盧慶釗

(中鐵十六局集團(tuán)第一工程有限公司 北京 101300)

1 引言

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者針對(duì)富水軟弱斷層破碎帶隧道治水施工，開(kāi)展了大量的研究工作。王學(xué)忠[1]提出采用超前注漿支護(hù)和充分利用斜井堵水等措施，并分析監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)資料以研究圍巖變形規(guī)律，隧道順利穿越破碎帶。劉欽等[2]從地質(zhì)學(xué)角度討論了隧道富水?dāng)鄬拥耐凰畽C(jī)制，基于此采用負(fù)壓排水，超前注漿等治理措施進(jìn)行治水，最終隧道順利貫通。周思峰等[3]根據(jù)東天山特長(zhǎng)隧道斷層，提出采用“上堵下排、泄水降壓”注漿的方式對(duì)富水?dāng)鄬舆M(jìn)行水災(zāi)害的治理。萬(wàn)全等[4]基于現(xiàn)場(chǎng)注漿試驗(yàn)，采用超前帷幕注漿技術(shù)對(duì)高壓富水?dāng)鄬舆M(jìn)行堵水加固，試驗(yàn)結(jié)果表明，該方法堵水加固可行。吳應(yīng)明等[5]結(jié)合巖鷹鞍隧道工程，采用數(shù)值模擬方法得出斷層的高位泄水對(duì)于減少斷層突水涌砂具有重要作用。張民慶等[6]提出徑向注漿結(jié)合加強(qiáng)初期支護(hù)的方式對(duì)斷層涌水進(jìn)行治理。Guo Xi等[7]分析了隧道斷層突水事件，提出利用封堵注漿結(jié)合分流減壓孔-注漿后處理綜合治水方案，治水效果較好。Zhao Yong等[8]總結(jié)了與隧道突水涌泥相關(guān)的影響因素，并從宏觀和微觀機(jī)理出發(fā)，提出了多種預(yù)處理方法用于控制斷層破碎帶的涌水災(zāi)害的發(fā)生。

關(guān)于對(duì)隧道富水?dāng)鄬悠扑閹е嗡难芯?，已有的研究大多?shù)采用的治水措施較為單一，且采取具體措施之前對(duì)斷層破碎帶的賦存狀態(tài)以及富水狀態(tài)不明確，導(dǎo)致治水效果不大理想。基于此，本文依托新建福廈高鐵碧峰寺隧道F6富水軟弱破碎帶為背景，首先開(kāi)展基于彈性波反射法、地質(zhì)雷達(dá)等多種探測(cè)手段的綜合超前地質(zhì)預(yù)報(bào)，開(kāi)展基于超前帷幕注漿、雙排小導(dǎo)管注漿以及超前管棚注漿等方法的綜合治水施工技術(shù)研究，為后續(xù)類似工程施工提供一定的參考價(jià)值和指導(dǎo)意義。

2 工程背景

2.1 隧道概況

新建福廈(福州—廈門)高鐵3標(biāo)段起訖里程為DK51+717.925～DK86+801.42，正線長(zhǎng)度約為35 km，設(shè)計(jì)時(shí)速為350 km。碧峰寺隧道是該標(biāo)段的一座單洞雙線隧道，也是全線最長(zhǎng)的Ⅰ級(jí)高風(fēng)險(xiǎn)隧道，全長(zhǎng)8 434.27 m，起訖里程為DK51+761～DK60+195.27，最深埋深和最淺埋深分別約為232 m和28 m。隧道進(jìn)口段位于福建省福清市漁溪鎮(zhèn)雙墩村，出口段位于福建省莆田市涵江區(qū)江口鎮(zhèn)官莊村。隧道處于剝蝕(中)低山區(qū)，附近海拔為40～430 m，洞身山體連綿，地勢(shì)起伏較大，自然坡度30°～50°，山間沖溝發(fā)育，多呈“V”字型。隧道穿越山體，進(jìn)出口段位于坡腳處，地勢(shì)相對(duì)平緩(自然坡度為20°～30°)，進(jìn)出口附近均有鄉(xiāng)村道路連接，交通較便利。

2.2 工程水文地質(zhì)

