌泥涌水處理技術(shù)[J].鐵道建筑技術(shù)，2010（08）：27-30.