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摘 要：在隧道的开挖过程中，由于围岩破碎、节理发育、围岩强度低、自稳能力差、可能存在高压富水等构造特征，施工中极易诱发塌方、突水突泥等灾害，其中突水突泥是最严重的地质灾害之一。而且我国境内碳酸岩层分布纵深横广，约占我国国土面积的 1/3，加之地层岩性的不利因素，更容易导致隧道涌水突泥的发生。有近 50%的隧道在施工和运营过程中发生过较大规模的岩溶涌水灾害，可见，隧道涌（突）水是隧道施工和运营过程中常见的一种水患。现在本文针对隧道涌水突泥的预防与治理技术方面进行简要分析综述。
关键词：隧道工程；涌水突泥；防止技术
1 预防涌水突泥的方法
1.1超前地质预报
超前地质预报是保证隧道安全施工的重要环节。并且超前地质预报也是作为隧道施工工作的主要手段，在穿越断层破碎带、岩溶地质构造等重大地质难题中发挥了极为重要的作用，表现在提供决策依据、预防灾害、协助完善施工处治措施的作用。[1]
2 治理涌水突泥的方法
2.1临时处置措施方案
首先应加强地表地质调查和有关监测，如地表水是否流失或消失等。在地表塌陷坑四周挖截水沟，保证地表水不渗入隧道内，并用雨棚覆盖塌陷坑做好安全围栏，并做好安全标识。根据山体地表情况及地质情况，为防止地表水渗入可能再次产生突水突泥与山体沉降危害，同时保证洞内支护体系及结构的安全，采用地表封闭，同时进行地表注装加固的施工措施。
2.2综合治理措施
通常涌水突泥处理的方法大体上分为两大类，即排除涌水的方法（排水法）和阻止涌水的方法（止水法）。但是，目前国内隧道施工对于涌水突泥的问题，主要采取“以堵为主，排堵结合”的原则。隧道内部一旦发生涌水突泥问题，对其处治考虑“稳定前方，巩固后方，泄水降压，注浆加固”的原则，“稳定前方”即封堵突水突泥掌子面并加强初期支护，“巩固后方”即加快仰拱及二衬的施工作业。[2]
2.2.1止浆墙的设计及施工
根据施工作业平台的宽度要求用沙包袋或者碎石袋进行加固及填筑，并按3级台阶进行设置，形成掌子面反压，支撑住掌子面，并喷射混凝土对砂袋挡墙和掌子面中突泥体进行封闭，起到止浆的作用。施作止浆墙时，在止浆墙与初期支护之间预埋注浆管，在周边渗漏时，进行注浆堵漏，保证止浆墙周边密实。
2.2.2隧道断面注浆设计与施工
隧道注浆一般有两种方法，即全断面预注浆方案（目前我国隧道施工采用这种方案）与周边预注浆方案。
隧道围岩超前预注浆，就是在施工掌子面发射状布设超前注浆孔，用高压把浆液充填到岩体裂隙中，通过浆液的凝固结石，从而减小裂隙的宽度，增加裂隙的粗糙度，并且裂隙面受到注浆压力作用而被压紧，变为闭合状态，起到减小围岩渗透系数，降低围岩渗透性的作用，固结堵水后再开挖掌子面。
2.2.3高压富水空腔的处理
高压富水空腔是地面降水侵入使风化成泥的物质成流塑状或游泥状，形成软弱夹层或高压富含水、泥质的空腔。处理此类问题一般有两种方法，即“以堵为主”和“释能减压”。[3]
1 以堵为主
若按“以堵为主”为原则进行处治，则需要严格控制注浆质量及效果检查，防止注浆加固盲区在开挖过程中打破安全防突距离会再次造成突水突泥地质灾害。先加设纵向工字钢，并加设临时斜支撑，然后在矮边墙上架立钢拱架，接着向溶洞空腔中灌注混凝土或片石混凝土，同时预埋泻水管，泻水管设上下两排，保持一定间距，当充填达一定高度后，架立模板，浇注初期模筑混凝土衬砌，在浇注初期模筑混凝土的同时，预留两排共计若干注砂孔，用来向衬砌拱背吹填砂砾缓冲层，起缓冲和过滤作用，吹填砂砾至拱背，形成缓冲层，同时在下部打泻水孔，使其出水，最后挂防水板，浇注二次衬砌模筑防水钢筋混凝土，两次模筑混凝土衬砌的施工边缘应错开一定距离。