碧峰寺隧道地層巖性主要為侏羅系上統(tǒng)南園組(J3n)晶屑凝灰?guī)r，丘坡地表上分布第四系殘坡積層(Qel+dl)粉質(zhì)土和碎石土。隧址區(qū)地質(zhì)條件復(fù)雜，發(fā)育有8條斷層構(gòu)造、8處節(jié)理密集帶，斷層帶內(nèi)圍巖膠結(jié)較差，導(dǎo)水性及富水性好，極易引起塌方、涌水突泥等地質(zhì)災(zāi)害。F6軟弱斷層破碎帶所處里程為DK58+200～DK58+375，屬于區(qū)域擠壓斷層，巖芯成碎塊狀，斷層與線路于地表里程DK58+303處相交，夾角為64°，寬度為175 m，圍巖波速較低，呈低阻凹陷特征，產(chǎn)狀為4681.5°，破碎帶內(nèi)圍巖穩(wěn)定性差，圍巖級(jí)別為Vb級(jí)，地下水主要是構(gòu)造裂隙水，預(yù)測(cè)F6斷層DK58+303里程破碎區(qū)最大單位涌水量能夠達(dá)到36.42 m3/(d·m)，隧道洞身預(yù)測(cè)最大涌水量為5 537.54 m3/d，屬于強(qiáng)富水區(qū)。根據(jù)鉆孔綜合測(cè)井揭示，F(xiàn)6破碎軟弱區(qū)域附近洞頂埋深-7.5～6 m左右為含水涌水層，施工時(shí)應(yīng)及時(shí)加強(qiáng)支護(hù)和防排水措施，防止突涌事故發(fā)生。F6斷層破碎帶縱斷面圖如圖1所示。

圖1 碧峰寺隧道F6斷層破碎帶縱斷面圖

2.3 施工技術(shù)難題

F6斷層破碎帶DK58+200～DK58+375里程段，圍巖破碎自穩(wěn)性差，富水嚴(yán)重，屬于強(qiáng)富水區(qū)。2020年1月15日上午，掌子面開(kāi)挖施工到DK58+336.3斷面里程時(shí)，隧道掌子面發(fā)生強(qiáng)烈的突水事件，水壓較大，水流速度大，嚴(yán)重影響施工作業(yè)，但未對(duì)人員產(chǎn)生傷害。除此之外，架設(shè)鋼架的過(guò)程中，隧道的拱頂還觀察到了大量的涌水，施工人員穿著防雨衣施作初期支護(hù)作業(yè)，施工現(xiàn)場(chǎng)突水事件如圖2所示。因此，亟需采取恰當(dāng)有效的措施對(duì)富水破碎區(qū)進(jìn)行治水處治，保證隧道順利穿過(guò)富水破碎區(qū)。

圖2 隧道施工突水事件

3 綜合超前地質(zhì)預(yù)報(bào)

富水?dāng)鄬悠扑槭┕^(qū)域極易發(fā)生突水涌泥等地質(zhì)災(zāi)害，因此非常必要開(kāi)展綜合超前地質(zhì)預(yù)報(bào)[9-10]，以準(zhǔn)確清晰地探明隧道掌子面前方的地質(zhì)情況，比如富水狀態(tài)、不良地質(zhì)姿態(tài)位置以及圍巖條件，從而根據(jù)綜合預(yù)報(bào)結(jié)果合理采用施工方法和超前注漿治水措施，并及時(shí)調(diào)整注漿施工參數(shù)，以確保隧道施工的安全、經(jīng)濟(jì)和有效地進(jìn)行。本文針對(duì)F6富水?dāng)鄬悠扑閰^(qū)開(kāi)展了基于彈性波反射法(TSP)、地質(zhì)雷達(dá)、超前地質(zhì)鉆孔探測(cè)、加深炮孔以及掌子面地質(zhì)素描的綜合超前地質(zhì)預(yù)報(bào)，通過(guò)多種方法探測(cè)結(jié)果的相互驗(yàn)證比對(duì)，以準(zhǔn)確地表征斷層破碎帶區(qū)域的復(fù)雜地質(zhì)條件和富水狀況。

3.1 彈性波反射法(TSP)

TSP探測(cè)屬于長(zhǎng)距離探測(cè)方法，本隧道施工中采用TSP203Plus探測(cè)掌子面前方120 m左右的地質(zhì)狀況，探測(cè)過(guò)程中采集參數(shù)設(shè)置為三分量接收，采樣間隔為0.062 5 ms，采樣點(diǎn)數(shù)為8 192，地震記錄長(zhǎng)度為512 ms。在掌子面DK58+340里程開(kāi)展TSP超前探測(cè)DK58+340～DK58+220里程區(qū)間的地質(zhì)情況，TSP探測(cè)結(jié)果如圖3所示，圖中可以看出，該里程段圍巖的波速(包括P波和S波)、靜動(dòng)揚(yáng)氏模量、泊松比等力學(xué)參數(shù)波動(dòng)較大，反射面較多，尤其是在DK58+320～DK58+240里程段呈現(xiàn)出較多負(fù)反射面，表明該區(qū)段內(nèi)圍巖節(jié)理裂隙發(fā)育嚴(yán)重，富含構(gòu)造裂隙水，地下水豐富，圍巖自穩(wěn)性差。

