永睦隧道涌水突泥专项施工方案Word文件下载.docx

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3.1总体原则

在施工时，在“以堵为主，限量排放”的总体指导原则下，做到“五先五后”，分别为：

先分类，后治理；

先探测，后封堵；

先引排，后注浆；

先加固，后减（止）水；

先试验，后施工。

为防止突泥涌水对人员及设备造成危害，隧道施工时，通过综合超前地质预报手段探明掌子面前方地质条件，以便采取有效的施工措施，避免施工突发灾害的发生。

遇溶隙、裂隙水可以以堵为主；

遇到暗河或管道流，必须以疏、排为主。

根据永睦隧道设计图中显示，隧址区地下水的形成、分布受地形地貌、岩性、构造、植被、降水量等多种因素控制和影响。

特别是在构造、断层作用下，断层碎裂带、岩性接触带、节理密集带等，为地下水贮存和运移创造了良好的地质条件。

隧道施工至节理密集带及岩体破碎带地段时，突然涌水的可能性较大。

3.2隧道涌水处理原则 

1、地下水发育，施工时可能产生突泥涌水等危及施工安全的岩溶、破碎带发育地段，采取"

以堵为主，限量排放，防突防涌"

的治理原则，通过注浆堵水加固围岩，防止突泥突水，确保施工安全。

施工中揭示的岩溶管道水、暗河时，在不影响地表环境的前提下，采取"

疏导引排水为主"

治水原则。

2、对隧道开挖导致地下水流失，有可能引起地表环境变化并影响到居民生产生活用水的段落，采取"

以堵为主"

的防水措施。

3、积极发挥超前地质预报作用 

施工时加强超前地质预报，把超前地质预报纳入施工工序管理，建立完善的超前地质预报系统，采用先进可靠的预报方法（TSP203地震波法、红外线探水仪、水平声波反射法、地质雷达和超前钻孔等），采取长短结合、相互验证的综合预报手段，根据预报成果采取相应的处理措施，制订施工方案。

