瞄囵 盈圃２蕊０１０ ＮＯ ．２ … ｄ ｈ 。 工程技术 坪岭隧道涌水突泥灾害的分析处理 韩海亮 （中铁二十三局集团有限公司，四川成都６１００７２） 摘要：结合坪岭隧道涌水突泥灾害的工程实例，介绍了灾害发生原因及及处理方案，并提出防止类似情况的一些有益建议。 关键词：隧道；涌水；突泥；实施 １工程概况 坪岭隧道位于广东省清远市境内，全长 ４２１４ｍ，２００８年２月，该隧道仅余ＤＫ２０８０＋９９０．－－ ＤＫ２０８１＋１００段没有开挖。２月ｌ０日晚，出口工 区开挖至ＤＫ２０８１＋０９７，隧道中线左２ｍ拱顶处 揭示一直径约８０ｅｍ的裂隙并发生涌水突泥，从 ２００８年２月１１日到２月１４日先后陆续发生了 ５次，造成６６８ｍ已开挖段被淤积，淤积物为褐 黄色粉质黏土、粉土、粉细砂夹角砾、碎石、块石 等，淤积物达３２万ｍ 。 ２工程地质条件 ２１设计地质条件 Ｋ２Ｏ８０＋１９ｏ￣ＤＫ２０８１＋３５０段为泥盆系中下 统桂头群下亚群（Ｄ１－２ｇｔａ）弱风化中厚～厚层状 石英砂岩，局部夹薄层页岩。ＤＫ２０８１＋３５０附近 为花岗岩与石英砂岩的接触带。 ＤＫ２０８１＋０９７处，隧道埋深约３００ｍ，该段 围岩为弱风化、微风化的中厚—厚层状石英砂岩 夹薄层页岩，设计围岩为ＩＩ级。 ２．２突水涌泥发生后补勘的地质条件 根据隧道开挖揭示地质情况、超前地质钻 探、物探（，Ｉ１ｓＰ２０３）、工程地质测绘。ＤＫ２０８０＋ ９４３～ＤＫ２０８１＋０００段岩性为厚层～巨厚层青灰 下水的补给，涌泥突水由该断层所致。 由于该断层破碎带为良好的储水与导水通 道，有利于地下水及土颗粒的运移；断层带内富 集了大量的断层泥、断层角砾，经一定风化作 用，断层角砾部分风化成细颗粒土、表土也由于 水的运移而充填于裂隙中、加之断层带富含地 下水，开挖该断层裂隙时，出现涌水突泥。 ４断层水对隧道结构影响分析 根据隧道开挖的情况，推测该断层两侧为 完整的石英砂岩，透水、储水能力较差，地下水 不发育。断层带为相对的地下水储存与运 移通道，富含地下水。该段受降雨等引起的地下 水位、泾流条件的变化，可能引起远处断层破碎 带中大量泥砂涌入隧道，施工期间仍有可能再 次遇到涌泥、突水或断层带的坍塌、掉块等危 前周边注浆防止施工期间涌水突泥的再次发 生，确保衬砌结构的永久安全，阻断断层裂隙中 充填泥沙向隧道范围运移，保证隧道内各排水 盲管畅通不堵塞。 其次为有效地引排断层地下水，该段环向 排水盲管加密至每２ｍ设一道，这样可以及时有 效地将渗透过初期支护的断层地下水引入隧道 侧沟内排出，释放由于水位升高给衬砌带来的 压力。 ６实施结果 由于对该段进行了详细的地质探测，对后 续施工可能产生的困难进行了充分的预估，并 色的石英砂岩，岩体完整，地下水不发育。 ＤＫ２０８ １＋０１５－－ＤＫ２０８１＋０２５段节理裂隙很发育， 岩体破碎，部分呈褐黄色，裂隙间部分充填黏性 土。ＤＫ２０８１＋０３０－￣９４段为灰白色石英岩，岩体 破碎～极破碎，该段发育较多断层裂隙，裂隙中 充填断层角砾、断层泥，该段地下水发育，部分 段洞顶因突泥形成较大空洞。 ３涌水突泥原因分析 根据地质补勘资料结合地面工程地质调绘 复查，隧道洞身于ＤＫ２０８１＋０３０－－＋０９４段发育一 隐伏张性断层，隐伏断层存在的理由： ３．１从区域构造，断层方向的一组节理 Ｎ５６￣－８５。ＦＡＳ１ｏ－８４ｏＳＥ，强烈发育，而岩层单斜， 产状Ｎ４５．－６０￣Ｅ／５０．．．６０￣ＮＷ。 制定了各种应对措施，该段隧道于２００８年９月 顺利贯通，通过一年多的观察，衬砌表面无水 渍、无裂纹，相应的排水盲管排水畅通，解决了 害。 该段处理的两大难题。 根据隧道开挖情况，断层两侧岩体完整，隧 ７结束语 道开挖后洞内干燥，表明断层破碎带为主要的 在大断面隧道施工中风险无处不在，处处 导水通道，地下水主要沿断层带径流，在断层地 不可掉以轻心，通过该案例有几点体会： 面露头附近排泄，根据工程地质测绘资料，该张 ７．１在两种不同性质的围岩交界处，一定会 性断层地面较近出露的低点位于隧道左侧约 有—个大的张型断层，该断层可能在交界处，也 １５００ｍ，标高约为２７２ｍ，ＤＫ２０８１＋０９７处隧道标 可能离开该交界点一定距离，施工时万不可以 高约为５２ｍ。