如果人類像愛(ài)因斯坦所堅(jiān)持的那樣，不是遺傳上的自我毀滅，那么，他們的飛速發(fā)展的技術(shù)卻正在使他們?cè)馐芙舆B不斷的社會(huì)問(wèn)題。［11］合理利用人工智能將給人類帶來(lái)無(wú)限的福音，如果利用人工智能進(jìn)行犯罪，將會(huì)給科技安全、政治安全、人民安全帶來(lái)巨大損害。因此，分析相關(guān)要素，有效預(yù)防此類犯罪，對(duì)維護(hù)國(guó)家安全有著重大意義。

圖3 TSP地質(zhì)預(yù)報(bào)探測(cè)結(jié)果

3.2 地質(zhì)雷達(dá)(GPR)

地質(zhì)雷達(dá)(GPR)屬于短距離高分辨率超前探測(cè)方法，能夠探測(cè)掌子面前方大約30 m范圍以內(nèi)的地質(zhì)狀況。采用美國(guó)GSSI公司SIR-4000型地質(zhì)雷達(dá)(配頻率為100 MHz天線)開(kāi)展掌子面前方地質(zhì)預(yù)報(bào)。雷達(dá)探測(cè)過(guò)程中布置兩條平行測(cè)線(測(cè)線1和測(cè)線2)，測(cè)量方式為點(diǎn)測(cè)，測(cè)量記錄的時(shí)窗600 ns，64次疊加，測(cè)點(diǎn)距為0.2 m，采樣頻率為1 050 MHz。在掌子面位置DK58+297采用探地雷達(dá)預(yù)報(bào)DK58+297～DK58+267里程段的地質(zhì)情況，探測(cè)結(jié)果如圖4所示。從測(cè)線1和測(cè)線2探測(cè)結(jié)果可以看出，掌子面前方0～10 m范圍內(nèi)，雷達(dá)信號(hào)以低頻為主，振幅較弱，信號(hào)沒(méi)有呈現(xiàn)出明顯的震蕩的現(xiàn)象，同相軸較為連續(xù)，初步推斷該范圍內(nèi)巖體較為完整，圍巖穩(wěn)定性較好，裂隙發(fā)育不嚴(yán)重；在距離深度10～30 m掌子面前方區(qū)域，信號(hào)以中高頻為主，同相軸雜亂斷續(xù)，觀察到部分信號(hào)有明顯的震蕩，回波信號(hào)顯示振幅較強(qiáng)，初步推斷該區(qū)域內(nèi)節(jié)理裂隙發(fā)育嚴(yán)重，裂隙間可能充填破碎巖屑，巖體較為破碎，圍巖自穩(wěn)性較差，不排除構(gòu)造裂隙水的富集，施工過(guò)程中需提前做好預(yù)加固和排水釋壓措施，防止涌水災(zāi)害的發(fā)生。

圖4 地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)結(jié)果

3.3 掌子面地質(zhì)素描

2020年1月12日，隧道開(kāi)挖施工到DK58+325.6里程，距離出洞口1 899.67 m，開(kāi)挖掌子面現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)照片和對(duì)應(yīng)的素描圖如圖5所示。從圖可知，工作面巖體為凝灰熔巖，呈青灰色和灰黃色，強(qiáng)風(fēng)化，節(jié)理裂隙發(fā)育嚴(yán)重，掌子面巖體破碎，巖面濕潤(rùn)，基巖裂隙水發(fā)育，圍巖自穩(wěn)性較差，結(jié)構(gòu)面間距約為0.2～0.6 m，部分結(jié)構(gòu)面有黏土充填，遇水巖體易軟化，強(qiáng)度降低，易發(fā)生掉塊、冒頂和局部坍塌等地質(zhì)災(zāi)害問(wèn)題。因此，在施工過(guò)程中，應(yīng)及時(shí)采取預(yù)加固措施和抽排水作業(yè)以降低掌子面前方的水壓，減少圍巖承受的荷載和自重，提高圍巖自穩(wěn)性。

