摘要：針對黃沙嶺隧道施工中遇到的局部滲水和富水層涌水問題，通過地質勘察與水文分析、技術方案設計與實施以及實地監(jiān)測滲水涌水情況，提出并驗證了全斷面超前帷幕注漿加固技術的效果與應用價值。結果發(fā)現，全斷面超前帷幕注漿加固技術能夠有效形成連續(xù)、致密的注漿帷幕，顯著降低地下水滲透系數，有效阻斷地下水滲出和涌出，為隧道開挖創(chuàng)造了良好的作業(yè)條件。

關鍵詞：滲水"涌水"隧道"全斷面超前帷幕注漿

Analysis"and"Disposal"Technology"of"Tunnel"Water"Seepage"and"Gushing

JIANG"Guoding

Wenzhou"Traffic"Engineering"Management"Center，"Wenzhou，"Zhejiang"Province，"325000"China

Abstract："In"response"to"the"problems"of"local"water"seepage"and"water-rich"layer"water"gushing"encountered"during"the"construction"of"Huangshaling"Tunnel，"the"effectiveness"and"application"value"of"the"full"section"advanced"curtain"grouting"reinforcement"technology"are"proposed"and"verified"through"geological"exploration"and"hydrological"analysis，"technical"scheme"design"and"implementation，"and"on-site"monitoring"of"water"seepage"and"gushing."The"results"show"that"the"full"section"advanced"curtain"grouting"reinforcement"technology"can"effectively"form"a"continuous"and"dense"grout"curtain，"significantly"reduce"the"groundwater"permeability"coefficient，"effectively"block"groundwater"seepage"and"gushing，"and"create"anbsp;good"working"condition"for"tunnel"excavation.

Key"Words："Water"seepage;"Water"gushing;"Tunnel;"Full"section"advanced"curtain"grouting

隧道工程作為現代交通建設的重要組成部分，其建設質量和安全性直接關系到交通運輸的順暢與人民生命財產的安全。隨著國家基礎設施建設的不斷推進，隧道工程的建設數量和規(guī)模日益擴大。然而，隧道滲水、涌水問題作為隧道施工和運營中的一大難題，始終困擾著工程界。隧道滲水、涌水問題不僅影響隧道結構的穩(wěn)定性和耐久性，還可能導致隧道內設備損壞、路面濕滑，進而危及行車安全。據統(tǒng)計，我國大量隧道存在不同程度的滲水、涌水問題，其中，約70%的隧道存在水害，且水害嚴重導致狀態(tài)失格的隧道占比高達30%以上。此外，滲水、涌水還會加速隧道襯砌混凝土的碳化速度，特別是腐蝕性地下水對混凝土結構的破壞更為嚴重，顯著縮短隧道的使用壽命。因此，對隧道滲水、涌水問題進行深入研究，提出有效的處置技術，對于保障隧道工程質量和安全具有重要意義。

1"工程概況

黃沙嶺隧道位于陜西省商洛市管轄區(qū)域內，是構成商州至洛南二級公路升級改建項目中的關鍵工程。隧道全長為2"996"m，內部道路的有效寬度達到7"m，凈高為5"m。隧道貫穿總計9處地質斷層，并且所處的四至五級圍巖構成比例超過70%，圍巖的穩(wěn)定性和完整性較差，在施工期間多次出現隧道坍塌和涌水等地質災害風險。

2"水文地質

通過實地勘測黃沙嶺隧道水文地質，發(fā)現地下水主要有裂隙水和孔隙水兩種類型，平均水流速度為0.3"m/s，最大埋深40"m；水文地質單元以風化砂巖和頁巖層為主，滲透系數為10-5～10-3"cm/s；主要水源區(qū)是山體裂隙區(qū)，補給量有1"500"m3/d；高滲透裂隙區(qū)最大裂隙寬度為5"mm，滲透率為20"L/（min·m2）；區(qū)域內存在富水風化帶，最大涌水量200"L/min。

3"隧道滲水涌水分析

在黃沙嶺隧道的施工進程中，隧道前沿達到K11+020位置時，按照原始設計，此區(qū)域的圍巖被歸類為IV級。隨著掘進作業(yè)的進行，巖面的水分呈現了從局部滲水和滴水逐漸過渡到面狀線型出水，并伴隨局部突發(fā)性涌水現象。待施工至K11+100位置時，圍巖破碎愈加嚴重，同時遭遇大體積涌水問題。

針對隧道滲水、涌水問題，本工程在遵循“經濟合理、環(huán)境保護、安全至上、技術可靠”基本原則下，采用“以堵為主，輔以排水，防排并舉”[1]的綜合性的水害治理與施工策略。

針對掌子面及其周邊的滲透水問題，采取封堵與引導排放相結合的方法。采用復合噴射混凝土技術對隧道掌子面及其塌方區(qū)域執(zhí)行封閉固化操作，確?；炷聊毯笮纬筛咝У闹?jié){墻，并運用小型注漿管線技術增強塌方區(qū)域的結構穩(wěn)定性[2]。同時，預置引水管道，以便對剩余水分進行有序的引導和排放。

針對洞身段地表環(huán)境，實施改溝工程，以減少地表水對隧道施工的不利影響。在線路與水溝交叉處，采用漿砌片石進行加固鋪筑[3]，旨在增強地表結構的穩(wěn)定性，從而減輕洞頂壓力，降低施工難度，并顯著提升施工過程的安全性。

針對滲水現象，采取全斷面超前帷幕注漿加固措施。通過全斷面范圍內的注漿作業(yè)，形成一道有效的止水帷幕，以阻斷地下水對隧道開挖面的直接滲透，為隧道施工提供了安全、穩(wěn)定的施工環(huán)境。

