水电工程 ２０１５年６月 －１４９－ 岩溶隧道突水突泥影响因素及对策 张江余 中铁十七局集团第四工程有限公司，重庆４０１１２０ 摘要：主要是以隧道突水突泥的影响因、整治措施、岩溶涌突水突泥的机理这几个方面对岩溶隧道突水突泥的一系列的影响 因素进行了一系列阐述，并列出了相应的解决方案。 。 关键词：突水突泥：隧道：对策 中图分类号：Ｕ４５７．２ 文献标识码：Ａ 文章鳊号：１６７１．５５８６（２０１５）２３．０１４９．０１ 前言 出现规模较大、高水压的涌（突）水。破碎带可能是断层影 我国近些年来随着不断发展的经济，铺设的公路也越来 响带或断层破碎带，也可能是褶皱发育地域，由于地应力的 越广。在对公路进行施工的过程中，开挖隧道是难以避免的。 原因引起的区域岩体破碎。还可能是岩性接触带。 我国由于地质相对较为复杂，在对岩溶隧道进行施工的过程 隧道的涌水和隧道的穿越区的地貌条件有着非常密切 中时常会发生突水突泥这样的情况。处理一旦不当就会对地 的联系，隧道的涌水量也是随着地貌地形的条件以及隧道的 下水环境造成严重的影响。 位置发生的变化而出现变化。由于隧道所经过的地质地段的 １概述 条件相对较为复杂，地形也较为复杂、埋的越深，就有越多 我国作为一个多山的国家，陆地国土的７５％均为重丘或 的水文地质单元揭露，水源的补给量也会更为充足，地形之 山地。隧道由于破坏地表自然环境的程度相对较小、行车里 间出现的高差越大、汇水的面积就会越大、水头的压力就会 程也能够得到一定程度的缩短等一系列的优点，在山区一些 越高。 高等级的公路建设的过程中被应用的越来越广泛。根据不完 地层岩性与隧道涌水量之间的关系也非常的密切。根据 全的统计，到２００９年年底，我国共有５６２７座公路运营隧道， 新七道梁隧道施工过程中所进行的统计：千枚岩夹灰岩围 其中１９０座特长隧道，８２．１ｌ万延米。根据已有的这些工程 岩，隧道的涌水量相对较小，涌水量在一般情况下为 来看，隧道工程对生态环境造成破坏的原因主要是由于水环 ６．４８－１２４．２４Ｌ（ｍｉｎ．ｋｍ）－１。灰岩类区段比在一般情况下涌 境。隧道开挖会对隧址区域地下水破坏的原有的平衡，对地 水量为９３．７５—９５２ Ｌ（ｒａｉｎ．ｋｍ）一１。砂岩类及泥质岩围岩， 下水循环造成了一定的破坏，从而使得生态环境及效应出现 由于受到地下河以及断裂带的影响，比涌水量能够达６９９．５６ 了一系列的问题，其中表现的最为突出的问题是隧道涌水。 Ｌ（ｍｉｎ．ｋｍ）一１。砂岩的比涌水量在一把情况下可以达到 在对山岭隧道进行建设的过程中中，由于开挖从而造成 １３６６．３６ Ｌ（ｒａｉｎ．ｋｉｎ）－ｉ。由此可见岩性对涌水有着很大影 的临空面，重新对地应力进行了分布从而形成了岩体松弛 响。 带，增大了岩体渗透的系数，天然渗流场也发生了一定的改 ４整治措施 变，从而导致隧道涌水或渗水。地下水大量的渗漏可能会影 在揭露断层揭露之前一般情况下岩溶水会沿着弱面结 响到隧道的营运和施工，同时，隧道建设也会影响到地下水， 构涌出，所以突水治理的原则是封堵，综合物探手段为基础 二者之间的联系相对较为复杂。 