“102隧道”K2+256處涌水、突泥治理技術(shù)總

1、西藏自治區(qū)交通勘察設(shè)計研究院風(fēng)險評估暨關(guān)鍵節(jié)點關(guān)鍵技術(shù)咨詢廣州瀚陽工程咨詢有限公司 i國道318線川藏公路102滑坡群及川藏公路（西藏境）通麥至105道班段整治改建工程關(guān)鍵節(jié)點關(guān)鍵技術(shù)咨詢“102隧道”K2+256處涌水、突泥治理技術(shù)總結(jié)西藏自治區(qū)交通勘察設(shè)計研究院廣州瀚陽工程咨詢有限公司2014年05月目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc389067344 1.1引言 “102隧道”K2+256處涌水、突泥治理技術(shù)總結(jié)引言在隧道施工中，圍巖變形坍塌與涌水突泥災(zāi)害是最為常見的典型事故。塌方、涌水突泥一旦發(fā)生，不僅影響工程進(jìn)度和施工期間及使用期間的安全，更直接

2、影響到隧道的投資費用。如何減少隧道塌方、涌水突泥災(zāi)害和遇到事故能及時采取相應(yīng)的處理措施，避免造成重特大安全事故將損失控制到最小程度，是施工、設(shè)計和項目管理層共同關(guān)心的問題。本文工作主要對“102隧道”K2+256處涌水、突泥治理進(jìn)行了整理歸納。工程概況隧道概況102滑坡群位于川藏公路通麥以東8.310.5公里路段處，自1991年2滑坡發(fā)生大滑動后，由于種種原因沒有對滑坡群進(jìn)行根本治理，為了對該路段進(jìn)行徹底整治，采用隧道方案從102滑坡群2#滑坡后緣滑床以下通過該路段。102隧道2#滑坡圖1.1-1 隧道平面走向圖隧道全長1731m，測設(shè)里程為K0+724K2+455，屬傍山長隧道。隧道進(jìn)口位于

3、102東溝溝口；隧道洞身從102滑坡群2#滑坡后緣滑床以下通過并穿過102滑坡西側(cè)山脊后從102西溝溝口以西山脊穿出，隧道線型沿山坡走向呈NW-EW-SW-NE弧形，總體走向為EW，最大埋深約350m，進(jìn)口設(shè)計高程為2179.28m，縱坡為0.312%，出口設(shè)計高程為2168.97m，縱坡為-1.008%，隧道為單洞雙向行駛車道，建筑限界按40km/h二級公路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，內(nèi)輪廓凈寬9.00m凈高5.00m。地質(zhì)概況據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料，隧址區(qū)內(nèi)共有四條構(gòu)造斷裂帶，地層巖性復(fù)雜、巖體破碎、節(jié)理發(fā)育，四條斷層帶直接影響隧道安全及穩(wěn)定。（1）易貢藏布帕隆藏布深大斷裂帶北支主干斷裂帶(F1)（2）2#滑坡斷層

4、(F2)（3）102西溝泥石流溝斷層(F3)（4）102東溝斷層(F4)K2+256涌水、突泥處位于F2斷層破碎帶內(nèi)，為級圍巖，花崗片麻巖斷層破碎帶，巖體破碎，節(jié)理發(fā)育，呈角碎狀散體結(jié)構(gòu)，局部巖體已被擠壓破碎呈斷層泥或斷層碎屑物等。該層為地下富水層，隧址區(qū)常年雨水豐沛，地表徑流大，滲水嚴(yán)重，地下水極為豐富。K2+256涌水突泥位置方向圖1.1-2 102隧道出口段地質(zhì)縱斷面圖 K2+256處涌水、突泥概況介紹 102隧道從出口端掘進(jìn)施工至掌子面K2+256時（該段隧道埋深80m左右，距離318國道140m），在2013年7月19日凌晨3：00左右掌子面出現(xiàn)小股細(xì)流。 2013年7月20日上午1

5、1點30左右，工人在安裝型鋼拱架中，隧道線路左側(cè)（靠河側(cè)）掌子面邊墻處突然坍塌，并出現(xiàn)大量突泥涌水現(xiàn)象，涌水初期水質(zhì)較為混濁并夾帶大量的泥沙及碎石。經(jīng)現(xiàn)場測量涌水量在0.70.8m3/s，流速3m/s，對涌水水量及涌水點的情況進(jìn)行觀察及量測，水量未出現(xiàn)減小的跡象，同時監(jiān)控量測單位對K2+256處進(jìn)行了地質(zhì)雷達(dá)超前預(yù)報，并對山頂及周邊繼續(xù)巡查，未發(fā)現(xiàn)地表補給水源。第一股水流下泄方向第二股水流下泄方向圖1.2-1 突泥涌水泄水口涌出口周邊巖質(zhì)石涌出物突泥夾碎石涌出物夾帶塊石圖1.2-2 突泥涌水涌出物情況 2013年7月29日16：10左右突然從原涌水口涌出40方左右的泥石流。晚上19：30左右掌