综合分析此情况下断层水地表排 为过了设计的交界点就万事大吉，相反更要小 池 、水力坡度（水力坡度按１０％ｏ）等，该断层附 心谨慎，该案例中张型断层就离开设计的接触 近隧道洞身处断层水的最大水头高差约２３５ｍ， 带２５０多米，离开实际开挖揭示的接触带１２０ 选取水压力折减系数为Ｏ．８，作用于该断层附近 多米； 隧道洞身的最大外水压力： ７．２现阶段的长大隧道设计，由于受勘察设 Ｆ－１ｏ３×９．８＞（２３５×ｎ８＝１．８４ＭＰａ 计方法，地质情况一般是不太准确。为此一 ５该段处理的两大难题及相应措施 定要加强施工过程中的超前地质预报工作， ５．１涌水突泥形成的巨大空腔 ＴＳＰ￣０３、红外探水、地质雷达等需要的专业人员 为保证施工安全及隧道结构在运营期间的 综合素质很高，要精通地质专业、电子专业等， 安全，必须对由于涌水突泥而形成的空洞进行 这样的人员比较稀少，由于地质体的各向异性， 处理，经认真比对，对ＤＫ２０８１＋０３０￣＋ｌＯ７段采 决定了采用物探法进行地质超前预报的多解 用超前周边注浆加固，其范围为各分步开挖轮 性，造成分析结果差别巨大，更有些专业素质不 廓线外约５ｍ，以保证在隧道初期支护背后５ｍ 高的分析人员为了减少误判的责任，照 蟛 范围内没有空洞，既防止施工期间涌水突泥的 的围岩级别，这样造成隧道施工风险控制形同 再次发生，也确保衬砌结构的永久安全。 虚设，给国家、集体带来巨大损失。现阶段的隧 ３．２ ＤＫ２０８ｌ＋０５１叶０９４段岩性为由石英砂 岩严重变质而成的石英岩，岩体中近垂直向发 育较密集的张裂隙，断层两侧越靠近该段，岩体 越破碎，岩石变质程度越严重，石英含量越高。 ３．３ ＤＫ２０８１＋０９７掌子面的断层裂隙形态、 突出的泥的成份主要为断层角砾岩、风化的断 层角砾岩及断层泥（粉土、砂土夹角砾、碎石、块 注浆采用单液浆或双液浆，根据注浆效果 道设计，尤其长大隧道设计，为了避免类似情况 灵活掌握。 发生，最有效的办法是要加强超前地质钻探的 ５２水压力对结构的影响 数量，一般沿隧道外轮廓不少于７个孔，地质复 如对该段隧道断层地下水采用全部封堵的 方案，则有可能在运营若干年后，作用于该段隧 道洞身附近的最７ｖ￣＇ｌ－水压力为１．８４ＭＰａ，要抵御 如此大的水压力，不仅支护及二次衬砌要有足 杂时要达到９个孑Ｌ。为了加快钻探进度，应配置 ＲＰＤ一１５０Ｃ多功能钻机，该钻机水平钻孔深度 可达１５０ｍ，钻速Ｖｍａｘ＝１２ｍ／ｈ，记录自动化、数 据详细。短小隧道可以采用加深炮眼的办法达 够的加强，采用注浆堵水也将工程巨大，而且在 到超前钻探结果。 运营期间需要建立长期的观测机制，耗费人力、 ７－３加强隧道施工管理中的风险控制，并对 物力。 各种风险制订切实可行的操作预案，超前地质 再者隧道洞顶较大范围无地表水源点、农 钻孔结果的研判要经过三人以上的分析，尤其 田、村庄及居民，因此地下水的漏失对环境无影 是地质发生变化时更要如此。 响，因此对该段充填于断层裂隙中的砂、土进行 参考文献 封堵，对地下水采用堵排结合的整治方案。 【ｌ情杰．天池隧道岩溶涌水突泥成因分析及整治 先对断层裂隙中的砂、土进行封堵，采用超 措施叨．山西建筑，２００９－－０８－－０１． 石），其次是少量地表水沿断层裂隙的运移中带 人的地表黏性土。 ３．４ ＤＫ２０８１＋００４掌子面，岩体较破碎、挤 压镜面发育，构造裂隙中充填大量岩脉，也证明 该断层的存在。 该断层破碎带在隧道洞身附近的宽度约为 ６５ｍ。ＤＫ２Ｏ８１＋０３Ｏ￣＋ｏ９４段地下水涌出量基本 稳定，约为５０００ｍ３／ｄ，表明沿断层方向有远处地 ｊ３ 影响质量的因素也各不相同。因此在工程实践 ８结束语 中要认真分析，根据实际情况采取相应的措施， 钻孔灌注桩工程是—个系统工程，施工环 来保证成桩的质量。特别是在项目部的组成、人 节较多，制约工程质量的因素多，不同的工程， 员素质、技术水平、材料质量、施工工艺、灌注操 作等诸方面加强管理，注重技术管理和灌注工 艺过程，并针对施工中发生的问题及时采取相 应的处理措施。则成桩质量就能够达到预期目 的，符合设计的要求，满足工程建设的需要。 一５４一 中国新技术新产品
