雪峰山1号隧道3号斜井突泥涌水处治方案探究.doc

雪峰山1号隧道3号斜井突泥涌水处治方案探究摘 要 隧道在施工过程中，由于地质环境条件复杂，突泥涌水会对隧道施工的安全造成重大的安全隐患。隧道施工过程中突泥涌水不仅会危及施工人员的生命安全，同时也严重影响隧道施工的进度。本文结合某隧道在开挖过程中发生的突泥涌水地质灾害为例，结合该隧道的地质水文条件即隧道自身特点，提出处治突泥涌水的处治方案，经过验证，该方案不仅节省隧道的建设成本，也提高了隧道的施工质量，确保了隧道施工后的安全。 关键词 隧道；突泥涌水；处治方案；质量 中图分类号U45 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）72-0075-02 0 引言 近年来，随着我国经济建设的快速发展，我国铁路、公路建设的速度及规模都呈现出前所未有的景象[1-2]。在山区建设铁路、公路不可避免的会遇到隧道建设问题，由于山区地质、水文条件复杂，地质勘探资料无法全面的反映山体内部情况，在施工过程中经常遇到突泥涌水事故也不断增多, 造成重大的生命财产损失，隧道突水突泥问题现已成为国内外研究的热点[3-4]。如何正确合理的处治突泥涌水地质灾害不仅关系到施工技术人员的生命安全，也会对隧道施工的质量及进度产生重要影响。 1 突泥涌水形成条件分析 1.1 工程地质条件 雪峰山1号隧道位于湖南省隆回县和溆浦县境内。隧道进口至DK244+603.69位于R=9000m的曲线上，其它地段位于直线上；隧道内设人字坡，进口至DK249+500为9.2‰的上坡，DK249+500-DK254+914为4.6‰的下坡，隧道最大埋深780m。涌水、岩溶：根据设计提供隧道涌水量和富水程度资料分析：雪峰山1号隧道地下水富水性主要为孔隙潜水、裂隙水等。雪峰山1#隧道最大涌水量为112934.66m3/d，正常涌水量为84994.7m3/d。 雪峰山1号隧道3号斜井进洞为浅埋、偏压围岩，洞口10米范围采用CRD法施工，超前小导管预支护，环向间距30m，L=4.0m，I20b钢拱架加强，间距0.75m一榀布置。3斜5+10附近有断层切过洞身，采用CRD法，超前小导管预支护，L=4.0m ，环向间距0.35m，I18钢拱架加强，间距0.75m一榀布置。 1.2 水文地质条件 第四纪以来，由于本区地壳呈大面积间歇性上升，使雪峰山1号隧道3号斜井岩溶发育的速率小于地壳上升的速度。这就造成岩溶发育随深度的增加而减弱的大格局。在近地表地带，岩溶水交替循环剧烈，岩溶十分发育，岩溶洞隙规模大、数量多。而在地下深处，地下水交替运动十分缓慢，仅发育一些溶孔和小溶隙。故形成了岩溶发育的垂直分带特征，自地表至地下可分垂向洞隙带（包气带）、水平管道带（包括季节变动带与饱水带）、深部孔隙带（深部循环带）。隧道刚好处于二叠系长兴组（P2c）与茅口组、栖霞组（P1m+P1q）两层水平岩溶管道之间，地下水具有一定的承压特性，主要接受大气降雨补给，且水量相对稳定，或以静储量形式在其间缓慢流向排泄区，受排泄区的影响不大。 从物探跨孔YK1-YK2、ZK1-ZK2、ZK1-ZK3、ZK2-ZK3、ZK3-ZK5、ZK13-ZK15、ZK21-ZK20、ZK18-ZK20和单孔ZK9 、ZK10 、ZK11 、ZK23测试成果看，被测试各跨孔表层不同深度岩体裂隙较发育。尤其是ZK13-ZK15两跨孔在11.50～15.00m段岩体较破碎；单孔中ZK11在7.50～11.50m段岩体裂隙发育、为较破碎岩体，ZK23在4.00～5.50m段岩体破碎，裂隙较发育。 2 突泥涌水成因分析 从宏观上来看，雪峰山1号隧道3号斜井ZK38+770～ZK38+820段处于向斜弧形展布的转折段凸出部位近核部的构造溶蚀地貌。从构造和岩溶水文地质来看，此部位为典型的强富水汇集带。 第四纪以来，由于本区地壳呈大面积间歇性上升，使得岩溶发育的速率小于地壳上升的速度。这就造成岩溶发育随深度的增加而减弱的大格局。在近地表地带，岩溶水交替循环剧烈，岩溶十分发育，岩溶洞隙规模大、数量多。而在地下深处，地下水交替运动十分缓慢，仅发育一些溶孔和小溶隙。故形成了岩溶发育的垂直分带特征，自地表至地下可分垂向洞隙带（包气带）、水平管道带（包括季节变动带与饱水带）、深部孔隙带（深部循环带）。隧道刚好处于二叠系长兴组（P2c）与茅口组、栖霞组（P1m+ P1q）两层水平岩溶管道之间，地下水具有一定的承压特性，主要接受大气降雨补给，且水量相对稳定，或以静储量形式在其间缓慢流向排泄区，受排泄区的影响不大。 雪峰山1号隧道3号斜井突泥涌水段（ZK38+770～ZK38+820）地表岩溶形态除了普遍发育有溶沟、溶槽、石牙等外，还有少量的峰丛、洼地及溶蚀沟谷等，地下岩溶形态则有地下河、溶洞等，同时在隧道