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洞内渗漏水治理指南

1总则

1.0.1为解决矿山法隧道土建施工过程中出现的渗漏水问题，降低渗漏水对隧道开挖施工的影响，确保隧道施工及周边环境安全，特制定本指南。

1.0.2本指南适用于青岛地铁集团有限公司（以下简称“地铁集团”）所辖的在建及后续新建地铁矿山法工程施工过程中开挖面、初支结构渗漏水的治理工作。

1.0.3各参建单位除应遵守本指南外，尚应严格遵守现行国家、行业和青岛市的有关规范、标准等。

2渗漏水定义及分类

2.1渗漏水定义

矿山法施工渗漏水是指隧道施工过程中受地下水、地表水体或管线渗漏水等的影响，造成隧道开挖面、初支结构出现渗漏水现象，对隧道施工带来安全风险隐患。

2.2渗漏水分类

2.2.1根据渗漏水产生的来源或原因，可进行以下分类：

周边管线渗漏、人工及地表水渗入补给等、降水不封闭，或降水未达到预期效果、止水未达到预期效果。

2.2.1根据渗漏水发生的部位，可分为开挖面渗漏水和初支结构渗漏水。

1）开挖面渗漏水根据出水部位分为拱部、上半断面、拱脚、下半断面及仰拱渗漏水。

开挖面区域划分见图2-1。

图2-1开挖面区域划分示意图

2）初支结构渗漏水根据出水范围分为点状渗漏水和大面积渗漏水。

2.3渗漏水危害

2.3.1开挖面渗漏水的危害主要包括开挖面坍塌或突泥涌水、地面坍塌、周边建（构）筑物变形超限等。

2.3.2初支结构渗漏水的危害主要包括初支结构强度降低、地层损失、地面坍塌、周边建（构）筑物变形超限、影响防水及二次衬砌施工等。

3渗漏水处置程序

3.1开挖面渗漏水处置程序

3.1.1施工单位对隧道施工开挖面渗漏水的来源和原因进行系统分析，对渗漏水造成的施工危害进行系统评估。

3.1.2在评估的基础上，判定是否需要进行风险等级调整。

当出现下列情况时，宜对自身风险工程等级进行相应调整，对上调为一级的自身风险工程，应按照地铁集团《安全风险管理体系》的相关要求进行专项设计。

仰挖、平顶直墙段及盾构联络通道施工，开挖面存在渗漏水时，宜调整为一级；隧道拱部或上半断面地层以粉细砂、中粗砂层为主，开挖面存在渗漏水时，宜调整为一级；施工受承压水影响，但现场不具备降水条件或降水达不到预期效果时，宜调整为一级。