6、子面前方發(fā)生較大變化，掌子面完全被泥石流堵塞封閉，涌水點由于原來比較集中變得極為分散，同時水位上升，初支面 K2+256K2+270段開始冒水。圖1.2-3 原涌水口堵住使水頭上升，初支滲冒水嚴(yán)重 2013年7月30日上午11：40左右工人在進(jìn)行排水過程中，掌子面前方在10分鐘左右又涌出600方左右的泥石流，涌出長度30m；使巖層內(nèi)原有水流通道被打通初支滲漏點出水量逐漸變小，水流下泄通道又回到原涌水點。 2013年7月31日15：30到現(xiàn)場察看，由于泥石流堆積，圍巖內(nèi)原有泄水通道出現(xiàn)堵塞，K2+256K2+270線路左側(cè)初支又重新開始大量冒水。從2013年7月19日2013年7月31掌子面前方

7、共計涌出泥石2000m3以上。 2013年8月1日2013年9月19日，涌水量逐步變小并變得清澈。由于泥石流量達(dá)到2000m3以上，靠山外側(cè)圍巖為破碎堆積層，可以推測在隧道范圍內(nèi)有空洞，由于掌子面被封堵，及地下水的作用，空洞的位置不斷在變化，堆積層越厚，空洞移動位置越大，對支護構(gòu)成的壓力也會增加，進(jìn)而構(gòu)成了比較大的安全隱患。 2013年9月20日上午11：30左右，掌子面左側(cè)再次涌出30方泥石流，現(xiàn)場進(jìn)行了涌水量測試，流速V=1m/s,流量S=0.16m3/s。涌水、突泥原因分析從圍巖地質(zhì)情況分析，k2+256掌子面處于級圍巖斷層破碎帶，巖體破碎，節(jié)理發(fā)育，呈角碎狀散體結(jié)構(gòu)，局部巖體已被擠壓破

8、碎呈斷層泥或斷層碎屑物等。且該層為地下富水層，為構(gòu)造裂隙水，地層含水量大，呈涌流狀出水。從隧道施工因素分析，該段采用上下臺階法開挖，開挖斷面過大造成一次施工爆破擾動大，使圍巖松動，局部薄弱圍巖裂隙增大，且在富水層水壓作用下，形成水流下泄通道，進(jìn)一步引發(fā)大規(guī)模突泥、突石。緊急處理措施本次事故發(fā)生時間點為工人在安裝初支鋼拱架時，隧道左側(cè)掌子面邊墻突然坍塌，并出現(xiàn)大量突泥涌水現(xiàn)象。特征表現(xiàn)為具有一定突發(fā)性，因此在險情發(fā)生后，緊急處理措施原則為：首要確保人員安全，再盡可能地減小財產(chǎn)損失，在安全前提下，采取措施防止險情進(jìn)一步擴大。在本次處理中，進(jìn)行了如下幾點：施工人員第一時間撤至安全地帶，對涌水突泥情況

9、進(jìn)行觀察，再盡可能地?fù)尵葯C械設(shè)備；上報項目部，并通知各參建單位，第一時間趕赴現(xiàn)場指揮搶險；鑒于涌水流量大，一次突泥夾石方量大，從安全考慮，未采用運渣回填反壓措施，靠涌出物形成的堆積體自穩(wěn)；從7月20號險情發(fā)生，在21號至23號為觀察期，涌水量已基本穩(wěn)定，不再發(fā)生突泥突石現(xiàn)象。在后續(xù)觀察期間，在距離掌子面前方一定安全距離設(shè)置警戒線，并加強人員值班制度。治理方案介紹待涌水突泥情況基本穩(wěn)定后，參建各方進(jìn)行了治理方案討論會，確定了下步處理措施。加固段處理：（k2+256+272）對k2+256+272段可能存在受涌水影響夾帶碎石等細(xì)顆粒流失導(dǎo)致圍巖松弛，防止圍巖坍塌，也為涌水突泥治理提供安全空間，對該

10、段實行加固措施如下：（1）在k2+256+272段加設(shè)I16臨時鋼拱架，縱向間距60cm，臨時鋼拱架支撐于已施工的初期支護鋼拱架位置，并與初期支護混凝土面密貼，空隙處噴射混凝土封閉，在每側(cè)拱腳設(shè)置2根4m長42鎖腳小導(dǎo)管與鋼架焊接牢固。（2）在k2+260+272段采用4m長42注漿小導(dǎo)管對圍巖進(jìn)行徑向注漿加固，小導(dǎo)管縱向間距1.5m，環(huán)向間距1.5m，縱向呈梅花型交錯布置。注漿材料采用水泥凈漿液，水泥漿水灰比1：1，可適當(dāng)摻加水玻璃，注漿壓力為0.51.0Mpa。注漿前應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場試驗，以確定注漿參數(shù)。涌出物堆積體處理：（k2+256+260）1、對涌出物堆積體四處漫流的涌水進(jìn)行引流集中排水。

