淺談隧道涌水的原因分析及治理措施

賴文有

摘要：一般來說，隧道項目水文地質(zhì)條件復(fù)雜性相對較高，主要表現(xiàn)為常出現(xiàn)滲漏水或涌水的現(xiàn)象，這就會產(chǎn)生巷道被填塞、裝置被淹沒的問題。鑒于此，應(yīng)該切實強化對隧道涌水災(zāi)害的預(yù)估與治理，進而切實保障隧道項目質(zhì)量。文章主要對工程地質(zhì)條件進行了分析，然后對涌水量預(yù)測進行了討論，并提出了具體的防治措施，保證了隧道建設(shè)與后期經(jīng)營的安全。

關(guān)鍵詞：隧道涌水；涌水量預(yù)測；滲漏水

1.工程概況

豐順?biāo)淼肋M口位于梅州市豐順縣建橋鎮(zhèn)下坪塘村，出口位置在梅州市豐順縣東聯(lián)鎮(zhèn)虎局村。隧道里程：DK47+765-DK62+153，長14388m，最大埋深830.5m。隧址區(qū)山高林密，草木茂盛，自然坡度范圍25°～40°，隧址區(qū)內(nèi)韓山主峰海拔1050.9m。大部分隧址區(qū)沖溝是V字形，溝底極為狹窄，大部分是順直狀態(tài)。隧道中部國道G206周邊谷地相對開闊，大部分是農(nóng)田。隧道進口及中部經(jīng)過國道G206，隧道出口經(jīng)過東聯(lián)領(lǐng)鄉(xiāng)道Y107，交通相對便利。

2.工程地質(zhì)條件

2.1地層巖性

隧址區(qū)出露的地層巖性基本上是第四系殘坡積土層（Q），侏羅系兜嶺統(tǒng)上（J）、下段（J）火山碎屑巖，燕山晚期階段第二次侵入花崗巖（y）。下面從新到老介紹：

（1）第四系殘坡積層（Q）

粉質(zhì)粘土，褐黃色，灰黃色，硬塑一半干硬，其中存在非常多的碎石塊，層厚0～1m?；旧鲜窃谏襟w斜坡表面分布，隧道山頂位置的分布相對較薄，隧道進出口位置與淺埋段位置相對較厚。

（2）侏羅系兜嶺統(tǒng)上段（J）

深灰一淺灰綠色，英安質(zhì)凝灰熔巖、凝灰?guī)r、英安斑巖等，局部存在一些雜質(zhì)砂巖?；旧鲜俏挥贒K51+125-DK53+895、DK56+625-DK58+470。

（3）侏羅系兜嶺統(tǒng)上段（J）

灰一深灰色，流紋質(zhì)凝灰熔巖、凝灰?guī)r、流紋斑巖等，其中存在一些雜質(zhì)砂巖。基本上位于DK47+765～DK51+125、DK53+895-DK56+625、DK58+470～DK60+640。

（4）燕山晚期第二次侵入花崗巖（y）

花崗巖，表面全風(fēng)化，褐黃色、灰白色，主要形態(tài)是砂土狀，下方是強風(fēng)化，褐黃色，青灰色，節(jié)理裂隙發(fā)育情況相對較好，裂隙面基本上由于鐵錳質(zhì)的存在，而呈銹色，巖體的破碎性較高，全一強風(fēng)化累計層厚度18m～36m，下方是弱風(fēng)化，青灰色，巖質(zhì)堅硬，巖體的完整性相對較高?；旧衔挥贒K60+640-隧道出口。

2.2地質(zhì)構(gòu)造

綜合各個方面的信息及數(shù)據(jù)，能深入研究區(qū)域地質(zhì)資料、地質(zhì)測繪、遙感解譯以及物探資料，進而能分析得出：隧址區(qū)斷層數(shù)量為20層，巖性接觸帶共2處，褶皺共1處。

3.涌水量預(yù)測

降水人滲法，計算見式（1）。

式中：a.降水入滲系數(shù)；F.隧道集水面積，km2；X.年降水量，mm。

基于項目該地的氣象觀測數(shù)據(jù)及信息，降雨量年均量達到1865.6mm，年降雨量最大值達到2491mm；分析隧道集水規(guī)模、巖土特性等，得出構(gòu)造帶、接觸帶的實際涌水量以及單位涌水量。分析涌水量的數(shù)據(jù)能得出，中等富水區(qū)域是隧址區(qū)DK47+900～+99、DK50+220～+590、DK51+010～+170、DK52+250～+540、DK58+450～+480、DK60+630～+660而貧水區(qū)域是DK57+890～+980。其余區(qū)段是強富水區(qū)。就強富水區(qū)域、中等富水區(qū)域而言，在實際設(shè)計及建設(shè)過程中，應(yīng)選擇切實可行的排水與加固手段，貧水區(qū)域地下水發(fā)育較弱或是基本不發(fā)育，基本不會干擾隧道工程的建設(shè)。

4.突涌水、滲漏水的原因

（1）本隧道項目建設(shè)勘察時，當(dāng)?shù)厥歉珊导竟?jié)，因此隧道涌水量，整體偏??；在實際作業(yè)階段，降水量相對較少，因此圍巖沒有出水或出水量相對較少，建設(shè)單位沒有重視這個因素。

