城市隧道岩溶富水段涌水综合治理

【摘要】富水段会因为处理维护不当出现涌水。城市隧道不同于高速公路或铁路野外施工的隧道，城市隧道地处城区，周边有大量生产生活区，一旦长期出现较大涌水，将极有可能严重影响隧道周边居民的生产生活，甚至造成地陷、和房屋坍塌、人员伤亡等。所以当前我们面临的最大的问题是对岩溶富水段涌水这一问题的综合治理。下面我提出一些关于这方面的个人浅见，希望大家给予指正。

【关键词】城市隧道 岩溶富水段涌水 综合治理

引言

隧道涌水是一种是非常普遍的工程现象灾害，一旦处理不当，而且隧道涌水产生的后果也是很严重，一旦发生，将不仅会严重影响工程的进度、，增加经费，还会影响隧道结构安全的安全等级设置会留下安全隐患、运营安全。由于城市隧道地处城区，周边有大量生产生活区，涌水处理不当，还将严重影响隧道周边居民的生产生活，甚至造成地陷、房屋坍塌、人员伤亡等。，对整个工程以及周围的环境产生影响。同时，由于城市隧道所处的特殊的地理环境以及使用方面的要求，需要配置排水管、通风照明、各种电缆电线设备、和仪表仪器的安置等。所以隧道背部必须保持干燥，干净整洁，确保里面的各种仪表仪器以及电缆等的正常的工作运行。所以相对于高速公路、铁路隧道在防水发面的要求也是较高的。

隧道长期涌水不仅会使生态环境产生严重破坏，还会使施工环境恶化产生安全隐患，甚至会诱发工程地质灾害。所以随着我们建设施工工程中逐渐意识到环境的重要性，加强了对生态环境的保护意识，对于岩溶富水段涌水的治理我们的原则是：采用“排堵结合、定量堵水、限量排放、综合治理有限排放，定量堵水、防放排截堵相结合，综合治理”的原则，确保隧道施工引起的地下水渗漏量小于隧道开挖影响范围地下水的补给量，以维护地下水环境平衡、达到经济合理、保护环境、保证施工及结构安全的目的。这篇文章主要是向大家说明城市隧道涌水的的成因以及预测方法，也介绍了几种对于隧道涌水的施工办法和其中需要注意的问题和综合治理方法，包括隧道涌水的预测、注浆方案及设备材料选择、钻孔注浆工艺、注浆结束标准等，争取将涌水对从而施工进度、结构安全、运营安全、周边居民生产生活的影响降到最低使我们能够更加深刻的认识到隧道涌水这一工程灾害。

隧道涌水的原因以及它对工程的影响

根据经验经常出现涌水的地方是；构造复合部位及其影响带、不整合接触带、山间河谷、盆地、岩溶发育富水地带、地表水系汇合地段、断裂破碎带、断裂破碎带透水性较强的地段等，这些地段尤其是和地表水体有水力联系时涌水现象更加明显。经过分析认为，隧道涌水会对软弱结构层面浸泡、软化会严重降低其强度，同时也会在水位下降的时候带走其中的填充物，使其更加迅速的解体，从而促使形成了坍塌和塌陷，给人们的生活带来了威胁，对人们的生命造成了威胁。

施工过程中涌水对隧道产生的影响是，隧道开挖的过程中，涌水会使支撑面不稳定影响混凝土的施工质量；涌水还会使面层、开裂或者成块掉落，甚至会使之崩塌；当涌水是出现在侧壁时，会使喷射出的混凝土粘附不良甚至不能粘附，这样会使工程的进度大大降低，严重影响工作效率；在隧道衬砌施工完成以后，如果涌水处理的不彻底，那么混凝土中就会渗入水，对隧道产生侵蚀性的破坏，而且在冬季会结冻更加进一步的对隧道造成不可逆的破坏。

隧道涌水处理的原则

对于岩溶富水段涌水的治理我们的原则是：采用“有限排放，定量堵水、防放排截堵相结合，综合治理”的原则，保证隧道施工引起的地下水渗漏量小于隧道开挖影响范围地下水的补给量，从而维护地下水环境平衡、达到经济合理、保护环境、保证施工及结构安全。另外根据涌水段所在的位置不同，在施工的时候也要灵活多变，方法是死的人是活的。岩体完整地段可以直接通过；小段岩层破碎带，淌水流量大于可控制的排水流量时，要超前预支护管棚然后注浆堵水；对于岩体比较完整的能够保证施工安全的，但是淌水流量大于可控制的排水量时，要先通过后径向在注浆堵水。所以说根据不同的地段不同的状况来采取不同的措施。此外，隧道涌用水段施工的时候要加强初期支护。

