前言：寻找写作灵感？中文期刊网用心挑选的隧道涌水突泥成因与施工处治探析，希望能为您的阅读和创作带来灵感，欢迎大家阅读并分享。
【摘要】在隧道工程中袁由于常常会涉及需要穿越各种特殊地质袁而频繁出现一些灾害现象遥其中袁涌水突泥就是较为常见的情况之一袁其形成往往受施工条件和施工场地所影响遥鉴于此袁本文依托于昆明某隧道工程袁重点围绕隧道涌水突泥灾害的成因展开分析袁就该现象的处理给出相应的技术措施袁旨在为类似隧道工程提供参考遥
【关键词】隧道工程；涌水突泥灾害；形成原因；处治技术
安全保障在隧道工程建设中的作用举足轻重，其贯穿整个隧道工程。对于施工单位来说，采用何种技术处理施工中出现的各类灾害问题，已成为当下相关技术人考虑的一项施工难题。尤其是当隧道穿越断层地带时所发生承载力不足的情况下，往往会直接影响围岩结构的稳定性从而造成安全事故。因此，及时掌握隧道灾害形成的原因并因地制宜的进行技术处理，是推进整个隧道工程安全开展的基础。
1工程概况
工程所在地昆明属于小丘陵和山区交界点，为穿越式隧道高速公路，项目整体分左右两条线路同期建设，长度分别为9462m和9410m，施工内容涵盖隧道进口、竖井及斜井作业，其中正洞施工时采用三心圆曲墙式断面的方式，由于主洞拱部半径在8.6m左右，造成净空面过大而发生关泥和涌水的情况，严重危险到后期的施工安全，需要对其形成的原因进行分析并给出相应的处治措施。
2隧道涌水突泥形成原因分析
该隧道工程的左线ZKI14+938段水位不稳，在开挖建造掌子面时遇到的围岩地层也略为复杂，依次为强—全风化岩层、灰白—灰黑岩层、褐黑色白云质泥灰岩层及泥质砂岩层等，强度由高到低且分布散乱遇特殊情况也极易被软化掉，又受碎裂层状的结构影响，填充层布有碎屑状和土状的碎物结构，所以只能将掌子面的位置埋深确定在381m左右，加之项目地下水含量丰富且渗透性强，很容易发生涌水（见图1）的灾害现象，影响周边施工作业的顺利展开。因此，现场决定采用全断面超前帷幕注浆的方式对该涌水地段进行加固处理，以解决该灾害现象的再次发生。
3隧道涌水突泥灾害处理
结合本项目的实际情况，技术人员决定采用全断面超前帷幕注浆技术对该地段的涌水灾害现象进行处理。
3.1施工方案。全断面超前帷幕注浆技术施工前，需要对其相关内容进行参数的确定，这包括止浆墙的厚度、注浆加固的范围和长度以及注浆材料的配合比。其中，对于止浆墙厚度参数的选择，要在注浆施工前完成，因为这可以较好地防止注浆过程中出现的漏浆跑浆现象；而注浆墙的强度则要以注浆压力为基础，且混凝土最好选用C30型号，以保证注浆墙的厚度满足国家相关规定的2m范围值内。注浆加固范围的确定与隧道开挖直径相关，同时也是影响注浆堵水效果的关键参数之一，可按照式（1）进行计算：B=（2-3）D（1）式中：B-注浆加固范围；D-隧道开挖直径，m，本项目取4m为参考值，可得出8耀12m的注浆加固范围。帷幕注浆段长度可设定为40m，材料和配合比方面，采用普通水泥单液浆+HPC的形式，并用普通水泥水玻璃双液浆作为替补，硅酸盐水泥型号可选用42.5且方孔的筛余量小于5%，保证最佳配比。
3.2具体施工。3.2.1施工前准备。要做好施工准备，就要做到：淤根据底部的涌水实际情况进行引水管的埋设，方便排出废水，埋设后用混凝土进行40cm厚的封堵，并以抽离的方式排除聚集在掌子面周边的废水；于利用防水板封闭的方式将出水口引入排水沟，达到对掌子面周围涌水的处理效果。%需要注意的是，因为涌水地段的掌子面位置是在一个非坡面地段会出现大量的聚集，因此一定要做好排水的工作以防止因聚集引起的再次突涌。另外，还可在隧道内设置几个固定积水站点和临时的集水坑，借助水泵和抽水软管以及钢质水管对涌水进行抽排，来保障止浆墙的正常运作。3.2.2止墙施工该项作业的开展需要按照步骤依次进行，首先是植筋，并以梅花形状设置锚杆，间距为1.5m×1.5m的正方形；其次是采用台阶法+混凝土对帷幕止墙进行制作，每层以1m的间距设置接茬筋并布置好钢筋网片，高度设定在2m左右即可，需要注意的是止浆墙厚度至少为2m，这可以方便后续作业的顺利开展。