杨永涛 谭天华

摘 要：文章以青藏线某隧道工程在施工过程中出现的涌泥病害为例，在对涌泥状况进行充分分析的基础上，就如何安全、有效地对大量涌水突泥问题解决进行了方案设计，保证了整个隧道施工和后续运营期间的结构安全。

关键词：隧道施工 突水涌泥 隧道病害

一般情况下，将隧道修建在裂隙发育的岩体中，遇到有岩溶涌水突泥的不良地质现象是一种常见的问题。文章在对过去隧道内涌水突泥问题治理进行研究的基础上，提出了更适合现代山岭隧道建设中涌水区隧道处泥沙治理的方案和对策，其设计理念一经发布便受到业内媒体和人士的认可与关注。文章的重点是从技术层面分析总结岩溶地区涌泥的不良地质灾害，希望能给同行提供一定的参考和借鉴，并促进隧道工程建设的长远发展。

1.工程概况

某隧道左右线起讫桩号和长度分别为ZK3786+740-ZK3788+005、K3786+720-K3788+046和1265m、1326m。此隧道修建在高山峡谷地貌之中，当地的地形起伏较大，地质变化复杂。隧道内中线的高程在1270～4518m之间，最大的高差约248m。塌方位置掌子面的桩号是K3787+397，在原本的设计中，此范围之内的围岩主要是灰白色的中风化花岗岩，相比于其他岩石具有较硬的岩质，自稳性一般，但岩体节理裂隙发育较成熟，具有明显的破碎。因此，若没有进行及时有效的支护，隧道拱部位置便会出现掉块现象，严重时可能出现坍塌。

2.涌泥状况

该隧道进口右线掌子面K3787+397段初支于2018年11月21日完成施工，随后在挖掘机作业时，拱顶右侧部分区域出现滑塌，而且有松散、无胶结力的泥块和石块从上方岩体处塌落，在地面区域形成堆积，造成已完成施工的初支未出现牵引变形的状况。此处塌落的石块和泥块向外堆积延伸形成锥形，新廠出现少量渗水和积水。同月25日，在掘进作业未持续进行的情况下，掌子面从拱顶及左侧均流出泥石流质的饱和地下水和碎石土，在掌子面的前方堆积形成锥形，且不间断流出，同时，掌子面位置多处都有小股水流出。图1是2018年12月3日掌子面拱顶左侧突发的涌泥示意图，其中夹杂有大量的碎石，并不间断地从拱顶流出。

3.设计方案

3.1原始方案

在原始方案设计中，该隧道进口右线掌子面K3787+397的区段属于紧急停车带的IV级支护。Φ42mm超前注浆导管支护，长度为4.5m，环向间距35cm，角度为10°～15°，每环41根；使用标准为φ8mm钢筋、间距为 20×20cm的钢筋网片；118工字钢的间距控制为100cm；混凝土的设计喷射厚度为24cm；径向采用φ22mm的砂浆锚杆，长度为3.5m，间距为100×100cm；每榀拱架锁脚采用长度3.5m的φ22mm型锁脚锚杆，共8根；采用规格为C35的钢筋混凝土完成厚度50cm的二次衬砌。3.2处置方案

（1）需要对桩号K3787 + 397 -K3787 + 407 段落按照处置方案进行帷幕注浆加固处理，以下是具体的实施措施：

①对于距离掌子面较远且不会对整体淤泥堆积产生影响的区域，首先要进行彻底清理，然后再按照相关标准和要求逐渐向掌子面方向进行石块回填，并且完成此部分内淤泥挤密的置换。

②实施止浆墙。通常情况下，止浆墙的施工需要分两个部分才能完成。厚度为1.5m、规格为C25的混凝土是上部止浆墙使用材料的标准，在拱顶往下约4.5m的位置，同时，止浆墙和周围初支两排长度为1m的Φ22mm砂浆锚杆进行交错固定；根据现场的实际情况，下部的止浆墙需要从掌子面在洞口方向5m的位置开始向下施工直到基岩，下部止浆墙的厚度设计为1.5m，同时，止浆墙和周围初支两排1m的Φ22mm砂浆锚杆交错固定，借助两排长度为1.5m的Φ22mm砂浆锚杆对下部的止浆墙和下部基岩完成交错固定，但需要将规格为C20、厚度为30cm的混凝土灌注在两个止浆墙中间用作封闭；