11、2、涌出物堆積體采用42注漿小導(dǎo)管注漿固結(jié)，導(dǎo)管長3.5m，橫向間距1m，縱向間距1m，呈梅花型交錯布置，打入角度根據(jù)現(xiàn)場調(diào)整。堆積體坡腳采用沙袋碼砌反壓穩(wěn)定。對涌水、破碎圍巖處理1、在k2+256掌子面拱頂位置鉆超前探孔一個，深度22m，依據(jù)現(xiàn)場的鉆孔情況，圍巖較為破碎，為強風(fēng)化，在014m段有水但比較小，14m22m段水量較大。2、從涌出物及鉆探情況判斷前方圍巖較差，采用方案為超前大管棚進(jìn)行強支護，為后續(xù)開挖提供安全保證。管棚施工方案如下：（1）在 k2+262+260段設(shè)置臨時套拱縱向長2.0m，厚55cm，套拱內(nèi)預(yù)埋108x4導(dǎo)向鋼管。臨時套拱應(yīng)在大管棚施工前施作，固定導(dǎo)向管時應(yīng)結(jié)合洞

12、內(nèi)變形量。（2）管棚采用89x6鋼管，縱向長10m，環(huán)向間距35cm，管棚外插角810度。為增強鋼管剛度，管內(nèi)套3根22鋼筋。（3）管棚注漿材料采用水泥凈漿，困難時采用水泥-水玻璃雙液漿，水泥漿水灰比為1:1，水泥漿與水玻璃體積比為1:0.05，注漿壓力：0.51.5MPa。注漿前應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場試驗，以確定注漿參數(shù)。（4）大管棚施工完畢后，二襯施工前拆除臨時套拱。圖1.5-1管棚施工示意圖3、隧道后續(xù)開挖：首先對堆積體固結(jié)后實行分層分幅清理，拱部可采用上弧形導(dǎo)坑法，墻部左右分塊開挖。施工中應(yīng)根據(jù)監(jiān)控量測結(jié)果，及時調(diào)整開挖方式和修正支護參數(shù)，必要時采用CD法開挖，確保安全。（注：上述治理方案是針對7

13、月20至8月上旬情況制定的施工方案，在實際施工過程由于施工困難等因素具有一定變化，在1.6節(jié)施工實施過程記錄中反映相應(yīng)變化）施工實施過程記錄本節(jié)內(nèi)容按施工時間階段敘述，對施工過程采取的措施和遇到的問題進(jìn)行說明。第一階段處理措施：（7月20號至8月1號）第一階段主要為觀察穩(wěn)定期及確定處理方案。期間水流路徑多次發(fā)生變化，特點表現(xiàn)為水壓大。在29號原涌水口涌出約40方的泥石流使得出水口堵塞封閉，涌水由原來比較集中變得極為分散，同時使得水位上升，在初支面k2+256+270段出現(xiàn)滲冒水嚴(yán)重。為防止k2+256+270段承受過大水壓而造成結(jié)構(gòu)破壞，采用了如下處理措施：1、在原涌水口位置，進(jìn)行人工掏槽疏導(dǎo)

14、排水，使原水流通道打通，初支滲漏點水量變小，水流下泄通道又回到原涌水點。（施工過程又涌出約600方泥石流，施工風(fēng)險較大。）2、在初支面k2+256+270段滲漏水嚴(yán)重區(qū)域，插打42鋼花管，作為集中引水管，效果較好。圖1.6-1 初支鉆設(shè)鋼花管為集中引水 圖1.6-2 疏導(dǎo)原涌水口，初支面滲冒水減小至8月1號，雖然出現(xiàn)“原涌水口堵塞初支面冒水原涌水口疏通初支面冒水減少原涌水口堵塞”的循環(huán)情況，但已基本穩(wěn)定，沒有異常情況發(fā)生。小結(jié)：本階段處理措施存在一定風(fēng)險，在沒有對堆積體采取反壓穩(wěn)定的措施前提下，對側(cè)邊掏槽疏導(dǎo)排水易再次引發(fā)突泥突石發(fā)生。建議應(yīng)對堆積體坡腳碼砌沙袋穩(wěn)定后，逐層發(fā)壓至涌水口處，再進(jìn)