圖5 掌子面地質(zhì)素描

3.4 超前水平鉆探

2020年1月12日，用地質(zhì)鉆機(jī)在DK58+325.6里程掌子面的中部鉆鑿了1個(gè)水平鉆孔，以探明工作面前方30 m范圍(即探測(cè)里程為DK58+325.6～DK58+295.6)內(nèi)地質(zhì)巖層整體性、含水構(gòu)造以及水壓水量等情況。根據(jù)水平鉆探結(jié)果可知，掌子面前方30 m范圍內(nèi)，主要為晶屑凝灰?guī)r，中等～強(qiáng)風(fēng)化，巖質(zhì)中等偏硬，鉆進(jìn)過(guò)程中速度較緩慢，偶爾有卡鉆的現(xiàn)象，巖粉呈現(xiàn)出乳白色的，鉆孔內(nèi)吹出青灰色中等風(fēng)化的晶屑凝灰?guī)r顆粒，鉆孔鉆鑿?fù)瓿珊髸r(shí)有水流滲出。巖芯斷斷續(xù)續(xù)，碎塊巖體中夾有黏土，巖體節(jié)理裂隙發(fā)育嚴(yán)重，且呈現(xiàn)出較為明顯的擠壓錯(cuò)位的壓痕。

3.5 加深炮孔探測(cè)

為了進(jìn)一步探明掌子面DK58+325.6里程前方的地質(zhì)賦存狀態(tài)和條件，當(dāng)開(kāi)挖到DK58+320.6掌子面時(shí)，在掌子面上鉆鑿了3個(gè)水平加深炮孔(每一循環(huán))，炮孔布置示意圖和現(xiàn)場(chǎng)施工如圖6所示，加深探測(cè)孔的深度較開(kāi)挖進(jìn)尺超過(guò)3～4 m以上，本次施工每個(gè)炮孔的深度為7 m，外插角為0°。加深炮孔鉆進(jìn)探測(cè)結(jié)果顯示，鉆桿緩慢鉆進(jìn)，偶爾有卡鉆和突進(jìn)現(xiàn)象發(fā)生，巖體主要為晶屑凝灰熔巖，漿液呈灰黃色，鉆進(jìn)過(guò)程經(jīng)常有構(gòu)造裂隙水的涌出，有時(shí)還具有一定的水壓力。

圖6 加深炮孔布置

根據(jù)隧址區(qū)的地勘資料，并結(jié)合上述多種超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的綜合解譯結(jié)果，初步推斷現(xiàn)施工區(qū)域處于F6斷層破碎帶區(qū)域，圍巖自穩(wěn)性差，節(jié)理裂隙發(fā)育嚴(yán)重，局部有黏土和碎屑巖夾層，破碎區(qū)域水流通道密集，構(gòu)造裂隙水發(fā)育嚴(yán)重，施工影響作用下極易出現(xiàn)突水涌泥事故，因此，亟需對(duì)F6富水軟弱破碎區(qū)開(kāi)展治水技術(shù)研究，防止塌方、涌水突泥等地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。

4 隧道穿越富水軟弱破碎區(qū)綜合治水技術(shù)

根據(jù)綜合探測(cè)結(jié)果以及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工情況，遵循以堵為主，排為輔的原則，提出采用一種基于三臺(tái)階臨時(shí)仰拱(架設(shè)臨時(shí)鋼架)+5 m超前帷幕預(yù)注漿+Ⅲ型超前雙層小導(dǎo)管(φ50 mm)注漿輔助超前長(zhǎng)管棚注漿+有效防排水措施的綜合治水技術(shù)對(duì)富水軟弱破碎區(qū)進(jìn)行堵水施工，以控制隧道涌水的發(fā)生。

4.1 開(kāi)挖施工方案

F6富水?dāng)鄬榆浫跗扑閰^(qū)(里程范圍為DK58+200～DK58+375)采用三臺(tái)階臨時(shí)仰拱設(shè)臨時(shí)鋼架[11]進(jìn)行開(kāi)挖施工。施工過(guò)程中合理控制炸藥單耗和炮孔鉆鑿深度，遵循弱爆破的原則，最大程度地減少對(duì)圍巖的擾動(dòng)和干擾。此外，每一循環(huán)開(kāi)挖進(jìn)尺不得大于3 m，施作鎖腳錨桿之后才能進(jìn)行仰拱的開(kāi)挖。