③对上部止浆墙下方位置采用宽度为2m的片状或块状石头进行挤密处理，与此同时，在中部6m的范围内借助规格为Φ42mm的注浆小导管进行挤密注浆加固，当然还需要在两个止浆墙中部混凝土铺底下方的位置采用厚度为1m的片状或块状石头进行挤密处理；

④采用规格为Φ89mm×6mm的钢管进行帷幕注浆施工，上部满墙都需要施工，但需要注意，其长度应为16.5m且向外向上各偏10°；下部则只需要在两侧进行施工，但需要向外偏10°；

⑤待注浆固结中泄水孔反应前方固结效果较好，且没有稀泥及大量水流出时，分台阶向前开挖掘进；

⑥水玻璃-水泥双液浆是本工程要求的注浆浆液。此浆液中采用型号为425的普通硅酸盐水泥，水玻璃的浓度为35Be，模数需保持在2.6～2.8之间，拌和过程中需要将水灰比W/C控制在0.6～1.1。在整个施工过程中，注浆压力需保持在1.5～3.0MPa，但实际的注浆压力和浆液配合比仍需要按照现场的实际情况和现场试验进行确定。

（2）对桩号K3787 + 397 - K3787+ 407 的段落按照处置方案进行相应的支护加强处理。以下是具体的实施措施：

①按照CD法进行施工，在最大程度上保证施工的安全；

②122b型钢是初支拱架的基本材料，20cm×20cm是双层钢筋网片的标准大小，50cm是其标准的纵向间距，28cm是改进方案中混凝土的喷射厚度；

③使用4.5m、长Φ42mm的注浆小导管径向加固系统锚杆，但需要呈梅花状布置并将间距保持在100×100cm，系统注浆的小导管需要紧跟掌子面进行施工，施工过程中需要对注浆情况做好实时记录并拍摄相关影像；

④厚度为60cm的C35型钢筋混凝土是施工过程中二衬的材料标准；

⑤其他的施工标准及要求、相关工程的时间节点和工程量详细参照变更图纸完成；

⑥在对初支进行施工时，如果有明显的空腔存在于开挖线的外侧，必须将注浆孔进行预留，待所有的初支施工完成、状态稳定达到相关要求后，再采用厚度为1.5m的C25型混凝土和厚度在1.5～5m的轻质砂完成进行回填作业。根据此工程的实际，需要預留出至少3根注浆孔，一根需要伸长至塌腔的顶部位置，用来进行注浆或者在吹砂的过程中完成排气，另外两根则用于吹砂和压浆，但3根注浆孔管口末端都需要超过吹砂过压浆的厚度；

⑦在进行二衬施工之前，要先完成塌腔区的雷达检测，此目的是保证塌腔按照设计方案进行施工。

3.3施工注意事项

（1）严格按照CD法施工，做好超前导管施工、锁脚锚杆以及系统注浆小导管施工，并且确保拱架的两侧拱脚落在实处，不得悬空或处在松散堆积体上；

（2）根据监控量测资料，必要时，可采用背拱或增加临时支撑等措施，防止初支下沉变形；

（3）在初支施工完毕并稳定后，再逐步拆除中隔墙，拆除过程应分段拆除并且加强量测，确保结构安全；

（4）在施工过程中，应加强防排水措施，在有条件的情况下，应在初支与围岩之间埋设环向排水半管，并且在初支施工完毕后，在初支表面布设环向排水半管，半管内侧应打孔至岩体内部，便于水路疏通，环向排水半管必须与纵向排水管相接；

（5）施工过程中应做好各个工序的影像资料留存；

（6）现场采取必要措施防止新的突泥冲出掌子面，确保正在施工人员的安全；

（7）控制现场施工人数，并且派驻专人轮流值班，监督现场施工的安全，并让安全员全程旁站，若发现异常情况，应及时撤离施工人员。

4.结束语

综上所述，对于工程施工而言，治理不良水文地质条件造成的隧道涌泥是一项复杂、长期的系统工程。本工程建设单位以多次会议决议为基础，探讨出一系列的治理措施并稳步推进其实施，经过多次尝试后确定了最终方案，为今后类似的工程项目建设提供了强有力的技术支持和参考。

参考文献：

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