此外，可以在止浆墙工序结束后对场地进行硬化处理，这需要预留一定的制作平台来为钻机施工提供一定的场地，具体可采用洞碴对该场地进行回填和平整，且最后用混凝土进行浇筑已达到硬化场地的结果。在止浆岩盘加固时，必须在出水孔周围埋设孔口管，同时还要拱部位置放置超前小导管并用浅孔注浆的方式，来形成止浆岩盘。在此之后，再进行最后的关水作业，如发生渗漏情况需立即在渗水处再次开展浅孔的注浆加固，防止同类问题的再次发生。3.2.3注浆孔位布置为达到更好的注浆效果，必须将浆液充分扩散到岩体裂隙中，已起到一定的填充作用从而达到堵水的目的，这就需要因地制宜地布置注浆孔孔位，具体可按伞形呈辐射状布置并将钻孔以圆圈的方式进行排列，并结合长短孔，从而最大限度体现出注浆效果[1]。3.2.4注浆施工参数确定根据项目的实际情况，超前预注浆采用前进式开展，并将钻孔按照不同长度分作施工，具体可参考以下数值：长度在10m时水量控制在0～10m3/h；长度在5m时水量控制在10～30m3/h，但当水量超过30m3/h时要立刻停止钻进，并实施注浆作业。此外，还要设计注浆压力，作业时初始压力要大于2MPa，终止压力也要大于3倍孔内水压且超过2MPa，但都要保证最大注浆压力在5MPa以上。在此基础上，要科学地选择注浆顺序，以在更好地提高注浆效率的同时，保证注浆的最佳效果。对于此，就注浆顺序可由外向内、由上到下的间隔跳孔注浆，这可以更好地解决涌水现象的再次发生。除上述步骤之外，技术人员格外注意的是单孔注浆作业。这是因为，在此操作过程中如出现压力上升的情况流量则会明显出现下降现象，而当注浆压力达到注浆终压时并在稳压10min后，方能结束该孔的注浆作业，并按照此标准依次对所有注浆孔开展注浆，以达到加固的终极作用。
3.3注浆相关事项。3.3.1注浆前期。注浆前期关于阀门的控制也有一定的顺序，即打开进浆阀再关闭泄浆阀，注浆结束时也是先关闭进浆阀再打开泄浆阀，等到泄压后清洗管路并拆卸注浆管路。整个注浆过程中要谨防浆液堵塞吸浆头现象的发生，为此要在注浆泵水泥浆吸浆头处安设吸浆笼头，并用水玻璃吸包裹浆头，以防有大颗粒进入，造成卡堵从而降低吸浆能力，并分时间进行搅动防止浆液离析，必要时可以再提起吸浆头摇晃几下，从而方便后续工作的继续开展。遇到地层吸浆量大时，注浆会因压力长时间而不上升，此时就要通过调整浆液配比以缩短浆液凝胶时间，以最终达到控制注浆范围的目的。再者，注浆压力如若上升，就要立刻停止注浆泵作业且打开泄浆阀泄压，并在分析原因后，再决定该孔是否继续注浆，如果是管路堵塞则要清除故障后继续注浆。3.3.2注浆加固止浆岩盘。注浆加固止浆岩盘时要按顺序进行：①先注无水区后注有水区，先注无水孔后注有水孔；②先注小水孔后注大水孔；③先内后外先上后下；④按先近后远的程序进行且逐步加固止浆岩盘；⑤用浆液充填混凝土之间，从而将混凝土和围岩之间的裂隙整合成一个整体[2]。
4效果分析
通过一系列的技术处理，项目前期出现的涌水突泥现象明显得到改善，隧道的整体出水量也有所下降，而透过整个钻孔过程不难看出，该隧道的加固地段总体水量不大且没有压力，但是注浆后的洞身原初支护地段水位有所上升。而通过后期的出水量试验可知，本项目最大出水量为2.6L/min·m，平均出水量1.39L/min·m，满足国家相关规定，也验证出该方法对涌水突泥现象的效果，值得推广。表1为治理前后的涌水量对比，仅供参考。
5结语
综上所述，隧道在穿越特殊地质条件岩层时会出现频繁的涌水和突泥等灾害现象，本文通过对昆明某高速公路隧道工程施工中的涌水突泥成因分析，因地制宜地总结出一套治理方法，值得从业人员借鉴。
参考文献
[1]雷明林，武刚，潘俊涛.公路隧道穿越富水断层破碎带预注浆加固处理技术[J].工程建设与设计，2020（7）：247-249.
[2]叶海龙.九峰隧道涌水塌方综合处治技术分析[J].工程建设与设计，2019（17）：212-214，220.
作者:祁生花 单位:中铁十六局集团第四工程有限公司
