査云山

摘要：我國(guó)尤其是西南地區(qū)分布著面積巨大的巖溶地區(qū)，不少隧道工程會(huì)穿越高水壓富水山嶺。在工程建成和實(shí)際運(yùn)營(yíng)中，高水壓富水山嶺隧道出現(xiàn)滲漏水現(xiàn)象的情況比較突出，已經(jīng)成為重要的水害形式之一，嚴(yán)重影響著隧道的使用質(zhì)量和運(yùn)營(yíng)水平。高水壓富水山嶺隧道的防滲堵漏涉及化學(xué)工程和建筑工程兩個(gè)大領(lǐng)域，尚有有許多問題需要解決。在本文中，筆者就高水壓富水山嶺隧道中出現(xiàn)的滲漏水現(xiàn)象的預(yù)防和修補(bǔ)措施進(jìn)行了分析和探討。

中圖分類號(hào)：U45 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791 （2010)04(a)-0000-00

一、前言

交通系統(tǒng)是保證我國(guó)經(jīng)濟(jì)活力的“經(jīng)脈”，依靠四通八達(dá)的交通設(shè)施，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)活躍帶被緊密地聯(lián)系成為一個(gè)整體。隧道作為我國(guó)一種特別重要的交通設(shè)備，它在促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、為人們提供出行便利方面發(fā)揮了非常重要的作用。但是由于我國(guó)幅員遼闊，隧道工程往往需要經(jīng)過各種各樣的地形地貌，復(fù)雜地質(zhì)已經(jīng)成為限制隧道發(fā)展的重要客觀因素之一。特別是在我國(guó)的西南地區(qū)，隧道工程不可避免地要經(jīng)過高水位富水地區(qū)，高水壓富水山嶺隧道的滲漏水現(xiàn)象便成為了建設(shè)隧道時(shí)需要重點(diǎn)關(guān)注的質(zhì)量問題之一。確保高水位富水隧道設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性與合理性，是目前研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)問題。

二、隧道水害對(duì)巖溶地區(qū)隧道工程的不利影響

對(duì)高水壓富水山嶺隧道中出現(xiàn)的滲漏水現(xiàn)象采取科學(xué)合理的預(yù)防和修補(bǔ)措施，必須要建立在了解巖溶地區(qū)特性以及深刻認(rèn)知隧道水害對(duì)隧道工程危害的基礎(chǔ)上。綜合工程實(shí)際經(jīng)驗(yàn)以及眾多文獻(xiàn)資料，隧道水害對(duì)巖溶地區(qū)隧道工程的不利影響主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

第一，導(dǎo)致嚴(yán)重的工程災(zāi)害。在高水壓富水山嶺隧道的施工過程中，最容易出現(xiàn)的事故便是涌水事故（尤其是突發(fā)性涌水事故）。這些（突發(fā)性）涌水事故常常伴隨涌泥和涌砂問題，歲沖毀機(jī)具、淹沒坑道、中斷施工，甚至造成后果嚴(yán)重的人員傷亡。

第二，容易造成地面塌陷。巖溶地區(qū)隧道涌水、突水以及突泥的重要地質(zhì)環(huán)境效應(yīng)的表現(xiàn)形式之一便是地面塌陷。因?yàn)橐陨显驅(qū)е碌牡孛嫠萃掳l(fā)突然、發(fā)展迅速，并且具有很大的危害性和波及后果。例如，衡廣線某隧道因?yàn)樗淼烙克畬?dǎo)致的地面塌陷事故便是典型案例之一。該次事故導(dǎo)致地面出現(xiàn)了200余個(gè)陷坑與塌洞，損毀了眾多的生產(chǎn)水源、居民區(qū)以及農(nóng)田；更為嚴(yán)重的是，該地區(qū)的降水通過陷坑與塌洞直接灌入到隧道當(dāng)中，引發(fā)了隧道的突泥和突砂。

第三，危害當(dāng)?shù)氐乃Y源和水環(huán)境。揭露充水圍巖、疏排地下水是巖溶地區(qū)修建隧道時(shí)必可避免的施工手段之一，但是這些施工手段會(huì)大量消耗該地區(qū)的地下水資源，擴(kuò)大降落漏斗，其影響范圍之內(nèi)的地下水資源供應(yīng)情況均會(huì)受到該隧道的影響，進(jìn)而發(fā)生河溪斷流、水井干涸等問題，危及當(dāng)?shù)氐纳钣盟凸I(yè)用水。另外，隧道施工過程中形成的污染物會(huì)直接排入到地下水當(dāng)中，污染當(dāng)?shù)氐牡叵滤h(huán)境；同時(shí)，隧道的大量涌水會(huì)加速水交替的速度，強(qiáng)化了氧化作用，使水資源當(dāng)中的Fe（鐵）、 Cu（銅）、Zn（鋅）等金屬的含量增加或者是影響水資源的Ph值。