15、行局部掏槽引流，并在涌水口處埋設(shè)較大管徑泄水管，為后續(xù)注漿施工創(chuàng)造條件。第二階段處理措施：（8月1號至8月17號）第二階段措施為對k2+260+272段加固處理，及k2+256+260段涌出物堆積體實行注漿固結(jié)處理。見下圖：圖1.6-3 臨時加固設(shè)計圖由于涌水量大，水流路徑發(fā)達(dá)，及圍巖破碎等因素，本階段實施的重點與難點為注漿工作，主要分為：環(huán)向注漿加固處理涌水口集中注漿堵水堆積體注漿固結(jié)根據(jù)注漿施工工藝流程，對施工工藝及過程情況記錄如下：1、注漿順序注漿管呈1.51.5m梅花形布設(shè)。 縱向由兩端往中間進(jìn)行注漿。環(huán)向在線路右側(cè)，即進(jìn)尺方向左側(cè)進(jìn)行注漿，逐步向涌水側(cè)靠近。注漿采用A、B兩序鉆孔注漿

16、，首先對A序孔進(jìn)行鉆孔注漿，然后對鉆B序孔對A序孔注漿效果進(jìn)行檢驗并補充注漿，進(jìn)漿量過大或壓力不上升時，則采用循環(huán)注漿的方式進(jìn)行注漿。如下圖所示：2、鉆孔注漿管鉆孔采用氣腿式鑿巖機進(jìn)行鉆孔（鉆機為YT-28型）。整體鉆孔成管情況良好。但存在以下問題：（1）由于圍巖破碎或軟硬不均，易造成鉆桿偏位卡鉆現(xiàn)象，或按設(shè)計要求鉆孔深度4m后，存在塌孔堵塞造成塞管困難難以達(dá)到設(shè)計要求。（2）注漿孔位布置凌亂無序，現(xiàn)場工人缺乏指導(dǎo)，孔位難以達(dá)到設(shè)計要求位置，沒有規(guī)整性。（3）注漿小導(dǎo)管基本是一次施工完成，對后續(xù)注漿存在串漿、跑漿問題。對策：對成孔困難可反復(fù)掃孔，鉆孔完畢后立即塞管。對難以達(dá)到設(shè)計要求深度時，可

17、采用前進(jìn)式分段注漿。3、注漿材料及配合比注漿材料以水泥凈漿為主，在突泥、突石涌水段前期采用水泥-水玻璃雙液漿進(jìn)行止水，為后期注入水泥凈漿創(chuàng)造條件。根據(jù)實際需求，注漿前試驗室先進(jìn)行試驗，注漿時，在現(xiàn)場再進(jìn)行黏度、膠凝時間等測定，根據(jù)現(xiàn)場所取的數(shù)據(jù)，再進(jìn)行配合比的調(diào)配，下表為配制大概參數(shù)。表1.6-1注漿材料規(guī)格原料規(guī)格要求作用水泥425#普通硅酸鹽水泥主劑水玻璃模數(shù)2.43.4，濃度3045Be主劑速凝劑工業(yè)品（氫氧化鈣）速凝表1.6-2注漿液配合比漿液材料和配方地質(zhì)條件加固目的效果判定水泥凈漿+速凝劑水泥漿：W:C=1:1速凝劑重比：0.050.20中、粗粒徑層，伴有地下水滲涌固結(jié)、堵水，形成

18、壓力保護環(huán)止水，拱頂下沉收斂水泥漿液+水玻璃水玻璃：40 Be水泥漿：W:C=1:1水波體積比：1：0.5泥石流堆積層，涌水及水壓較大堵水，固結(jié)，形成壓力保護環(huán)現(xiàn)場實際配合比為： 水玻璃1373kg/m3 39.2Be水：水泥=0.750.78：1（重量比） 水泥漿：水玻璃=1：0.25（體積比）初凝時間約3min。3、注漿（1）注漿采用GZJB型雙液注漿機，理論輸出量4m3/h，輸送壓力0.57.0Mpa，輸送距離水平200m，垂直60m。注漿流程如下：圖1.6-4 注漿流程圖（2）根據(jù)圍巖實際情況，按照注漿機理，涌水段縱、環(huán)向注漿方法選擇充填注漿與滲透注漿相結(jié)合。充填注漿：用于隧道背面大空

19、洞、大裂隙的回填注漿，目的在于加固整體破碎堆積層及改善圍巖整體穩(wěn)定性。這種注漿方法主要采用水泥凈漿、水泥砂漿等粒狀材料的混合漿液。一般情況下，此種方法注漿壓力較小，不能填充細(xì)小孔隙，所以止水效果較差。結(jié)合注漿治水效果要求，在進(jìn)行填充注漿的同時需結(jié)合滲透注漿。滲透注漿：使?jié){液擴散到破碎堆積體的孔隙中，凝固后達(dá)到破碎體加固和治水的目的。漿液的性能、破碎堆積層的孔隙大小、孔隙水、非均勻質(zhì)性等方面對漿液滲透擴散有一定的影響，因而必然也會影響注漿效果，因此本次注漿漿液采用水玻璃漿液。4、注漿終止條件判斷注漿終止條件應(yīng)根據(jù)達(dá)到一定的要求及效果來判斷，本次注漿從以下幾個方面判斷作為終止注漿的條件及注漿標(biāo)準(zhǔn)。