3.1.3当开挖面遇到下列几种渗漏水情况时，应重点分析以下因素。

1）开挖面存在层间滞水时，应重点分析交界面处的降水效果、开挖面的稳定性分析等；

2）施工受承压水影响时，应重点分析承压水降水效果及承压水对隧道开挖施工影响分析等。

3）施工受承压水影响，且现场不具备降水条件、降水不封闭时，应分析地层渗透系数、孔隙率和颗粒组成、地下水位、水流方向等对开挖面的影响。

3.1.4施工单位应根据对渗漏水情况的分析，采取相应措施（如管内积水抽排、雨污水管导流、洞内引排等）进行处置。

3.1.5涉及到设计方案变更的,由设计单位进行相应的设计变更，并明确提出渗漏水治理的技术措施，施工单位按照变更后的方案进行实施。

3.2初支结构渗漏水处置程序

3.2.1施工单位对初支结构渗漏水的来源和原因进行系统分析，对渗漏水的危害进行评估。

3.2.2在评估的基础上，制定渗漏水治理方案，并上报监理单位审批

3.2.3按照审批后的方案实施，监理单位负责监督。

3.2.4实施完成后，进行效果检查。

4开挖面渗漏水处置技术措施

4.1措施分类

开挖面渗漏水处置技术措施分为：

洞内技术措施和洞外技术措施。

4.1.1洞内技术措施：

超前深孔注浆、洞内降水、引排等。

4.1.2洞外技术措施：

地表降水、地面隔离帷幕、注浆加固、管线改移、导流等。

4.2选用原则

4.2.1开挖面渗漏水处置技术措施选取应本着“保证安全、经济合理、技术可行、工期兼顾”的原则进行。

4.2.2开挖面渗漏水处置时，应结合开挖面地层、渗水量、渗水部位及隧道周边环境风险、自身风险选取一种或多种技术措施来控制施工风险。

4.2.3开挖面渗漏水遇到以下几种情况，宜采取洞外技术措施：

1）邻近河湖等地表水体施工，存在地表水渗入补给时，宜采取在地面施做止水帷幕、铺衬等措施。

2）降水达不到设计效果时，应分析原因，宜采取增设降水井、洗井、调整降水井间距等措施。

3）管线渗漏时，应优先考虑采取导流、防渗处理直至改移等措施。

4.2.4开挖面渗漏水遇到以下几种情况，宜采取洞内超前深孔注浆措施：

1）周边存在对变形控制要求高的环境风险工程（如特级及重要一级风险工程），隧道开挖存在突泥、涌水或坍塌风险。

2）邻近或穿越河湖等水体施工，存在地表水渗入补给。

3）仰挖、平顶直墙段及盾构联络通道施工。

4）开挖面拱部及上半断面地层以砂层、粉土层为主，开挖施工存在突泥、涌水或坍塌风险。

5）开挖面下半断面或仰拱部位地层以砂层、粉土层为主，且采用洞内引排措施不能保证开挖面稳定。

6）开挖面地层以粘土层为主，当采用洞内引排措施不能保证开挖面稳定。

4.2.5开挖面渗漏水遇到以下几种情况，宜采取洞内降水措施：

1）开挖面下半断面或仰拱部存在渗漏水，地层以粉质粘土、粉细砂层为主。

2）开挖面存在砂层、粘土层界面水。

3）开挖面以粉质粘土、粉细砂层为主，开挖施工存在突泥、涌水或坍塌风险。

4）地面无降水作业条件或降水效果差，洞内具备降水条件。

4.2.6开挖面渗漏水遇到以下几种情况，宜采取洞内引排措施：

1）止水或降水未达到预期效果，但开挖面已具有一定自稳能力。

2）开挖面以卵石层、粘土层为主，且具有一定自稳能力。

3）渗漏水不影响掌子面稳定性。

4.3超前深孔注浆

4.3.1超前深孔注浆应根据工程地质、隧道埋深、周边环境等条件，选取有针对性注浆参数、注浆材料、注浆方式及机械设备等。

4.4洞内降水

4.4.1洞内降水是指通过降低地下水位，以减少和避免地下水对开挖施工的影响。

洞内降水一般采用真空降水，包括竖向和水平两种形式。

4.4.2降水施工前，应对降水进行精心设计，降水设计主要包含以下几个方面：

1）竖向真空降水井群长度：

一般为12～15m，随开挖面开挖而前进。

2）水平真空降水循环长度：

一般为10～20m，降水与土方开挖交替进行，两循环搭接长度不小于2m。

3）井点布设：

竖向真空井点一般沿上台阶或仰拱的两侧布置，纵向间距为0.6～1.2m，外插角一般为0～30°，井点布置见图4-3、图4-4。

水平向真空降水井点沿隧道周边环向布置或沿受界面水影响部位周边布置。

井点间距为1～2m，外插角5°~20°，井点布置见图4-5。

4.5洞内引排

4.5.1洞内引排是指在利用导流管、导流槽、明沟和集水坑将隧道内渗漏水集中起来，采用潜水泵进行抽排，以减少地下水对隧道施工的影响。

4.5.2导流管一般采用长0.5m的F25mm塑料管或钢管，做成花管并缠80目尼龙纱网。

4.5.3明沟一般布置于隧道两侧，明沟宽300mm左右，深约300mm左右。

4.6隔离帷幕

4.6.1隔离帷幕是指在地面利用旋喷、摆喷、深孔注浆技术在隧道和建（构）筑物之间形成一道止水帷幕，以切断隧道和建（构）筑物之间的水力联系，减小隧道施工对周边建（构）筑物的影响。

4.6.2隔离帷幕施工时应注意对钻孔孔位和角度控制，保证帷幕厚度均匀，避免产生注浆盲区。

4.7其他措施

4.7.1开挖面渗漏水处置措施除选用深孔注浆、洞内降水、洞内引排和隔离帷幕外，还可以采取施工工序和方法的优化、建（构）筑物加固及管线导流、防渗处理直至改移等措施。

4.7.2拱腰格栅连接板位置受界面水影响时，可以通过调整上下台阶高度或采用三台阶开挖方式，减小界面水对施工的影响。

4.7.3开挖面渗漏水导致隧道周边建（构）筑物变形过大时，可以通过对建（构）筑物进行注浆加固等措施，以控制变形。

4.7.4管线渗漏引起开挖面渗漏水时，可以通过对管线进行导流、防渗处理直至改移等措施隔断水源，避免管线渗漏对施工的影响。

5初支结构渗漏水处置技术措施

5.0.1初支结构渗漏水是指隧道初支封闭成环并完成背后回填注浆后，初支结构仍出现渗漏水现象，通常采用背后径向注浆进行处置，但局部出现点状渗漏水且水量比较小时，可采用“水不漏”进行封堵。

5.0.2径向注浆施工前，应根据工程地质和现场情况，进行注浆设计，注浆材料及机械设备的选取，并按照设计进行施工。

5.0.3采用“水不漏”封堵时，应先在渗水点用冲击钻钻一直径为φ32的孔，然后将“水不漏”材料按水：

粉=0.35:

1比例和好拌匀，并做成圆锥状，待凝固0.5min左右，迅速将其塞入孔中，按压1min左右，即可将渗水点堵住。

6渗漏水处置效果检验

6.1处置效果要求

6.1.1开挖面渗漏水处置后应保证开挖面稳定，开挖时不发生坍塌和突泥、涌水，能确保隧道施工及周边环境安全。

6.1.2初支结构渗漏水处置后初支结构表面应无渗漏，不影响防水及二衬施工，能确保周边环境安全。

6.2处置效果检验

6.2.1渗漏水处置完成后，应根据处置措施，采取相应的检查方法，如检查孔取芯法、P-Q-t曲线法、渗透系数测试法、直观检验法或超前钻探等，达到要求后，方可开挖。

6.2.2检查孔取芯法是通过对检查孔取芯率、岩芯的完整性、岩芯强度试验等进行综合分析，检验注浆效果。

该方法一般只针对注浆要求较高的工程采用，是目前公认的最为可靠的一种方法。

6.2.3P-Q-t曲线法是通过对注浆施工中所记录的注浆压力P、注浆量Q进行P-t、Q-t曲线绘制，根据地质特征、注浆机制、设备性能、注浆参数等对P-Q-t曲线进行分析，从而对注浆效果进行检验。

6.2.4渗透系数测试法是通过向地层注水测试注浆后地层渗透系数，一般用于注浆截水帷幕施工效果检验。

6.2.5直观检验法是指在隧道开挖过程中，通过对开挖面进行观察，宏观评定注浆加固或降水效果，为完善和修改下一循环注浆或降水设计提供依据。

6.2.6超前钻探法是指采用洛阳铲或钻机施做探孔，探明开挖面前方地层地下水情况。

一般用于洞内降水效果检验。