2 释能降压
某些隧道在处理高压富水空腔的问题则是采取“释能降压、注浆加固”的原理。“释能降压”即对超前地质预报探测到富水空腔，通过钻孔排水、设置泄水支洞等方法达到排水、排泥（碎石）的作用，降低空腔充填泥浆的势能。“注浆加固”即对空腔释能降压后残留的填充物进行注浆加固，改良空腔内地层条件，为下步超前支护等处治措施创造条件。此方案有效解决了高压富水空腔突水突泥、运营水害安全隐患、支护结构抗高水压荷载施工费用高、难度大等技术难题。
2.2.4超前支护及开挖技术
为保证隧道空腔中突泥的稳定，不因下部开挖继续突泥， 在进行了长孔注浆加固措施的基础上，一般还需要在隧道拱部外缘施作长管棚并注双液浆进行加固超前支护。超前管棚支护是在隧道开挖轮廓线周边上，间隔一定距离，沿洞轴以较小的外插角钻孔，安装惯性矩较大的厚壁钢管，利用钢管作为纵向支撑，钢格栅拱架作为横向环形支撑，构成整体刚度较大，能阻止和限制围岩变形，并能提前承受早期围岩压力的一种超前支护形式[4]。超前管棚施工完毕后，采用（双层）超前小导管、砂梁锚杆等措施进行超前注装支护。此外隧道开挖长度应小于小导管注浆长度，预留部分作为下一次循环的止浆墙。
2.2.5防排水措施
1 防水措施
在初期支护与二次衬砌之间应敷设一层无纺土工布、HDPE 自粘防水板[5]。防水板敷设应从边墙下部设置引水管处至拱部连续施作，采用无钉铺设方法固定，固定处应补强。拱墙及仰拱二次衬砌采用防水混凝土泵送一次浇筑，保证浇筑混凝土质量和衬砌与初期支护之间密实不留空隙，以达到结构自防水目的。
2 排水措施
隧道开挖后，视围岩体裂隙渗水情况可适当采用环向排水半圆管将岩面水引入两侧纵向排水管，并通过横向引水管，最终汇入中心排水沟，集中排出隧道外。
3 结论
本文主要以隧道施工过程中涌水突泥为研究对象，在广泛查阅了相关隧道突泥、突水处理的文献资料的基础上，对隧道涌水突泥的机理及处治技术进行了总结、概述。
（1）对于隧道涌水突泥的问题，重点要“防范于未然”、要全体隧道建设者切实从思想上对地质勘查及其详尽性与准确性引起足够重视，并对于岩溶地段要加强隧道地质超前预报及监控量测。综合运用各种物探手段调查清楚隧道区域内地质构造规模。
（2）在隧道富水区域地段，应加强初步设计的刚度、加强隧道排水，保证开挖后地下水重新分布和积蓄不会造成初期支护过大压力导致变形，同时隧道仰拱及时施做封闭成环和二衬紧跟，从而改善主洞开挖条件和受力条件，以形成完整的支护结构。
（3）在高压富水充填型空腔采用“加筋注浆”技术，通过注浆达到封堵地下水、加固围岩的目的，并通过注浆孔内布设玻璃纤维锚杆或塑竹组合锚杆在加固体内形成加筋网络结构，提高加固体的抗变形能力，能够保证高压富水岩溶区隧道顶水带压安全开挖，或者设置一定厚度的砂砾缓冲层也是较好的处治途径。
（4）应对涌水突泥处理应辅以排水及注浆相结合的方案，根据隧道地质条件、水量和水压力等因素采取针对性措施。
参考文献
[1]谢杰.隧道地质超前预报专家系统幵发[D].广西大学，2012.
[2]周军伟.白云隧道突水、突泥段施工技术[J].隧道建设，2011，31（4）：505-509.
[3]张民庆，殷怀连.宜万铁路别岩槽隧道F3断层突发性涌水治理[J].铁道工程学报，2006，（1）： 67-70.
