譚智丹，劉莉

（重慶市建筑科學(xué)研究院監(jiān)理公司重慶400020）

嘎隆拉隧道斷層帶涌水處治

譚智丹，劉莉

（重慶市建筑科學(xué)研究院監(jiān)理公司重慶400020）

嘎隆拉隧道全長3545m，為單洞特長隧道，本文著重介紹該隧道在施工過程中在F7斷層帶所產(chǎn)生的涌水現(xiàn)象及治理措施。

嘎隆拉隧道；涌水；治理；注漿

工程概況

嘎隆拉隧道處于崗日嘎布山脈，該山脈是進(jìn)入墨脫境內(nèi)跨越的最高山，也是波密縣與墨脫縣的界山之一。嘎隆拉隧道為扎木至墨脫公路新改建工程的控制性工程，隧道起止樁號為CK48+235～CK51+780，全長3545m，為單洞特長隧道。

隧址區(qū)屬構(gòu)造強(qiáng)烈剝蝕、冰蝕作用強(qiáng)烈的高山峽谷冰川地貌，山勢險(xiǎn)峻，溝谷發(fā)育，地形坡度大。崗日嘎布山山頂海拔均在4500m以上；海拔4000m以上為冰川作用地形，角峰、刃脊明顯；海拔3500～4000m為冰川運(yùn)動(dòng)區(qū)，冰蝕作用強(qiáng)烈，冰崩、雪崩發(fā)育。根據(jù)地勘資料，隧址區(qū)地層主要有第四系土層，及燕山—喜馬拉雅期的花崗巖類，基巖大多裸露，僅在山凹、緩坡及坡腳處被第四系土層所覆蓋。

第四系土層：分布于隧道處的山凹、緩坡及坡腳地帶，主要為崩坡積物和冰嘖物，北坡地段隧道進(jìn)口厚度較大，為30～70m，南坡（隧道出口）較薄，為10～20m，物質(zhì)組成為塊石土和碎石夾塊石土，呈松散狀。

花崗巖類：花崗巖類沿崗日嘎布褶皺山脈走向廣泛分布，規(guī)模巨大。巖性主要為黑云母花崗巖、混合花崗巖、二云母花崗巖和花崗閃長巖等。隧道地段北坡（進(jìn)口）夾有片麻狀花崗巖，石英片巖及黑云母片巖等；南坡（出口）地段基巖主要為花崗巖及混合花崗巖等，局部地段夾少量片巖、片麻巖等。巖體節(jié)理、裂隙發(fā)育，部分巖體受多組節(jié)理、裂隙切割呈危巖或危石狀，巖質(zhì)堅(jiān)硬，基巖通常發(fā)育三組節(jié)理，產(chǎn)狀分別為：285°～300°∠56°～72°、180°～210°∠55°～80°、330°∠30°～36°；節(jié)理面一般較平直而微波狀，開裂度0.5～3mm，少量大于3mm，延伸長度大于5m，節(jié)理間距0.2～1.0m，結(jié)合度一般。

黑云母片巖、石英片巖：分布在進(jìn)洞口處，出露于里程樁號CK48+235～CK48+800，巖石片理、裂隙發(fā)育，呈強(qiáng)～弱風(fēng)化狀，巖體破碎，走向與通麥至嘎寺斷裂近于平行，與隧道軸線近于垂直，產(chǎn)狀210°∠44°。

隧址區(qū)處在兩條區(qū)域斷裂影響內(nèi)，并發(fā)現(xiàn)洞身及其附近存在7條小斷層，其中4條通過隧道路線，其分別交于CK48+ 875～CK48+920、CK49+960～CK50+010、CK50+200～CK50+ 250、CK50+780～CK50+830附近。