因此，預(yù)防和修補(bǔ)高水壓富水山嶺隧道中出現(xiàn)的滲漏水現(xiàn)象勢(shì)在必行，而且要充分考慮當(dāng)?shù)氐牡匦苇h(huán)境和隧道工程特點(diǎn)，徹底杜絕該類問題。

三、高水壓富水山嶺隧道中出現(xiàn)的滲漏水現(xiàn)象的預(yù)防和修補(bǔ)措施

第一，完善高水壓富水山嶺隧道的防排水設(shè)計(jì)。完善的高水壓富水山嶺隧道的防排水設(shè)計(jì)施工預(yù)防高水壓富水山嶺隧道中出現(xiàn)的滲漏水現(xiàn)象的關(guān)鍵性舉措。當(dāng)前，新材料、新工藝層出不窮，在隧道工程當(dāng)中，應(yīng)該要勇于應(yīng)用和實(shí)踐相對(duì)比較成熟的新材料、新工藝，提高高水壓富水山嶺隧道的防排水技術(shù)水平。在高水壓富水山嶺隧道工程的防排水體系設(shè)計(jì)方面，一定要嚴(yán)格落實(shí)“一堵兩排兩防”的原則，即一圈圍巖注漿堵水，噴射混凝土與防水層間、防水層與襯砌混凝土結(jié)構(gòu)間兩圈排水，專用防水層和襯砌混凝土兩層防水。

第二，重視圍巖注漿技術(shù)。 高壓水的處理一般需要一定的時(shí)間，當(dāng)高壓水出露后應(yīng)對(duì)高壓水進(jìn)行全面系統(tǒng)的研究，除進(jìn)行正面封堵外，同時(shí)可進(jìn)行繞避施工。繞避施工不是盲目的，應(yīng)提前對(duì)繞避位置進(jìn)行全面系統(tǒng)的物探和超前鉆探，盡可能地掌握掌子面前方地高壓水裂隙、管道走向、水流方向等信息，以達(dá)到繞避施工通過的目的。高壓封堵注漿出水點(diǎn)可能發(fā)生在探孔、炮眼或掌子面上，可考慮不同的封堵方法。如考慮加寬、加深洞內(nèi)的排水溝；施工混凝土擋水墻、預(yù)埋鋼管等排水管；采用化學(xué)漿液與普通漿液相結(jié)合的方法；利用TSP、地質(zhì)雷達(dá)或超前探孔判斷管道的分布方向；利用超前探孔注染料的方法判定水流方向等等措施和手段，最終達(dá)到針對(duì)高壓水的分流減壓、有的放矢、封堵成功的注漿堵水技術(shù)。

第三，噴射混凝土。在噴射混凝土的過程中，對(duì)圍巖有少量滲水的部位，在噴水混凝土中摻入BR-2型防水劑，摻入量為水泥的3%-4%。在滲水量較大的部位，先找準(zhǔn)出水點(diǎn)，鉆10cm-0cm深集水孔，空中插入導(dǎo)水管排水，然后在該滲水區(qū)域，圍繞導(dǎo)水管，由遠(yuǎn)及近噴射混凝土，最終將水集中于導(dǎo)水管。待噴射混凝土達(dá)到其強(qiáng)度的70%左右時(shí)，用BR-1型防水劑堵水。

四、結(jié)束語

我國(guó)尤其是西南地區(qū)分布著面積巨大的巖溶地區(qū)，不少隧道工程會(huì)穿越高水壓富水山嶺。在工程建成和實(shí)際運(yùn)營(yíng)中，高水壓富水山嶺隧道出現(xiàn)滲漏水現(xiàn)象的情況比較突出，已經(jīng)成為重要的水害形式之一，嚴(yán)重影響著隧道的使用質(zhì)量和運(yùn)營(yíng)水平。開展有針對(duì)性的研究并努力將研究成果轉(zhuǎn)化實(shí)際，是杜絕，高水壓富水山嶺隧道出現(xiàn)滲漏水現(xiàn)象的重要措施之一。

參考文獻(xiàn)：

[1] 潘建明. 高水壓山嶺隧道襯砌水壓力有限元分析方法[J]. 長(zhǎng)沙鐵道學(xué)院學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版)，2006，(03)：120-123.

[2] Analytical Study on Hydraulic Seepage Pressure behind the Tunnel Lining[A]. Flow in Porous Media--From Phenomena to Engineering and Beyond:Conference Paper from 2009 International Forum on Porous Flow and Applications[C]，2009：223-224.

[3] 高新強(qiáng). 高水壓山嶺隧道襯砌水壓力分布規(guī)律研究[J]. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2007，(05)：125-126.