[4]龚成明，孟庆余，李五红.隧道穿越断层破碎带的安全施工技术[J].铁道工程学报，2012， （5）： 45-48.
[5]蒋建平，高广运，李晓昭等.隧道工程突水机制及对策[J].中国铁道科学，2006，27（5）： 76-82.
关键词：隧道工程；涌水突泥；防止技术
1 预防涌水突泥的方法
1.1超前地质预报
超前地质预报是保证隧道安全施工的重要环节。并且超前地质预报也是作为隧道施工工作的主要手段，在穿越断层破碎带、岩溶地质构造等重大地质难题中发挥了极为重要的作用，表现在提供决策依据、预防灾害、协助完善施工处治措施的作用。[1]
2 治理涌水突泥的方法
2.1临时处置措施方案
首先应加强地表地质调查和有关监测，如地表水是否流失或消失等。在地表塌陷坑四周挖截水沟，保证地表水不渗入隧道内，并用雨棚覆盖塌陷坑做好安全围栏，并做好安全标识。根据山体地表情况及地质情况，为防止地表水渗入可能再次产生突水突泥与山体沉降危害，同时保证洞内支护体系及结构的安全，采用地表封闭，同时进行地表注装加固的施工措施。
2.2综合治理措施
通常涌水突泥处理的方法大体上分为两大类，即排除涌水的方法（排水法）和阻止涌水的方法（止水法）。但是，目前国内隧道施工对于涌水突泥的问题，主要采取“以堵为主，排堵结合”的原则。隧道内部一旦发生涌水突泥问题，对其处治考虑“稳定前方，巩固后方，泄水降压，注浆加固”的原则，“稳定前方”即封堵突水突泥掌子面并加强初期支护，“巩固后方”即加快仰拱及二衬的施工作业。[2]
2.2.1止浆墙的设计及施工
根据施工作业平台的宽度要求用沙包袋或者碎石袋进行加固及填筑，并按3级台阶进行设置，形成掌子面反压，支撑住掌子面，并喷射混凝土对砂袋挡墙和掌子面中突泥体进行封闭，起到止浆的作用。施作止浆墙时，在止浆墙与初期支护之间预埋注浆管，在周边渗漏时，进行注浆堵漏，保证止浆墙周边密实。
2.2.2隧道断面注浆设计与施工
隧道注浆一般有两种方法，即全断面预注浆方案（目前我国隧道施工采用这种方案）与周边预注浆方案。
隧道围岩超前预注浆，就是在施工掌子面发射状布设超前注浆孔，用高压把浆液充填到岩体裂隙中，通过浆液的凝固结石，从而减小裂隙的宽度，增加裂隙的粗糙度，并且裂隙面受到注浆压力作用而被压紧，变为闭合状态，起到减小围岩渗透系数，降低围岩渗透性的作用，固结堵水后再开挖掌子面。
2.2.3高压富水空腔的处理
高压富水空腔是地面降水侵入使风化成泥的物质成流塑状或游泥状，形成软弱夹层或高压富含水、泥质的空腔。处理此类问题一般有两种方法，即“以堵为主”和“释能减压”。[3]
1 以堵为主
若按“以堵为主”为原则进行处治，则需要严格控制注浆质量及效果检查，防止注浆加固盲区在开挖过程中打破安全防突距离会再次造成突水突泥地质灾害。先加设纵向工字钢，并加设临时斜支撑，然后在矮边墙上架立钢拱架，接着向溶洞空腔中灌注混凝土或片石混凝土，同时预埋泻水管，泻水管设上下两排，保持一定间距，当充填达一定高度后，架立模板，浇注初期模筑混凝土衬砌，在浇注初期模筑混凝土的同时，预留两排共计若干注砂孔，用来向衬砌拱背吹填砂砾缓冲层，起缓冲和过滤作用，吹填砂砾至拱背，形成缓冲层，同时在下部打泻水孔，使其出水，最后挂防水板，浇注二次衬砌模筑防水钢筋混凝土，两次模筑混凝土衬砌的施工边缘应错开一定距离。
2 释能降压