20、從以下幾個方面作為終止條件：（1）外觀判定，初支表面滲漏水呈明顯減弱趨勢； （2）注漿量控制標(biāo)準(zhǔn)：理論上注漿量由注漿管長度L、擴散半徑R(包括搭接帷幕，由于布設(shè)間距為1.5m，擴散半徑2m)、破碎巖層孔隙率n(0.30.5)、無效漿液損失系數(shù)m(1.1)，本次注漿每米鋼管理論注漿量：Q=R3Lnm=3.14152310.31.1=4.15m3當(dāng)實際注漿量超出理論注漿量20%后應(yīng)該停止注漿，判定注漿效果。若未達(dá)到注漿要求，則找出原因，進(jìn)一步再進(jìn)行處理；（3）注漿壓力控制標(biāo)準(zhǔn)：充填注漿的有效壓力（孔口實際注入壓力-水壓）為0.050.15Mpa，滲透有效注漿壓力為0.150.3Mpa（最大不超過0

21、.5Mpa）。小結(jié)注漿過程存在問題如下：（1）k2+260+272段圍巖環(huán)向注漿加固，在靠山側(cè)出現(xiàn)串漿、跑漿現(xiàn)象，采用封堵措施后，注漿效果整體較好。但在靠河側(cè)即涌水突泥側(cè)，出現(xiàn)漿液流失嚴(yán)重，漿液順初支背后水流路徑從涌水口及其它冒水口處大量流失。注漿未達(dá)到預(yù)期效果。（2）對涌水口實現(xiàn)集中注漿堵水，由于水量大、水流路徑發(fā)達(dá)及雙液漿初凝時間達(dá)3min，漿液流失嚴(yán)重，注漿未達(dá)到預(yù)期效果。圖1.6-5 對涌水口集中注漿堵水漿液流失嚴(yán)重（3）對涌出物堆積體實行注漿固結(jié)，但由于堆積體松散空隙較大，水流活躍，對堆積體采用雙液注漿難以成功，注漿壓力上不去或漿液流失，注漿未達(dá)到預(yù)期效果。對上述注漿效果不理想，從現(xiàn)

22、場實施情況總結(jié)以下幾點原因：（1）雙液漿配合比不完善，僅進(jìn)行一到兩組試驗，初凝時間控制在3min過長，對水頭過大動水區(qū)域難以實現(xiàn)注漿固結(jié)目的。應(yīng)根據(jù)滲漏水情況進(jìn)行多組配合比試驗。（2）注漿過程，注漿機內(nèi)置的壓力表一直未有讀數(shù)，從圍巖條件可解釋為巖質(zhì)破碎空隙率大導(dǎo)致注漿壓力上不去，但是否涉及機械設(shè)備原因或壓力表問題，一直未查明原因。壓力表未有讀數(shù)難以有效指導(dǎo)注漿工作，注入量以總量控制，存在一定盲目性。（3）注漿工作雖然有好的理論知識，但現(xiàn)場實際操作，存在經(jīng)驗性不足問題及難以做到理論指導(dǎo)施工，對施工中遇到的問題，不能及時查明原因解決問題。第三階段處理措施：（8月18號至10月1530號）第三階段處

23、理措施主要進(jìn)行管棚施工，及在確保相應(yīng)措施到位后進(jìn)行了掌子面往前掘進(jìn)施工。1、管棚施工管棚設(shè)計共32根，長度26m，采用熱軋無縫鋼管，外徑為89mm，壁厚6mm。管棚鉆孔施工采用“YQ100E型電動潛孔鉆機”，具體施工過程如下：（1）在第二階段處理措施即對涌出物堆積體注漿固結(jié)后，在盡量不擾動堆積體并確保掌子面穩(wěn)定的前提下，進(jìn)行局部清理，便于搭設(shè)鉆機施工平臺和大管棚安裝空間。管棚鉆機平臺就近利用被埋開挖臺車，臺車需要進(jìn)行局部切割和焊接，清理開挖臺車頂上堆積物，搭設(shè)木板并固定，保證表面平整穩(wěn)定。（2）臨時套拱施工：設(shè)計圖紙要求在 k2+262+260段設(shè)置臨時套拱縱向長2.0m，厚55cm。但現(xiàn)場作