4.2 超前帷幕注漿

由于F6斷層破碎帶地層的埋藏較深(深度處于85～115m之間)，故采用5 m的超前帷幕注漿技術(shù)進(jìn)行斷層破碎區(qū)預(yù)加固處理，以實(shí)現(xiàn)對(duì)掌子面前方進(jìn)行堵水兼固結(jié)破碎巖體的作用。施工每一循環(huán)布置7環(huán)注漿孔(包括中心注漿孔)，總共120個(gè)注漿孔，第1～5環(huán)注漿孔的注漿長(zhǎng)度為30 m，第6環(huán)注漿長(zhǎng)度為20 m，第7環(huán)注漿長(zhǎng)度為16 m。每一循環(huán)開(kāi)挖22 m，并保留8 m長(zhǎng)度作為止?jié){巖盤。厚度為1.5 m的止?jié){墻在第一個(gè)循環(huán)中施作，注漿孔的擴(kuò)散半徑為2 m，孔底間距設(shè)置為3 m，注漿范圍為開(kāi)挖輪廓線外5 m范圍。注漿材料采用單液注漿(水泥)，在施工過(guò)程中如若遇到水量較大時(shí)，采用雙液注漿(水泥∶水玻璃=1∶0.5)，以確保圍巖加固和堵水的質(zhì)量和效果，在動(dòng)態(tài)施工過(guò)程中要及時(shí)觀測(cè)注漿的效果并及時(shí)調(diào)整。詳細(xì)的注漿參數(shù)如表1所示。

表1 5 m超前帷幕注漿參數(shù)取值

4.3 超前雙層小導(dǎo)管注漿(輔助長(zhǎng)管棚注漿)

針對(duì)隧道 F6富水?dāng)鄬悠扑閰^(qū)，施工里程為DK58+200～DK58+375，采用Ⅲ型超前雙層小導(dǎo)管對(duì)開(kāi)挖破碎段進(jìn)行支護(hù)施作，控制隧道周邊圍巖的穩(wěn)定。雙層小導(dǎo)管施工采用雙排注漿小導(dǎo)管，內(nèi)側(cè)小導(dǎo)管保持5°～10°的外插角，主要用于穩(wěn)固開(kāi)挖外輪廓線臨近的巖體，從而在該區(qū)域形成首層固結(jié)注漿圈，外側(cè)小導(dǎo)管保持40°的外插角，注漿后與首層固結(jié)注漿圈粘結(jié)，形成了雙層固結(jié)注漿圈，從而進(jìn)一步擴(kuò)大了圍巖體的加固范圍，且堵水的影響范圍也得到了進(jìn)一步改善。采用的超前小導(dǎo)管直徑為50 mm，配合鋼拱架使用，其在破碎巖體中能夠發(fā)揮錨桿作用、錨桿樁作用、梁作用同時(shí)還兼作注漿的運(yùn)移通道。對(duì)于富水軟弱破碎嚴(yán)重、地質(zhì)條件極差的區(qū)段，以Ⅲ型超前雙層小導(dǎo)管施作為主，輔助采用直徑89 mm的洞身長(zhǎng)管棚進(jìn)行超前加強(qiáng)預(yù)支護(hù)，施作范圍分布在拱頂140°范圍內(nèi)。Ⅲ型超前雙層小導(dǎo)管和洞身長(zhǎng)管棚主要參數(shù)如表2所示。

表2 Ⅲ型超前雙層小導(dǎo)管和洞身長(zhǎng)管棚主要參數(shù)

4.4 注漿效果檢驗(yàn)

(1)PQT曲線判定

為了定量地檢驗(yàn)注漿堵水效果，在注漿施工過(guò)程中，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)中心注漿孔的注漿壓力(P)和流量(Q)隨注漿時(shí)間(t)的變化規(guī)律，如圖7所示。從圖中可以看出，在注漿作用下圍巖中裂隙孔隙被漿液充填和壓密，導(dǎo)致注漿流量隨注漿時(shí)間逐漸降低，注漿流量大約在90 min左右趨于穩(wěn)定，最終穩(wěn)定在3.52 L/min。相反，注漿壓力隨時(shí)間逐漸增大，最終注漿壓力在110 min左右達(dá)到穩(wěn)定值6.35 MPa。根據(jù)三者之間的變化規(guī)律及注漿效果評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)(終壓為6～8 MPa，流量≤5～10 L/min)[12]來(lái)驗(yàn)證注漿的效果，表明本次注漿堵水是能夠滿足設(shè)計(jì)要求的。