地勘資料顯示，CK48+630～CK48+830段圍巖主要為弱、微風(fēng)化黑云母變粒巖、黑云母花崗巖、黑云母石英片巖，裂隙稍發(fā)育，巖質(zhì)堅(jiān)硬，較完整，巖芯多呈中長柱狀，穩(wěn)定性較好，巖石極限抗壓強(qiáng)度為120～200MPa，開挖無支護(hù)時(shí)可能掉塊；含少量基巖風(fēng)化裂隙水，具弱承壓性，施工時(shí)有滲水、漏水現(xiàn)象，應(yīng)加強(qiáng)、監(jiān)測排水。設(shè)計(jì)圍巖級別為Ⅲ級。

1 涌水狀況

2009年10月20日，隧道進(jìn)口段K48+860，在1號緊急停車帶施工過程中，地下水自拱墻片狀出露。10月20日中午13時(shí)，在施工隊(duì)進(jìn)行打炮眼作業(yè)中，掌子面右下側(cè)兩個(gè)掏槽眼鉆進(jìn)深度約2m時(shí)，該孔眼突然出現(xiàn)涌水，具有強(qiáng)承壓性，地下水壓將鉆桿自孔內(nèi)沖出，流速較大，水平直射距離約達(dá)5m左右，初步估計(jì)水壓可達(dá)2MPa，出水量最高達(dá)到約300～400m3/h。

2009年10月23日上午，隧道參建各方相關(guān)人員進(jìn)行現(xiàn)場查勘后，隨后召開專題聯(lián)席會(huì)議。會(huì)議決定：對于K48+860掌子面的涌水情況，在現(xiàn)掌子面施作泄水孔進(jìn)行泄壓泄水，根據(jù)實(shí)際情況確定進(jìn)一步處理方案，同時(shí)加大抽排水力度。

2009年10月24日～10月25日，施工單位按10月23日會(huì)議決定，加大抽排力度，并在掌子面利用Φ89潛孔鉆進(jìn)行泄水孔作業(yè)。當(dāng)?shù)谝粋€(gè)泄水孔（距隧道底板高約1．5m的中線左右位置）鉆至6～7m時(shí)，該孔地下水突然噴射而出，強(qiáng)大的水壓將鉆桿自孔內(nèi)推出，由于掌子面出水較大，洞內(nèi)水量激增并將附近正在抽水的設(shè)備淹沒，并造成洞內(nèi)集水，后施工單位及時(shí)組織力量進(jìn)行了抽排，投入5臺22KW抽水泵對集水進(jìn)行排抽，使得抽排量與出水量維持平衡。隧道內(nèi)集水情況得到了控制和緩解。

由于本次涌水屬突發(fā)情況，涌水前沒有準(zhǔn)確預(yù)報(bào)，對涌水也沒有足夠預(yù)備措施，抽水設(shè)備的抽水能力相對不足，且隧道為4．1%的較大反坡，掘進(jìn)里程較長，已達(dá)625m，抽水存在一定困難，加之本工程所在地電力供應(yīng)、運(yùn)輸條件等客觀條件限制，致使洞內(nèi)積水最高接近100m，經(jīng)過努力，積水得到控制。

本次涌水地段圍巖主要為弱風(fēng)化、微風(fēng)化黑云母變粒巖黑云母花崗巖、黑云母石英片巖，均屬微、弱風(fēng)化的硬巖，完整性較好；地下水自拱墻片狀出露，水溫5℃左右。

2 斷層破碎帶涌水原因分析

2．1 區(qū)域構(gòu)造

隧道處在兩條區(qū)域斷裂影響內(nèi)，分別為近似平行于線路的馬尼翁斷裂和在進(jìn)口段垂直于線路的嘎龍寺斷裂，F(xiàn)7斷層分布在兩條區(qū)域斷裂之內(nèi)，為次級構(gòu)造，見圖1。由于F7斷層位于區(qū)域斷裂內(nèi)，推測其延伸部位分別與馬尼翁斷裂及嘎龍寺斷裂相交，導(dǎo)致這些斷裂內(nèi)的構(gòu)造裂隙水相互貫通，構(gòu)造裂隙水儲(chǔ)量大。