24、業(yè)班組考慮施工復(fù)雜且后期拆除套拱鑿除工作量大等因素未施工混凝土套拱。實際施工中，在k2+255位置架立一榀鋼拱架作為管棚施工定位及端部支撐作用，鋼拱架緊貼原初支面。如下圖：鋼拱架緊貼初支面，施工管棚易侵占后續(xù)初支鋼拱架位置定位鋼拱架拆除，管棚尾端噴射混凝土固結(jié)成整體 圖1.6-6 8月18號管棚開始鉆孔施工 圖1.6-7 9月16完工后的管棚尾端噴砼情況在后續(xù)施工中，定位鋼拱架拆除，管棚尾端噴射混凝土固結(jié)成整體。（3）管棚鉆孔及塞管施工管棚鉆孔方向角度為=5。在鉆進(jìn)過程中注意搜集和掌握掌子面前方圍巖變化情況，對前方空洞及水情況進(jìn)行判別，以便調(diào)整鉆進(jìn)速度和角度，及指導(dǎo)后續(xù)施工。現(xiàn)場實際鉆孔情況，

25、存在由于圍巖破碎、部分孔位出水大等因素造成塌孔嚴(yán)重，對后續(xù)塞管困難，最終鉆孔深度平均達(dá)到12m。塞管采用人工配合挖掘機破碎頭強力頂入，有效管棚長度在612m。（4）管棚注漿材料采用水泥凈漿，困難時采用水泥-水玻璃雙液漿，水泥漿水灰比為1:1，水泥漿與水玻璃體積比為1：0.05，注漿壓力：0.51.5MPa。（根據(jù)現(xiàn)場實際情況調(diào)整）（5）管棚施工存在主要問題為：施工進(jìn)度相對緩慢，平均進(jìn)度1.2根/天。（從8月16號開始大管棚施工，至9月16號完成設(shè)計要求的32根管棚，平均長度9m）洞內(nèi)施工管棚，端頭處理即導(dǎo)向墻采用混凝土臨時套拱或臨時鋼拱架加噴射混凝土方法，都存在后期侵限拆除問題。從同類項目了解

26、到，施工單位一般不傾向于采用洞內(nèi)施工混凝土臨時套拱。洞內(nèi)施工管棚（本項目情況），在管棚起始位置段約2m范圍內(nèi)，存在管棚侵占初支鋼拱架位置，對后續(xù)開挖須根據(jù)侵限情況確定相應(yīng)初支設(shè)計。2、監(jiān)控量測根據(jù)現(xiàn)場管棚施工情況，同時現(xiàn)場可觀測到涌水量減小，也未出現(xiàn)突泥現(xiàn)象。在9月13日，開始緩慢清除泥石流堆積體，采用預(yù)留核心土進(jìn)行逐級臺階（側(cè)壁）開挖，同時加強監(jiān)控量測觀測。9月20日上午11：30左右，掌子面K2+251原涌水口位置出現(xiàn)涌泥現(xiàn)象，涌泥量約30m3，人員、機械設(shè)備撤至安全地帶，進(jìn)行后續(xù)觀測。根據(jù)監(jiān)控量測單位報告，至9月21號K2+255處拱頂累計沉降達(dá)到131.4mm，已經(jīng)超出公路雙車道隧道初

27、期支護的允許變形值（120mm）。當(dāng)即采用豎向支撐架立防止變形過大。施工過程未加豎向支撐約束拱頂沉降變形拱頂沉降變形過大時緊急架立的豎向支撐底部加塞鋼板圖1.6-8 施工過程未加支撐約束拱頂位移 圖1.6-9 豎向支撐約束拱頂沉降變形監(jiān)控量測數(shù)據(jù)顯示，施工過程拱頂沉降基本處于發(fā)散增大趨勢。從施工風(fēng)險控制，由于涌水突泥施工治理時間周期長，為防止拱頂沉降變形過大，應(yīng)及早采取豎向支撐進(jìn)行支護。3、后續(xù)開挖掘進(jìn)從前文所述，雖然注漿效果不太理想，但勝在量多，局部注漿堵水應(yīng)起到了一定作用。另一方面，通過在涌水口處插打密集的注漿小導(dǎo)管，能對溜塌體起到一定的支護穩(wěn)定作用。鑒于此，施工對涌水口側(cè)進(jìn)行了側(cè)壁掏槽開

28、挖，并迅速接長初支鋼拱架進(jìn)行初噴混凝土封閉。側(cè)壁掏槽開挖，接長初支鋼拱架密集的注漿小導(dǎo)管原涌水、突泥口區(qū)域引水管圖1.6-10 側(cè)壁掏槽開挖，接長鋼拱架 圖1.6-11原涌水口密集的引水管及注漿小導(dǎo)管從上圖可以看出，原涌水口基本成功封閉。后續(xù)開挖，左右分部開挖法，配合人工局部掏挖等，掘進(jìn)正常，無涌水突泥異常情況。掌子面圍巖較好側(cè)壁有少量滲冒水圖1.6-12 側(cè)壁巖體局部破碎人工清理 圖1.6-13 分上臺階拱圈部分，鋼拱架施工k2+236掌子面揭示圍巖情況較好，整體水量變小，呈雨淋狀，裂隙水原涌水口治理區(qū)域圖1.6-14 涌水口治理后，圖示侵限較多 圖1.6-15掌子面恢復(fù)正常掘進(jìn)，前方圍巖較