（2）在隧道右側(cè)距離100m的位置，是典型的巖溶峰叢寬谷地形，低洼、易富集地表水。因此連續(xù)強降雨天氣，使地表水大量通過地下徑流、水倉等，匯集在隧道附近，導(dǎo)致產(chǎn)生隧道突水的問題。

（3）隧道拱頂、拱腰圍巖是典型的透水松散層性質(zhì)，倘若是處于富水區(qū)段，隧道預(yù)留洞室、作業(yè)縫等部位就會產(chǎn)生突涌水的現(xiàn)象。

5.突涌水、滲漏水臨時處理

突涌水問題產(chǎn)生后，會極大地影響隧道運行，鑒于此，應(yīng)該運用以下手段進行處理：

（1）應(yīng)該修建路基右側(cè)邊坡截水溝，并且連接隧道洞頂排洪溝渠，這就能防止山坡位置的流水沖刷到洞頂，產(chǎn)生滲透的問題。倘若一些地方的滲漏水程度非常嚴(yán)重，就要在電纜溝蓋板70cm位置施作泄水孔，還應(yīng)該切實進行引排泄水孔內(nèi)流水。

（2）徹底清理隧道兩側(cè)排水邊溝，保障不出現(xiàn)淤積物，保障排水處于通暢的狀態(tài)。之后，將邊墻與側(cè)消防栓位置的流水引至排水邊溝的位置；借助高壓水徹底清理路面，保障隧道的日常運營。

6.突涌水、滲漏水治理

（1）在隧道局部出現(xiàn)突涌水的地方，拆掉原二砌，進行防排水系統(tǒng)的修復(fù)工作。并且展開二襯施工，在新、舊二襯間應(yīng)該設(shè)計2道帶注漿管遇水膨脹止水條。排水暗槽的實際深度及寬度分別是30cm、50cm，在中間位置和巖面垂直位置開始鉆孔作業(yè)，兩側(cè)位置和巖面之間應(yīng)該構(gòu)成45°角，完成鉆孔作業(yè)，而環(huán)向、孔深間距分別控制在1m、5m。

（2）一些地方滲漏水程度相對嚴(yán)重，主要憑借二砌混凝土、開槽鉆孔、埋管引排等手段。槽的寬度及深度分別控制在15cm、25cm，從槽內(nèi)對圍巖展開鉆孔作業(yè)，孔徑應(yīng)該控制在10cm。此外，應(yīng)該落實PVC管預(yù)埋施工，運用快速水泥基膠泥，切實填充槽身，在結(jié)束之后，應(yīng)該選用特種聚氨酸、丙烯酸，妥善涂刷表層，這就能達到防水、防開裂的根本目的，進而再完成防火材料的涂刷施工。

（3）在滲漏水區(qū)段，應(yīng)該在檢修道上部70cm處進行水孔的鉆泄施工，孔深5m、孔徑1cm、泄水孔2.5m。

（4）對于二襯裂縫，要求使用環(huán)氧樹脂材料進行壓漿封閉工作；對于施工縫而言，要求使用注漿止水的形式施工，詳情見圖1。

7.涌水段施工的注意要點

7.1加強初期支護

在隧道涌水區(qū)段要求強化其初期的支護工作，提升噴射混凝土層的厚度，提升混凝土的抗?jié)B性能，以此來達到密閉以及防水的目的。

7.2防水層排水設(shè)施施工

（1）防水板懸停的時間不得太早，要求在二襯作業(yè)前幾天就開展，以免土工布由于吸水自重增加出現(xiàn)下垂的情況；（2）去除其凸出的部分，切除錨桿鉆頭，以免防水板出現(xiàn)被尖角劃傷的情況，使防水效益降低；（3）穩(wěn)固防水板，要求從拱頂區(qū)域向兩邊逐漸延展，防水板要求盡可能地和巖石層切合緊密，防水板在懸掛時設(shè)置有一定的余量，防止防水板由于混凝土壓力出現(xiàn)有破壞的情況，拱頂區(qū)域存在有空洞；（4）接縫焊接要求使用雙面焊接，確保焊接溫度以及其搭接長度符合相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)與要求。

7.3二襯防水施工

二次襯砌作業(yè)是隧道作業(yè)的最后一個環(huán)節(jié)，其質(zhì)量的優(yōu)良將會直接影響其防水效果，混凝土當(dāng)中要求添加防水劑，以此來提升其抗?jié)B的性能，并展開現(xiàn)場檢驗，是否達到抗?jié)B的需求與標(biāo)準(zhǔn)；強化二次襯砌混凝土板以及其板之間環(huán)向施工縫防水技術(shù)。

8.結(jié)束語

綜上所述，假若隧道區(qū)間中主要為可溶巖，褶皺、間隙發(fā)育，巖體破損，巖溶發(fā)育，隧道洞體大多處在巖溶的水平徑區(qū)域，隧道作業(yè)借助斷層、褶皺核心區(qū)域以及其可溶巖和非可溶巖接觸區(qū)域時，很容易就會出現(xiàn)涌水、突泥等地質(zhì)災(zāi)害，因此，必須要分析隧道涌水的原因，并采取相應(yīng)治理措施，有效保證隧道施工的安全。