2．2 地質(zhì)情況

進(jìn)口段開挖地層巖性主要為黑云母片巖、石英片巖及花崗片麻巖，巖石片理、裂隙發(fā)育，呈強(qiáng)～弱風(fēng)化狀，巖體破碎；地層產(chǎn)狀210°∠44°。上覆第四系土層主要為崩坡積物和冰磧物，厚度較大，為30～70m，物質(zhì)組成為塊石土和碎石夾塊石土，呈松散狀，含較豐富的孔隙水。由于地層傾向與坡向相反，地下水在沿坡向向下逕流時(shí)受到一定的阻擋，而在沿地層走向方向逕流時(shí)相對較為暢通；即在隧道開挖后，地下水沿地層走向與F7斷層走向方向逕流量較大。

由于上述兩方面的原因，導(dǎo)致隧道開挖后F7斷層涌水量較大。但由于現(xiàn)在是冰雪季節(jié)，冰雪融水量不大，地表水大多結(jié)冰，由地表融水匯入隧道內(nèi)不是主要原因，隧道涌水量更多的是受區(qū)域構(gòu)造裂隙水影響。

3 涌水處理措施及效果

在隧道涌水地段，在加大抽排水力度情況下，考慮目前掌子面地質(zhì)情況較好，施工單位目前進(jìn)行了試驗(yàn)性開挖。開挖前，主要采用對掌子面周邊進(jìn)行注漿。

⑴注漿范圍：拱頂120°范圍，其它部位視情況而定。

⑵導(dǎo)管間距：拱頂120°范圍內(nèi)施作一環(huán)，間距30cm，其它部位視情況間距30～60cm。

⑶小導(dǎo)管規(guī)格：Φ42注漿小導(dǎo)管，長度5m。

根據(jù)試驗(yàn)性開挖結(jié)果以及綜合考慮本項(xiàng)目隧道施工條件，采取后續(xù)施工處理方案如下：進(jìn)一步加強(qiáng)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作，尤其是水平鉆探工作，須保證開挖面前方10m左右的地質(zhì)情況有較為清晰的了解。該要求是個(gè)基礎(chǔ)工作，需要進(jìn)一步探明F7斷層性質(zhì)，判定目前地質(zhì)情況就是F7斷層，還是其影響帶。

圖1 隧址區(qū)地質(zhì)平面圖

如前方地質(zhì)條件和當(dāng)前掌子面情況類似，可按目前施工方案實(shí)施，但應(yīng)加強(qiáng)排水，并做好若出現(xiàn)大量涌水的應(yīng)急預(yù)案。初期支護(hù)完成后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行圍巖系統(tǒng)錨桿注漿（建議將中空錨桿改為Φ42注漿小導(dǎo)管，參數(shù)不變），對于較大的股狀涌水應(yīng)暫時(shí)設(shè)置泄水管，后期再集中進(jìn)行注漿封堵。措施效果明顯，面對涌水，效果明顯，排水通暢，保證施工正常進(jìn)行。

如前方地質(zhì)條件有所惡化，但圍巖仍為巖石，只是節(jié)理相對發(fā)育，涌水量略微增加時(shí)，建議進(jìn)一步加強(qiáng)超前支護(hù)，建議施作長度不小于20mΦ108大管棚，防止拱頂因地質(zhì)條件惡化可能導(dǎo)致的突然坍塌現(xiàn)象。這樣排水得到加強(qiáng)，并且保障了安全。