圖7 中心注漿孔的PQT曲線

(2)檢測(cè)孔加固體抗壓強(qiáng)度和RQD值

2020年1月20日，在掌子面DK58+300.5里程對(duì)5個(gè)檢測(cè)孔(拱部2個(gè)，左右邊墻各1個(gè)，底部1個(gè))進(jìn)行取芯，測(cè)試注漿后加固體的抗壓強(qiáng)度并計(jì)算取芯的RQD值，測(cè)試結(jié)果如表3所示。從中可知，檢測(cè)結(jié)果滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(即RQD>75～80；加固體抗壓強(qiáng)度≥3 MPa)。

表3 檢測(cè)孔加固體抗壓強(qiáng)度和RQD值

(3)鉆孔孔內(nèi)成像判定

注漿完成之后，利用TS-C1201鉆孔多功能成像分析儀，對(duì)典型檢測(cè)孔進(jìn)行孔內(nèi)成像，以進(jìn)一步探明破碎帶圍巖的注漿質(zhì)量。成像的里程為DK58+285.8～DK58+265.8，距離為20 m，成像結(jié)果如圖8所示。結(jié)果顯示，孔的穩(wěn)定性較好，出水量很少，成孔較明顯，圍巖裂隙固結(jié)較好，孔內(nèi)沒(méi)有呈現(xiàn)出塌孔和縮孔現(xiàn)象，表明注漿堵水效果良好。

圖8 典型檢測(cè)孔孔內(nèi)成像結(jié)果

4.5 防排水措施

隧道開(kāi)挖施工過(guò)程中，在隧道兩側(cè)和中央布置排水溝，利用直徑為100 mm的PVC管將中央排水溝和側(cè)溝相連，縱向距離保持10 m。初襯與二襯之間布設(shè)防水板和土工布防水，防水板厚度≥1.5 mm，幅寬2～4 m，防水板后面施作環(huán)向排水板，4～6 m布置一道，尤其在襯砌施工縫或者變形縫位置必不可少，防水板底部墻角位置施作縱向的雙壁打孔波紋管，型號(hào)為 φ107/93，同時(shí)額外布置一道環(huán)向HDPE100的雙壁打孔波紋管。隧道拱墻和仰拱位置處的環(huán)向施工縫和變形縫布設(shè)中埋式自粘橡膠止水帶，縱向施工縫處布設(shè)鋼邊自粘橡膠止水帶和混凝土界面劑。根據(jù)防排水規(guī)范《鐵路隧道防排水施工技術(shù)指南》(TZ 331—2009)，二襯混凝土抗?jié)B等級(jí)不小于P10，本次施工的實(shí)際抗?jié)B等級(jí)為P12。由于北山斜井未能貫通，故F6斷層破碎帶施工期間，水經(jīng)過(guò)中央排水溝通過(guò)隧道出口順坡排出。

5 結(jié)論

本文依托新建福廈高鐵碧峰寺隧道F6富水軟弱破碎帶為背景，開(kāi)展了綜合彈性波反射法、地質(zhì)雷達(dá)、掌子面地質(zhì)素描、超前水平鉆探和加深炮孔探測(cè)的超前地質(zhì)預(yù)報(bào)，基于綜合解譯結(jié)果，研究了富水軟弱破碎帶隧道開(kāi)挖綜合治水技術(shù)，得出以下結(jié)論:

(1)針對(duì)隧道施工存在的富水軟弱破碎帶，開(kāi)展基于多種地質(zhì)探測(cè)方法的綜合超前地質(zhì)預(yù)報(bào)，通過(guò)解譯綜合探測(cè)結(jié)果，能夠更精細(xì)化和可視化地表征掌子面前方斷層破碎帶的產(chǎn)狀、富水狀況、斷層充填物特性以及斷層影響區(qū)域，進(jìn)一步提高探測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，為后續(xù)治水施工方案的確定奠定了一定的基礎(chǔ)。

(2)基于多種方法的綜合預(yù)報(bào)結(jié)果，提出采用超前帷幕注漿+雙層小導(dǎo)管注漿+輔助超前管棚注漿+有效防排水措施的綜合治水技術(shù)，對(duì)隧道富水?dāng)鄬榆浫跗扑閹нM(jìn)行水災(zāi)害的治理。

(3)采用PQT曲線、加固體力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)以及孔內(nèi)成像三種方法驗(yàn)證了本次注漿堵水加固良好效果，施工過(guò)程未發(fā)現(xiàn)突涌現(xiàn)象，最終隧道順利穿過(guò)富水軟弱破碎帶。