进行精细的定位，借助于横洞的空间位置和隧道左右线对还 ２岩溶涌突水突泥的机理 没有揭露的断层实施超前预注浆对其进行治理。对导水断层 根据计算和以往的经验来看，在高水压的作用下，在岩 属性探明之后，根据隧道位置的关系以及断层的规模，选择 溶区隧道进行开挖的整个过程中，一定保证安全岩柱的厚 双洞掌子面横洞预注浆或预注浆。以安全为前提，使得子面 度，安全岩柱的强度越高以及厚度越大，就越不会发生突水， 预注浆能够在实施作业时尽量靠近断层的位置，但进行横洞 要不然，涌突泥就极易发生，安全岩柱能够通过工程类比法、 预注浆时，超前洞应该尽量与断层远离，并在将防水闸门设 数值计算法、解析法等一系列的方法来获得。所谓工程类比 置在横洞口，以此来确保注浆的安全实施。如果导水断层由 法就是在相似的条件下，对隧道进行开挖没有出现涌突水的 于施工揭露或者误探导致出现大面积突（涌）水。需要实施 岩柱和开挖时产生突水的岩柱厚度的进行相应的分析对比， 超前预报，并侧重于钻孔电视手段探明与超前钻孔与导水构 与此同时根据裂隙扩展长度、围岩松动圈对其进行确定。 造的性质，进行分区划段治理方案的实施，对影响断层范围 对于节理裂隙发育或者软弱围岩的岩溶隧道，岩溶突水 内的滴水、渗水、小股涌水、以及淋水实施划段分区的治理， 基本与为摩尔一库仑强度的一系列理论相符合，也就是当土 对于断层附近的突（涌）水在进行治理时就需要实施分流减 体中的某一点在任一平面上的剪应力如果达到土地抗剪的 压控注浆。 强度时，就应该认为这一点已经发生了破坏，该点所处于的 当还没有揭露岩溶管道时，管道衍生的地质结构面会有 状态是极限平衡。表达式为 岩溶水涌出，同样在进行治理时可以实施划段分区治理，对 Ｓｆ［ＳＲ（１） 隧道附近的裂隙通道进行快速的封堵，为实施深部围岩的固 Ｓｆ＝Ｒｔａｎ＜＋ｃ （２） 注浆创造较为良好的条件。 在岩溶地层中有较多的裂隙，节理的存在，在大多数的 ５结束语 情况下，其破坏的主要裂隙是在水压力作用下滑移和张开， 总而言之，在对岩溶隧道突水突泥进行处理的情况时， 以断裂力学的最大周向正应力的理论为参考，它的破坏准则 需要采用正确的方法来进行处置。对施工人员加强培训，使 为１２［ （１＋ｃｏｓＨ０）－３ｋＯｓｉｎＨＯ］ｃｏｓＨＯ２＝ｋｌｃ 其对突水突泥的机理有个充分的了解，因此来将防范措施进 在富水、高压、岩溶地层相对较为坚硬的情况下进行中 一步做好。 开挖隧道，围岩被裂隙和节理切割成了类型多样的空间镶嵌 参考文献 块体，在进行隧道开挖之前，这些块体状态为自然平衡，在 ［１］石少帅．基于层次分析法的岩溶隧道突水突泥风险评估 完成隧道开挖之后，由于高水压的作用和应力释放使得关键 ［Ｊ］．岩土力学，２０１３（３）：２７． 块体的稳定性减小，从而使得隧道其它块体出现坍塌以及变 ［２］蒋良文．隧道岩溶突水、突泥危险性评价初探．中国岩溶 形，从而连同含水构造，引发隧道出现涌水突泥的状况。 ［刀，２０１２（９）：５０． ３隧道突水突泥的影响因素 ［３］梅志荣．岩溶隧道突水风险与保险机制探讨．现代隧道技 根据隧道围岩的特征以及结构来看，无论是什么样的围 术［Ｊ］，２０１３（２）：６９． 岩，当其隧道掘进一直到破碎带发育地域时，隧道就会经常