4"隧道滲水涌水處置技術方案

4.1"全斷面超前帷幕注漿加固技術方案

在K11+100段的隧道上斷面構建一道厚度為50"cm的C25混凝土止?jié){墻，該墻需深入圍巖至少50"cm，以確保其穩(wěn)固性。在止?jié){墻內部設置了雙層φ12鋼筋網，網格間距精確控制為20"cm×20"cm，以增強墻體的結構強度。此外，為了進一步提升止?jié){墻與圍巖的整體性，在墻體周邊和底部設置了兩排Ф42鋼管，每根鋼管長3"m，環(huán)向間距保持為1"m，這些鋼管與圍巖緊密相連，形成了堅固的整體結構，見圖1。止?jié){墻上布置Φ100"mm的泄水孔，交錯布置，便于水能夠順暢排出。

4.2"全斷面超前帷幕注漿設計

全斷面超前帷幕注漿施工示意圖見圖2。施工區(qū)段是K11+100—K11+130，徑向注漿施工范圍在開挖輪廓線外5"m，長30"m。施工時，設置4層注漿孔斷面，分別距離止?jié){墻14"m、22"m、30"m和30"m，距離徑向開挖輪廓線均為4.5"m。在外部到內部依次布置，目標是封閉末端掌子面前方的潛在裂隙及不穩(wěn)定區(qū)域。

4.3"全斷面超前帷幕注漿施工

全斷面超前帷幕注漿施工參數如下。注漿孔徑：90～108"mm；注漿終壓：1.5～2"MPa；注漿速度：10～100"L/min；注漿方式：后退式鉆桿注漿；終孔間距：3"m；注漿材料：P.O42.5"普通硅酸鹽水泥；水泥漿水灰比：0.5～0.8：1；漿液擴散半徑：2"m。

4.3.1"標定孔位

標定孔位是注漿施工第一步，依據上述設計方案進行孔位標定。具體可以使用紅色油漆在掌子面上標記出鉆機鉆孔的位置。

4.3.2""鉆機就位

安裝并調整鉆具以對齊至設計的注漿孔口位置，利用地質羅盤確保鉆機的定位與設計的鉆孔方向完全一致。

4.3.3"開孔

檢查標定位置和鉆機鉆孔位置是否對齊，確定無誤后，打開鉆機，使用Φ125"mm直徑的鉆頭以低壓力和慢轉速的方式緩慢向前鉆進。待鉆機鉆至1.5"m深度時，停止鉆進。此時，立即安裝長度為1.5"m的孔口管，以穩(wěn)固孔口并防止?jié){液泄漏。在開孔深度未達到1"m之前，需預先完成兩項關鍵準備工作：一是在孔口管的法蘭盤上按標準焊接Φ6直徑的盤條，以增強其連接強度；二是需準備適用于固定孔口管的錨固材料或快速硬化水泥砂漿，以保障孔口管在安裝后能夠維持高度穩(wěn)定。在孔口管的選擇與制作上，選擇降壁厚5"mm、Φ114"mm直徑的無縫鋼管加工制成長度為1"m的孔口管[4]。同時，為了增強孔口管的密閉性，其外側應纏繞長40～60"cm的麻絲，并加工形成紡錘形狀設計，以便其能通過鉆機沖擊達到預定深度，并利用錨固劑實現堅固定位。

4.3.4"注漿

在注漿作業(yè)中，采取“前后相結合注漿”方案?！扒啊奔辞斑M式注漿，“后”即隨鉆桿后退式注漿。在進行前進式注漿時，根據地面的具體條件靈活地調整鉆孔步距，尤其是在出現如鉆孔塌陷、嚴重卡鉆或孔內涌水量高達10m3/h等不利情況下，須及時執(zhí)行退鉆注漿策略。該環(huán)節(jié)涉及到的計算公示如下：

上兩式中：表示注漿量；表示注漿量折減系數；表示固結體積；表示孔隙率；表示注漿的有效擴散半徑；表示注漿壓力；表示滲透系數；表示注漿時間；表示漿液和水的粘度比。

4.3.5"效果檢查

在注漿區(qū)域布置4～6個檢查孔，組織項目相關利益方一同前往現場，針對檢查孔所揭示的地質情況及注漿效果進行詳細核對與評判。若經現場核對與評判發(fā)現注漿效果未達到設計要求，或存在其他潛在安全隱患，則需立即啟動超前補注漿程序[5]。

5"結語

全斷面超前帷幕注漿加固能夠在早期階段有效介入，減少或避免水害對隧道工程的影響，保障施工的順利進行和工程的長期安全。該技術方案不僅適用于新建隧道，同樣適用于老舊隧道的維修和加固，具有良好的推廣和應用前景。

參考文獻

[1]"張付軍，胡俊，段宇，朱才輝.某富水斷層隧道涌水治理方案優(yōu)化分析及工程應用[J].現代隧道技術，2022，59（2）：122-131.

[2]"楊洪，田嬌，歐陽淋旭，等.富水巖溶地區(qū)隧道涌水預測與施工處置技術研究[J].建筑技術，2024，55（9）：1090-1093.

[3]"崔景川，劉開之，彭文波.高寒山區(qū)賽里木湖隧道穿越斷層涌水帶處治技術研究[J].土木工程與管理學報，2022，39（3）：88-92，139.

[4]"黃和江，劉文敏.復雜地質條件下預防隧道涌水突泥關鍵技術分析[J].價值工程，2022，41（5）：87-89.

[5]"于海東.長大隧道口滲水井水壓裂回灌地下水施工技術研究[J].鐵道建筑技術，"2023（11）：176-180.