29、好10月初，對涌水口施工完成初支，成功封堵后。10月整，掌子面正常往前推進(jìn)36m。4、專家會議結(jié)論針對監(jiān)控量測數(shù)據(jù)顯示拱頂下沉超規(guī)范，及9月份施工情況沒有大的進(jìn)展，擔(dān)憂后續(xù)處理存在大的安全隱患等情況，在9月30號業(yè)主召開專家會議，對會議主要結(jié)論記錄如下：(1)對k2+256涌水段的拱背圍巖采用縱、環(huán)向注漿加固，使初支周邊一定范圍內(nèi)的圍巖形成自身能穩(wěn)定并承受壓力的拱圈，以達(dá)到后期可以將侵入二襯范圍的鋼拱架進(jìn)行拆除更換條件。在注漿前，必須編制切實有效的注漿施工技術(shù)方案，以指導(dǎo)實際施工操作。 (2)對侵入二襯范圍的鋼拱架，待相鄰兩側(cè)二襯施工完畢后方可拆除，再重新安裝鋼拱架進(jìn)行支護，并加強該段范圍內(nèi)的

30、支護結(jié)構(gòu)。（3）應(yīng)加強超前地質(zhì)預(yù)報手段，并打設(shè)超前探孔進(jìn)行復(fù)核檢驗，探出前方圍巖及地下水情況，提高超前地質(zhì)預(yù)報的可靠性，根據(jù)預(yù)報結(jié)構(gòu)提前做好防范加固措施。（4）若前方圍巖較為破碎且地下水豐富，請設(shè)計針對實際圍巖情況調(diào)整開挖方法，建議采用側(cè)壁導(dǎo)坑法進(jìn)行開挖，提高施工安全性。第四階段處理措施：（11月1號至12月12號）第四階段處理措施，主要針對拱頂沉降侵限及周邊變形部位，考慮后期需鑿除侵限部位及拆除侵限拱架，為進(jìn)一步提高施工安全保障也為后期隧道運營增加結(jié)構(gòu)安全，需再次對涌水段進(jìn)行拱背注漿固結(jié)，固化拱背圍巖，在初支外部形成受力拱圈。鑒于前文所述，涌水段水流路徑發(fā)達(dá)及現(xiàn)場施工工藝水平不達(dá)標(biāo)等問題，施

31、工單位委托專家注漿公司購置特殊注漿材料，并派駐技術(shù)人員進(jìn)行現(xiàn)場指導(dǎo)施工。注漿材料使用以下三種：B Y12-型水中不分散高強灌漿料B Y12-IA早凝早強高強灌漿料 B Y12型灌漿材料專用外加劑對注漿過程，本文不再過多展開。注漿效果通過滲冒水情況判斷，注漿前存在多處集中小股狀出水點，注漿后初支輪廓局部呈雨淋狀，出水總量明顯減小，注漿效果較好。第五階段處理措施：（2014年5月份）第五階段處理措施主要為涌水段初支侵限部分進(jìn)行鑿除及該段二襯施工。k2+256處涌水突泥治理在經(jīng)過前文所述4個階段處理之后，從涌水量變化及監(jiān)控量測數(shù)據(jù)顯示，可判斷止水及拱背圍巖加固取得良好效果。在2013年10月份，掌子

32、面恢復(fù)施工，正常往前掘進(jìn)。為趕進(jìn)度，二襯臺車越過k2+256段，即余下k2+244.5+261.709約17m段未施工二襯。至2014年5月份，放緩掌子面施工，二襯臺車退至k2+256段，恢復(fù)該段二襯施工。首先進(jìn)行了斷面復(fù)測，測量結(jié)果顯示主要為原涌水口治理處存在較大區(qū)域侵限問題，最大侵限值達(dá)到約0.7m。圖1.6-16 k2+253.711處斷面復(fù)測圖（最大欠挖：0.606m）原涌水口治理區(qū)域侵限較大治理過程施工密集的小導(dǎo)管圖1.6-17 靠河側(cè)局部侵限區(qū)域較大 圖1.6-18 治理過程施工密集的小導(dǎo)管對k2+244.5+261.709二襯施工確定了以下施工思路：二襯加強：二襯厚度由原設(shè)計45

