王德明

（山東大學(xué)巖土與結(jié)構(gòu)工程研究中心，濟(jì)南 250000）

隧道工程突水突泥災(zāi)后清理處治技術(shù)

王德明

（山東大學(xué)巖土與結(jié)構(gòu)工程研究中心，濟(jì)南 250000）

突水突泥災(zāi)害是隧道工程中最為嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害，對(duì)江西鐘家山隧道突水突泥后的淤泥堆積體進(jìn)行注漿加固處理，現(xiàn)場(chǎng)結(jié)果表明，注漿加固法是有效的治理手段，該方法對(duì)類似工程具有指導(dǎo)借鑒意義。

突水突泥；隧道工程；清淤處治；注漿加固

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.07.113

1 引言

隨著隧道數(shù)量的增加，越來(lái)越多的隧道在修建過(guò)程中發(fā)生突水突泥災(zāi)害，隧道災(zāi)后的清理工作對(duì)后續(xù)施工具有重要意義。江西鐘家山隧道在修建過(guò)程中發(fā)生多次大規(guī)模突水突泥災(zāi)害，針對(duì)鐘家山隧道出現(xiàn)的災(zāi)后清理難題，制定了安全可靠的清理方案。

2 工程概況

鐘家山隧道為雙向分離式隧道，右洞連續(xù)發(fā)生突水突泥災(zāi)害，隧道上方出現(xiàn)明顯的地表塌陷。其中，第二次突水突泥后，掌子面附近淤泥堆積達(dá)3500m3，隧道面臨著災(zāi)后清理技術(shù)難題。

3 清淤治理

為防止清理過(guò)程中誘發(fā)二次災(zāi)害，在堆積體末端構(gòu)筑擋泥墻，并利用在圍巖完整區(qū)段開(kāi)挖的工作硐室對(duì)軟弱區(qū)域巖體進(jìn)行注漿充填加固，加固范圍為右洞左側(cè)開(kāi)挖輪廓線以外10m，并利用擋泥墻修筑鉆探平臺(tái)，對(duì)右洞拱頂軸線兩側(cè)60°范圍內(nèi)YK91+ 370~+380段附近巖體及洞內(nèi)突出物充填加固。

3.1 擋泥墻構(gòu)筑

擋泥墻斷面為梯形，頂面寬2m，底面寬3m，高度為3.5m，材料為C25混凝土；采用系統(tǒng)錨桿增強(qiáng)擋泥墻穩(wěn)固性；下部預(yù)留排水管，擋泥墻的結(jié)構(gòu)形式如圖1所示。

3.2 工作硐室注漿加固

工作硐室位于右洞YK91+340～344.5里程之間，硐室凈寬4.5m，凈高4m，凈深6m。工作硐室內(nèi)設(shè)計(jì)注漿鉆孔8排，呈梅花型布置，由內(nèi)而外依次命名為J1~J8排。開(kāi)孔排、間距分別為0.45m及0.8m，每排設(shè)計(jì)鉆孔5個(gè)，共計(jì)40個(gè)，如圖2所示。

J1排鉆孔開(kāi)孔位置距離二襯外緣3m，且鉆孔向遠(yuǎn)離二襯方向偏離5°；一級(jí)孔口管采用直徑127mm地質(zhì)管，長(zhǎng)度為4m，二級(jí)孔口管采用直徑89mm的地質(zhì)管，長(zhǎng)度為20m，注漿方式采用注漿壓力梯度分級(jí)控制，靠近襯砌的J1~J2排鉆孔注漿終壓設(shè)計(jì)為1.5MPa，其他各排鉆孔淺部1~3注漿段注漿壓力為2MPa，深部注漿段注漿終壓為4MPa。

3.3 清淤防突注漿加固鉆孔設(shè)計(jì)

圖1 擋泥墻設(shè)計(jì)側(cè)面圖

圖2 防突加固鉆孔平面布置圖

針對(duì)YK91+370~+380隧道拱頂突泥區(qū)附近巖體及洞內(nèi)突出物，設(shè)計(jì)鉆孔3排(環(huán))，由上而下命名為DK1-DK3，DK1環(huán)設(shè)計(jì)鉆孔7個(gè)，終孔段緊貼二襯進(jìn)入突泥口區(qū)域巖體，DK2排設(shè)計(jì)鉆孔5個(gè)，DK3排設(shè)計(jì)鉆孔5個(gè)。注漿鉆孔采用多級(jí)孔口管，一級(jí)孔口管為直徑146mm地質(zhì)管，長(zhǎng)度為4m；二級(jí)孔口管為直徑108mm地質(zhì)管，為漿液靶區(qū)(YK91+370~+380區(qū)段)擴(kuò)散創(chuàng)造條件。

4 注漿加固效果

注漿加固結(jié)束后，對(duì)淤泥堆積體進(jìn)行取芯檢查，堆積體中存在明顯的水泥漿液結(jié)石體，柱狀水泥凝固體屬區(qū)域主干漿脈，經(jīng)注漿治理后，淤泥堆積體得到了有效的加固。

5 結(jié)論

（1）隧道突水突泥后的清理前應(yīng)對(duì)堆積體進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)估，然后對(duì)其進(jìn)行注漿加固處理。（2）使用注漿加固法對(duì)淤泥堆積體進(jìn)行處治時(shí)，不僅要對(duì)堆積體自身進(jìn)行加固，還須對(duì)突水突泥區(qū)域內(nèi)的軟弱巖體進(jìn)行加固。（3）注漿加固法可以有效地對(duì)突水突泥災(zāi)后淤泥堆積體進(jìn)行治理，保證清理工作的順利實(shí)施。

【1】張民慶，孫國(guó)慶.隧道工程突水突泥災(zāi)害處治技術(shù)[J].現(xiàn)代隧道技術(shù)，2011，48(6)：117-123.

【2】劉方.天竺山隧道突水突泥原因分析及處治方案研究[J].鐵道勘察，2015（3）：34-37.

【3】張梅.張集鐵路舊堡隧道F3斷層帶突水突泥處治技術(shù)[J].現(xiàn)代隧道技術(shù)，2011，48(4)：1-5.

Cleaning Treatment Technology after Disaster of Tunnel Engineering Water and Mud Bursting

WANGDe-ming
(ResearchCenterofGeotechnicalandStructuralEngineering,ShandongUniversity,Jinan250000,China)

Inrushofwaterandmudisthemostseriousgeologicaldisastersintunnelengineering.Thegroutingreinforcementwasusedtotreatthemuddepositof inrush ofwater and mud for Jiangxi Zhongjiashan tunnel. The results showed that the grouting reinforcement is an effective means of governance. The method makescertainguidingsignificancetothepracticalengineering.

inrushofwaterandmud;tunnelengineering;desilttreatment;groutingreinforcement

U45

B

1007-9467（2016）07-0178-01

2016-6-10

王德明（1985～），男，山東威海人，從事地質(zhì)災(zāi)害研究，（電子信箱）1459041979@qq.com。