某些隧道在处理高压富水空腔的问题则是采取“释能降压、注浆加固”的原理。“释能降压”即对超前地质预报探测到富水空腔，通过钻孔排水、设置泄水支洞等方法达到排水、排泥（碎石）的作用，降低空腔充填泥浆的势能。“注浆加固”即对空腔释能降压后残留的填充物进行注浆加固，改良空腔内地层条件，为下步超前支护等处治措施创造条件。此方案有效解决了高压富水空腔突水突泥、运营水害安全隐患、支护结构抗高水压荷载施工费用高、难度大等技术难题。
2.2.4超前支护及开挖技术
为保证隧道空腔中突泥的稳定，不因下部开挖继续突泥， 在进行了长孔注浆加固措施的基础上，一般还需要在隧道拱部外缘施作长管棚并注双液浆进行加固超前支护。超前管棚支护是在隧道开挖轮廓线周边上，间隔一定距离，沿洞轴以较小的外插角钻孔，安装惯性矩较大的厚壁钢管，利用钢管作为纵向支撑，钢格栅拱架作为横向环形支撑，构成整体刚度较大，能阻止和限制围岩变形，并能提前承受早期围岩压力的一种超前支护形式[4]。超前管棚施工完毕后，采用（双层）超前小导管、砂梁锚杆等措施进行超前注装支护。此外隧道开挖长度应小于小导管注浆长度，预留部分作为下一次循环的止浆墙。
2.2.5防排水措施
1 防水措施
在初期支护与二次衬砌之间应敷设一层无纺土工布、HDPE 自粘防水板[5]。防水板敷设应从边墙下部设置引水管处至拱部连续施作，采用无钉铺设方法固定，固定处应补强。拱墙及仰拱二次衬砌采用防水混凝土泵送一次浇筑，保证浇筑混凝土质量和衬砌与初期支护之间密实不留空隙，以达到结构自防水目的。
2 排水措施
隧道开挖后，视围岩体裂隙渗水情况可适当采用环向排水半圆管将岩面水引入两侧纵向排水管，并通过横向引水管，最终汇入中心排水沟，集中排出隧道外。
3 结论
本文主要以隧道施工过程中涌水突泥为研究对象，在广泛查阅了相关隧道突泥、突水处理的文献资料的基础上，对隧道涌水突泥的机理及处治技术进行了总结、概述。
（1）对于隧道涌水突泥的问题，重点要“防范于未然”、要全体隧道建设者切实从思想上对地质勘查及其详尽性与准确性引起足够重视，并对于岩溶地段要加强隧道地质超前预报及监控量测。综合运用各种物探手段调查清楚隧道区域内地质构造规模。
（2）在隧道富水区域地段，应加强初步设计的刚度、加强隧道排水，保证开挖后地下水重新分布和积蓄不会造成初期支护过大压力导致变形，同时隧道仰拱及时施做封闭成环和二衬紧跟，从而改善主洞开挖条件和受力条件，以形成完整的支护结构。
（3）在高压富水充填型空腔采用“加筋注浆”技术，通过注浆达到封堵地下水、加固围岩的目的，并通过注浆孔内布设玻璃纤维锚杆或塑竹组合锚杆在加固体内形成加筋网络结构，提高加固体的抗变形能力，能够保证高压富水岩溶区隧道顶水带压安全开挖，或者设置一定厚度的砂砾缓冲层也是较好的处治途径。
（4）应对涌水突泥处理应辅以排水及注浆相结合的方案，根据隧道地质条件、水量和水压力等因素采取针对性措施。
参考文献
[1]谢杰.隧道地质超前预报专家系统幵发[D].广西大学，2012.
[2]周军伟.白云隧道突水、突泥段施工技术[J].隧道建设，2011，31（4）：505-509.
[3]张民庆，殷怀连.宜万铁路别岩槽隧道F3断层突发性涌水治理[J].铁道工程学报，2006，（1）： 67-70.
[4]龚成明，孟庆余，李五红.隧道穿越断层破碎带的安全施工技术[J].铁道工程学报，2012， （5）： 45-48.
[5]蒋建平，高广运，李晓昭等.隧道工程突水机制及对策[J].中国铁道科学，2006，27（5）： 76-82.