33、cm加厚為50cm，混凝土標(biāo)號由C25提高至C30一個等級，鋼筋相應(yīng)加強加密。k2+244.5+261.709段余下約17.2m分作3版二襯施工，對k2+244.5+251，k2+257+261.7未過多侵限且具備施工條件的先行施工二襯，中間段再進(jìn)行集中鑿除處理。對k2+251+257原涌水口治理處，由于施工管棚侵占初支鋼拱架位置，導(dǎo)致67榀鋼拱架基本支立在初支外輪廓線外，且鋼拱架過度彎曲難以受力。對此，方案采取拆除侵限的鋼拱架，為保證施工安全，不再進(jìn)行過大擾動鑿除、刻槽、安裝新的鋼拱架嵌入初支內(nèi)。同時為保證運營階段結(jié)構(gòu)安全，在二襯內(nèi)添加鋼拱架進(jìn)行加強，即采用I20工字鋼，布置間距0.6m，工

34、字鋼貼防水板側(cè)安裝，施工過程注意保護防水板，及受工字鋼隔槽影響注意澆灌混凝土的流動性和振搗質(zhì)量。侵限拱架需拆除密集的小導(dǎo)管，侵限需割除原涌水口區(qū)域，鑿開后可見注漿砼注漿塊總結(jié)102隧道k2+256處涌水突泥治理時間周期長，是隧道施工事故的典型代表，集中總結(jié)如下：一、涌水突泥發(fā)生起因：1、對富水層的圍巖斷層破碎帶施工，因其本身地質(zhì)條件差，對前方施工圍巖情況及水情況充滿未知性，施工存在較大安全隱患。一方面，施工單位應(yīng)加強現(xiàn)場管理及現(xiàn)場技術(shù)指導(dǎo)，另一方面，應(yīng)提高科學(xué)技術(shù)手段，依靠超前地質(zhì)預(yù)報準(zhǔn)確預(yù)報工作面前方2025m范圍的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)情況。從本次治理過程，最直接有效的為超前地質(zhì)鉆孔預(yù)報法。圖

35、1.7-1 超前地質(zhì)鉆孔布置圖圖1.7-2 超前探水、堵水動態(tài)施工流程圖通過超前探孔對前方水量、水壓情況有直觀了解后，再研究注漿方案，確保在開挖前，即在靜水壓環(huán)境下進(jìn)行注漿工作，漿液能最大程度進(jìn)行有效擴散固結(jié)圍巖形成有效壓力拱及止水圈，保證后續(xù)開挖安全。2、從施工工藝控制，應(yīng)選擇合適的開挖方法，若圍巖極為破碎且地下水豐富時，后續(xù)開挖建議采用側(cè)壁導(dǎo)坑法開挖，對開挖進(jìn)尺嚴(yán)格控制在一至兩榀拱架，開挖過程盡量減少對圍巖的擾動。3、本次涌水突泥事例發(fā)生在“清完渣后，工人在安裝型鋼拱架時，隧道線路左側(cè)掌子面邊墻處突然坍塌，并出現(xiàn)大量突泥涌水現(xiàn)象”。從發(fā)生原因分析，“存在施工爆破造成圍巖松動，局部薄弱圍巖裂

36、隙增大，且在富水層水壓作用下，形成水流下泄通道，進(jìn)一步引發(fā)大規(guī)模突泥、突石”。該點控制措施應(yīng)強調(diào)：開挖后，圍巖暴露時間要控制在24小時以內(nèi)，應(yīng)先初噴45cm厚混凝土封閉巖面，使噴射混凝土填充圍巖裂隙，提高圍巖自承重能力，然后安裝拱架、錨桿等初期支撐，再復(fù)噴至設(shè)計厚度。二、緊急處理措施：1、在可能發(fā)生涌水突泥的地段施工時，洞口應(yīng)準(zhǔn)備應(yīng)急物資設(shè)備，如抽排水設(shè)備、沙袋、方木、鋼材等。 2、發(fā)生涌水突泥時，根據(jù)涌出方量、流速判斷，當(dāng)涌出方量大且急時，考慮洞外運渣大方量回填反壓；當(dāng)為局部涌出口時，宜采用人工有組織地碼堆沙袋封堵，同時預(yù)埋泄水管道，利于后期處理。圖1.7-3 局部涌水口宜采用沙袋碼砌封堵（參考）3、地下水是塌方產(chǎn)生和擴大的主因，必須加強地下水的疏導(dǎo)、引排。對涌出的松散堆積體坡腳碼放沙袋反壓或砌筑混凝土臺階，分幅逐級封閉，抬高水位，阻斷水流下泄路徑，使水流形成上滲通道，防止水流帶出圍巖中細(xì)小顆粒使圍巖松弛。另一方面，若初支混凝土表面有滲、冒水嚴(yán)重，宜開鑿一些泄水孔將水排出，保證結(jié)構(gòu)安全，泄水管宜設(shè)置過濾網(wǎng)。4、為防止拱頂