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客运专线岩溶隧道地下水防治施工技术

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续志勇

摘要：岩溶隧道地下水是导致隧道地质灾害发生的主要原因之一。科学合理的地下水防治方法是保障施工安全的基础，本文以实际工程为例，介绍了岩溶隧道地下水处置的基本原则和工程对策，提出了对岩溶隧道地下水处置的建议。

Abstract：Thegroundwaterinkarsttunnelisoneofthemaincausesofgeologicaldisastersinthetunnel.Scientificandreasonablemethodofgroundwaterpreventionandcontrolisthebasisofensuringconstructionsafety.Basedonthepracticalengineering，thispaperintroducesthebasicprinciplesandengineeringcountermeasuresofthetreatmentofgroundwaterinkarsttunnels，andputsforwardsomesuggestionsforthetreatmentgroundwaterinkarsttunnels.

关键词：隧道；地下水；防治

Keywords：tunnel；groundwater；control

：TU46：A：1006-4311（2017）12-0140-03

0引言

造成隧道工程地质灾害的重要因素就是岩溶与地下水，高压富水岩溶地层是经过地表层水以及地下水在补给、渗漏、循环以及径流过程中，可溶性岩层受到了物理破坏作用和化学物质溶解，使之形成了一种特殊性的地质环境。隧道穿越高压富水岩溶地层，由于地下水的渗透性和对岩层的侵蚀作用，极易发生涌水、突泥、坍塌等地质灾害，也造成了对地下水资源的浪费。如何解决富水岩溶隧道灾害防治和对地下水的有效利用问题，是亟待解决的技术难题。本文依托工程实践，应用超前预报、超前钻孔、超前帷幕注浆及地下水引流利用技术，解决了上述问题，以期对类似工程提供参考。

1工程背景

沪昆客专贵州段5标中铁十七局承担DK593+466.41～DK623+941，该项目施工任务共30.520km。全长20761m，管段内共12.5座隧道。属云贵高原剥蚀—溶蚀低中山、低山丘陵和高原盆地地貌，沿线主要位于云贵高原及边缘过渡地带。岩性主要是灰岩、白云岩类可溶岩，板岩、泥岩、砂岩、页岩及煤系地层相间分布，局部地段有玄武岩分布。不良地质主要有岩溶，且岩溶发育。线路穿越可溶性碳酸盐岩地层，地下形态主要是溶洞、落水洞等。地下水入渗条件较好，主要为岩溶裂隙水，在开挖过程中经常遇见地下岩溶洞穴、溶洞以及岩溶裂隙水等，并伴随着突水、突泥，且出水点多而分散。其中以茅坪山隧道涌水最为严重，最大涌水量可达到72200m3/d。地质灾害风险极大，岩溶水防治是隧道工程施工的重点和难点。

2溶洞水处理的基本原则

在溶洞处理过程中应本着方案合理、结构安全、保持水土环境、施工易操作、工程成本低的原则，确保隧道通过岩溶地段时顺畅安全。对于岩溶水的处理原则主要采用排堵结合、以排为主、带水施工，二衬施工时对隧道结构防排水进行加强设计施工的处理方法，部分地段采用超前帷幕注浆堵水方式进行处理。

3岩溶水预防技术

对于已探明的岩溶区域，为保证隧道施工的安全性，主要是以预防为主，常用的岩溶预防措施主要有地质预报与超前钻孔、超前支护、短进尺与弱爆破、信息管理等措施。

3.1地质预报与超前钻孔结合运用

由于隧道地质复杂，必须未雨绸缪，在正式施工前掌握隧道地质情况，即在管理实施中纳入超前地质预报，根据设计文件有关资料，在隧道施工前利用TSP、红外探水、地质雷达及地质素描等手段对掌子面实施超前地质预报，以查明溶洞的分布范围、类型情况（大小、有无水、溶洞是否在发育中及有无充填物）、岩层的稳定程度和地下水流情况（有无长期补给来源，雨季水量有无增长）等。在施工时根据地质预报资料并结合现场情况采用超前地质水平钻孔手段进一步探明前方岩溶地质，尽量摸清其分布及发育的状态和规模，由此来判断其产生的危害性及影响程度，从而决定下一步的施工预防和技术措施。

施工时利用超前水平地质钻机对开挖前进方向进行30～60m的钻探，一般可按照断面大小布设3～6个孔，拱顶及拱腳尽量都布设钻孔，钻机钻孔时要固定牢固，不得随意摆动。在岩溶高发地段，必要时结合风钻进行5m超前钻孔，对洞身前方进行全方位空间探测，探孔成放射形布设。

3.2超前帷幕注浆

当探明前方为可溶岩与非可溶岩接触带、断层破碎带及向