如前方地質(zhì)條件有較大惡化，出現(xiàn)了土石錯(cuò)層甚至含土較多或夾泥質(zhì)等強(qiáng)風(fēng)化圍巖，涌水量有較明顯增加，采用全斷面注漿，其目的是有效堵水和改善圍巖性質(zhì)，主要思想仍是防坍塌。全斷面帷幕注漿由于注漿范圍大，在隧道周邊及前方構(gòu)筑一道隔水保護(hù)圈，阻隔地下水進(jìn)入隧道并減輕隧道結(jié)構(gòu)外水壓力，同時(shí)改善圍巖的力學(xué)性質(zhì)，可一定程度上提高斷層破碎帶圍巖強(qiáng)度，抵御地壓能力亦會(huì)增加，減小了作用在襯砌結(jié)構(gòu)上的永久荷載，減輕了隧道結(jié)構(gòu)壓力，具有施工過程中安全性高、堵水效果好的優(yōu)點(diǎn)，但投資大，對設(shè)備、機(jī)械要求較高，施工周期長。迫于特殊環(huán)境，盡管成本較大，但能解決這樣的難題。

綜上所述，在圍巖條件較好但現(xiàn)行施工試驗(yàn)方案不能完全保證安全的情況下，建議施作超前大管棚局部加強(qiáng)超前支護(hù)，優(yōu)點(diǎn)是在不增加大量投資和耽擱工期的前提下能保證掌子面及隧道安全。若圍巖劣化嚴(yán)重，現(xiàn)行施工試驗(yàn)方案不能滿足安全要求，則需要考慮進(jìn)行全斷面帷幕注漿。

4 幾點(diǎn)體會(huì)

隧道設(shè)計(jì)必須體現(xiàn)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)理念，設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)施工現(xiàn)場具體情況，及時(shí)對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行必要完善。

由于許多因素影響了隧道地質(zhì)勘探工作，導(dǎo)致了隧道掘進(jìn)面前方圍巖情況的錯(cuò)誤判斷，因此應(yīng)補(bǔ)充勘探和加強(qiáng)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作。

在高海拔地質(zhì)條件不穩(wěn)定地區(qū)進(jìn)行隧道工程建設(shè)，地質(zhì)預(yù)報(bào)工作對隧道施工有著不可替代的指導(dǎo)作用，必須按照《設(shè)計(jì)文件》及相關(guān)規(guī)定認(rèn)真進(jìn)行，為隧道建設(shè)提供有力支持。

[1]JTJ042—94，公路隧道施工技術(shù)規(guī)范[S].

[2]周愛國.隧道工程現(xiàn)場施工技術(shù)[M].北京:人民交通出版社，2004.

責(zé)任編輯：余詠梅

能工巧匠

巧做簡易機(jī)械手

房屋建筑施工階段或建筑物日常保潔中，經(jīng)常會(huì)遇到這樣的情況：蹲式大便器立管內(nèi)掉入了雜物，用手掏不但臟，而且因?yàn)榱⒐苌?、手臂短而摸不著?，F(xiàn)介紹一種簡易機(jī)械手，可解決這一難題。它制作簡單，使用方便．

使用時(shí)，把機(jī)械手伸入大便器下水管深處，觸到掉落的物件后向下推動(dòng)推拉桿，鋼絲抓鉤向內(nèi)合龍，便會(huì)抓住掉落的物品。

1．手柄數(shù)量為1根，可用拖布把等圓木棒制作。

2．推拉桿數(shù)量為1個(gè)，可用8號鐵絲制作。

3．推拉桿控位支架數(shù)量為2或3個(gè)，可用8號鐵絲制作。

4．抓鉤數(shù)量為10個(gè)左右，用16～18號鐵絲制作，用16號鐵絲與手柄扎牢。

（摘自：《建筑工人》）

Measures for Controlling Gushing-up Water at Tunnel Galongla Faultage

This paper,by focusing on Galongla Tunnel,which is a long single-hole tunnel 3545m in length,introduces to the reader about the controlling measures adopted to choke off the water gushing at F7 fault in the process of its construction.

Galongla Tunnel;gushing water;governance;grouting

U455

A

1671-9107（2010）11-0011-03

10.3969／j.issn.1671-9107.2010.11.011

2010-9-13

譚智丹（1981-），重慶人，助理工程師，主要從事道路和橋梁隧道監(jiān)理工作。

劉莉（1982-），重慶人，助理工程師，主要從事道路和橋梁隧道監(jiān)理工作。