对于隧道涌水预测和综合治理的几项措施和方法

一、隧道涌水预测超前预报

主要是运用高新科技TRT6000进行地质超前预报。TRT6000是一种全新的地质超前预报设备。TRT6000原理是当地震波遇到声学阻抗差异界面时，信号一部分透射进入前方介质，一部分被反射回来。声学阻抗的变化一般发生在岩体内的不连续界面或者是地质岩层界面。反射回来的信号被高灵敏的地震信号传感器接受，反射体的体积越大，声学阻抗差别越大，回波也就越是明显，越容易被探测到。通过分析，这项技术可以用于了解隧道工作面前方的地质的情况。

隧道施工（特别是岩溶富水段），应采用TRT6000层析扫描超前预报系统、地质雷达、红外探水仪等多种综合物探手段，并结合超前钻孔取芯及加长炮孔等探测手段，做到长距离宏观预报与短距离准确预报相结合，开展多层次、多手段的综合超前地质预报，重点对隧道工作面前方和岩溶富水段径向进行预测，并贯穿于施工全过程，为超前预注浆和径向注浆提供依据。

二、隧道注浆方案选择

通过隧道工作面前方超前地质预报，发现隧道穿过高压浮水、岩溶地段，可能产生突水、突泥灾害，危及施工安全或地表水环境产生严重破坏时，采用超前预注浆；每循环25米，注浆加固范围为开挖轮廓线外5米。当隧道穿过不同可溶岩分界线地段及物探异常地段，且危及施工安全或地表水环境产生严重破坏时，实施超前局部预注浆；在集中出水点周边裂隙注浆加固后对出口孔进行顶水注浆。当隧道穿过岩体较完整但大面积淌水地段时，实施开挖后径向注浆；当隧道穿过岩体较完整但局部出水地段时，实施开挖后对出水点进行局部径向注浆；注浆加固范围为开挖轮廓线外5米。

三、隧道注浆设备材料选择

注浆设备可采用日本RPD多功能一体机，可大幅度提高钻孔工作效率。注浆材料可采用普通水泥浆、水泥水玻璃双液浆（简称双液浆）、掺有化学液的水泥浆（简称膏浆）、套管、分隔器、膜袋等材料。其中膏浆相比水泥浆和双液浆，特点是粘性可控、凝胶时间可控（30～600s）、扩散范围可估计、注浆密实效果好、受温度湿度动水影响小，适用于水量较大、动水、溶腔管道等注浆堵水治理；但由于造价是普通水泥浆的3～5倍，只在普通水泥浆、双液浆无法达到预期注浆堵水效果时使用。分隔器的使用，有助于分段控制压力注浆；套管的使用，有助于注浆过程设置排水孔；膜袋的使用，有助于动水环境下溶腔管道的填充。 超前预注浆

通过隧道工作面前方超前地质预报，发现隧道工作面前方水量较大导致无法正常开挖作业时，需对隧道工作面前方进行超前预注浆，直至满足工作面开挖安全及作业环境需要。四、隧道钻孔注浆工艺

五、隧道注浆结束标准

六、隧道防排水

岩溶富水段隧道二次衬砌、初期支护之间全环铺设高分子复合防水卷材，钢筋焊接等作业时可采取防火材料隔离保护，防止防水卷材烧伤等，确有损坏应及时更换或修补。二次衬砌采用添加防水剂的高性能防水砼（抗渗标号不小于S12），施工应采取措施保证砼连续浇筑，并及时振捣到位，避免砼出现冷缝或不密实影响防水效果。此外，同接缝处止水带、止水条等施工质量也应重点控制。

岩溶富水段隧道防水层与喷射砼之间每隔5～10米设置ф50环向软式透水盲沟一道（集中出水段加密设置），在有股状水流处增设1～3×ф50透水盲沟，环向盲沟下伸到左右侧边墙脚通过变径三通与ф150纵向透水盲沟相连，然后再通过DN50横向PVC排水管（5米1道，集中出水段加密设置）排入排水沟。所有透水管应外无纺布作为过滤，横向排水管应尽量设在环向盲沟处，以保证排水通畅。

以上是本人根据自己的想法结合多年来的工作经验提出来的一些关于城市隧道岩溶富水段涌水综合治理方面的措施和方法，也许有诸多不足之处，希望能够得到大家的宝贵意见和建议。笔者在这里感谢大家的支持与批评。