3.3工艺流程

超前地质预报——超前支护——短开挖——强支护——仰拱砼——拱墙二衬

3.4施工方法

⑴隧道洞口成立超前地质预测预报和围岩监控量测小组，由组长陈波负责，专门负责该项工作。

每个开挖工班必须配一名领工员跟班。

随时掌握掌子面地质情况，并指导督促措施、技术标准、技术交底的落实，确保按操作规程标准化作业。

⑵施工到设计突泥涌水段前，开挖班打炮眼时，必须用风钻打一长炮眼，长度比一般炮眼长3米，目的用于探测前方是否有涌水流出。

若无涌水流出，则按正常施工方法进行。

⑶若探明前方有突泥涌水，则对掌子面进行帷幕注浆。

⑷帷幕注浆结束后，进行弱爆破短开挖，开挖一榀钢架距离及时立钢架锚喷支护。

⑸开挖支护够12延米后，及时施作仰拱砼。

⑹开挖支护够24延米后，仰拱砼施作12延米后，及时施作拱墙二衬。

⑺按此方法反复循环施工，直至渡过突泥涌水段。

4、涌突水实时监测

㈠洞内涌突水实时监测

（1）⑴正洞、平导与横洞各涌突水点（掌子面炮眼涌突水）的实时监测。

监测内容包括：

各涌水点的水温、水量、水压、水质（有无侵蚀性，是否还有有害气体）与同位素化学，各涌突水点位置、地层岩性、裂隙与岩溶发育特征等。

⑵正洞与平导洞身涌突水的动态监测。

包括：

涌突水点地质档案、涌突水点

空间分布、单点涌突水量及其动态、涌突水机制、涌突水的化学与同位素动态特征等。

⑶正洞与平导洞内气温与湿度的实时监测。

㈡洞外实时监测

岩溶水地表排泄点监测包括：

天窗、泉点和暗河的水量及动态、水化学与同位素化学变化特征等。

地表河流监测包括：

隧道通过地带上下河水流量及动态、水化学与同位素化学变化特征等。

拟选3-5个控制断面，要求每5-10天监测一次。

大气降水与气温监测：

隧道所处地段设3～5个监测控制点，要求每天监测。

5、涌突水、突泥作业流程

涌突水、突泥作业流程见图5.1。

图5.1涌突水、突泥作业流程图

6、涌突水、突泥探测

（1）TSP203

全程施作TSP203，软弱、破碎低层或岩溶发育区，每次预报距离采用120m,搭接20m；

岩层较好的硬质岩每次预报距离采用150m,搭接20m。

（2）超前地质水平钻

在可能发生涌水段落采用超前地质水平钻施作3个探孔，钻孔直径采用Φ76，活动断裂带超前探测长度80～100m,搭接长度不小于10m,其余地段超前探测长度不小于30m，搭接长度不小于5m。

根据超前地质水平钻情况，若揭示出地下水，在拱顶施作3个φ108泄水孔，提前将水引排出来。

若通过超前钻孔还不能进行释能降压，采用设置迂回导坑引排水，确保掌子面的正常施工。

（3）加深炮孔

在每个掌子面采用风钻在拱顶、拱腰两侧、中部处施作加深炮孔，炮孔深度为5～7米，根据钻孔的速度和出水情况，判定前方围岩情况。

（4）掌子面素描

在开挖过程中，对每个掌子面进行地质素描，根据掌子面围岩的节理、产状、出水点位置和围岩走向，判定前方围岩情况。

综合对比分析各种超前地质预报的结果，以确定前方隧道是否存在涌水突泥的段落并制定相应的施工预案。

（5）施工措施

隧道在可能发生突水突泥地段施工时,应根据综合超前地质预报及现场实际情况,判识前方围岩软塑状断层破碎带及溶洞的分布范围、类型情况（大小、有无水、溶洞是否发育中、以及充填物大小）、岩层稳定程度和地下水情况（有无长期补给来源、雨季水量有无增减），并采取相应的施工措施。

7、突泥治理方案

岩溶洞穴有填充物，其一般下沉量大、强度低、稳定性差，大多由泥砂及其混合物组成。

当隧道必须穿越时，隧道基底可采取换填、注浆加固、钢管桩、旋喷桩等方法来处理。

对于充填淤泥的溶洞：

在隧道施工中，采取综合超前地质超前预报判明前方存在充填淤泥质溶洞时，应停止施工。

然后采用超前预注浆加固淤泥质地层，并采取超前大管棚支护，台阶法开挖。

开挖后及时进行径向补充注浆，及时施作加强型二次衬砌结构。

对于充填粉质粘性土型的：

在隧道施工中，采取综合超前地质超前预报表明前方存在充填粉质粘土层时，鉴于粉质粘性土层有一定的自稳能力，对于拱部及边墙的溶洞可采用超前小导管支护，必要时在隧道拱部设大管棚超前支护，分部开挖，钢架支撑的处治方案，开挖后及时进行径向加固注浆。

基底的溶洞可采取钢管群桩或高压旋喷桩进行加固处治。

加固后及时施作二次衬砌结构，根据水压力测试结果确定是否采取抗水压二次衬砌结构形式。

当溶洞较大较深,填充物较多时，可采用梁、拱跨越。

但梁端或拱座应置于稳固可靠的基岩上,必要时用圬工加固。

当遇到一时难以处理全填充型溶洞时,可采用迂回导坑绕过溶洞区,继续进行隧道施工,再行处理溶洞。

8、涌水治理方案

隧道在施工时,应根据超前地质预报及现场实际,探明前方围岩软塑状断层破碎带及溶洞的分布范围、类型情况（涌水大小、溶洞是否发育中）、岩层稳定程度和地下水情况（有无长期补给来源、雨季水量有无增减），并采取相应的施工措施。

（1）当涌水量不大，涌水类型为基岩裂隙水时，在长段落范围内进行注浆是不经济的，也会对隧道的建设工期产生严重影响。

因此，在这种条件下按照“适量排放”的原则，做好隧道施工排水和运营排水。

（2）当涌水量较大、涌水集中在一定的范围内，严重影响隧道掘进进度时，采用超前注浆和帷幕注浆技术、径向注浆的方式进行堵水，来加快隧道施工进度。

（3）施工中出现大集中涌水时，采取局部注浆的方式进行封堵，对剩余的小股涌水进行集中引排。

同时加大施工中抽水泵站抽水能力的配备和储备，按设计中预测的最大涌水量配备各级泵站。

为了防止突然涌水，发生涌水风险事件，在施工中严格控制台阶长度，并随时进行补注浆，保证隧道施工安全。

（4）当有暗河和大量涌水时,宜排不宜堵。

在查明水源流向及其与隧道位置的关系后，采取暗管、涵洞、小桥等设施以渲泄水流，最后利用隧道内排水系统将水排出洞外。

（5）局部注浆技术措施

如岩层的溶隙、软弱夹层的局部有股状涌水现象，出水比较清澈，受大气降雨影响不大，其处理方法有直接封堵法和间接封堵法。

①直接封堵法：

对于涌水压力P≤0.5MPa的股状出水点，如来水方向可以确定，可采用直接封堵法进行处理。

沿着出水部位和出水方向直接钻孔，孔间距应控制在0.5~1.0m，钻孔深度应为开挖轮廓线外（0.5~1.0）D，如孔内的出水部位距离孔口较远，可安设和钻孔长度一样的注浆花管；

如孔内的出水部位距离孔口较近，可安设2.0m左右的孔口管，每根注浆管前端应开花孔，保证水从管中排出。

管口均应安装球阀，管外壁和孔壁之间的空隙用锚固剂填充，注浆管安设完毕后，应进行挂网，网格外侧应用φ

20的钢筋将注浆管焊成整体，然后喷混凝土20cm作为止浆墙。

注浆材料应选用普通水泥浆、TGRM浆，如局部出现漏浆可采用水泥水玻璃浆液进行封堵。

注浆前应作压水试验，以确定注浆压力，注浆压力应大于2倍~3倍涌水压力。

由于注浆压力较高，注浆管和注浆泵之间应采用丝扣连接。

注浆泵应选用中、低压力的注浆泵（压力大于2.0MPa）。

注浆顺序应从上到下，当发生未注浆的管子串浆时，应及时关闭球阀，直到将最后一根流水的注浆管堵住为止。

②间接封堵法：

对于涌水压力0.5MPa<

P≤1.0MPa的股状出水点，或来水方向不能明确判断的出水部位，可采用间接封堵法进行处理。

在围岩表面距离出水部位0.5~1.0m处，向出水方向钻斜孔，孔间距控制在0.5~1.0m，钻孔深度与直接注浆法类似，大部分孔应穿过出水岩层，将水引出。

其注浆材料、注浆工艺、注浆结束标准和间接注浆法类似。

该方法的特点是，钻孔受水的影响较小，且钻孔容易探到出水部位，同时对围岩加固效果好。

注浆机械应选用中等压力的注浆泵,其泵压应大于5.0MPa。

注浆的顺序为：

先堵出水最小的孔，再依次封堵出水较大的孔，如哪根管子串浆，可将孔口阀门暂时关闭，待其他孔注浆完成后，再打开串浆管的阀门，如流水或流浆，应继续进行注浆。

当涌水压力大于1.0MPa时，且出水点和与该出水点连通的管道距离孔口较远（一般情况下应>

3.0m），可选用高压泵（压力>

10.0MPa），利用水压或气囊式止浆塞深入孔内进行注浆。

但注浆过程中一定应加强对围岩和支护结构变形的监测，防止局部突然破坏，影响施工安全。

上述情况也可采用以下2种方法进行处理：

第一种方法是采用C20混凝土将出水部位及附近的隧道空间完全填充，进行超前注浆处理；

第二种方法是预留排水管，待抗水压衬砌完成后进行处理。

后一种处理方法带有相当大的风险，一旦封堵后，水压过高，可能导致二次衬砌破坏。

（6）当隧道已发生涌水时，立即启动应急预案，组织电工和抽水工24小时不间断抽水，防止浸泡发生其他事故，同时安排挖掘机挖集水井并安排装载机配合运送抽水泵及排水