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摘要：随着我国经济建设的不断发展，人民日益增长的美好生活需要对交通基础设施建设提出了更高的要求，基础设施建设每年的投资总额保持在高位。路网的完善，高速路网的发展等需要修建大量深埋长大山岭隧道，在地下水丰富的地区，不可避免地遇到隧道断层破碎带承压水的问题，本文对公路隧道施工中遇到的高承压问题进行研究，并给出处治措施。
关键词：山岭隧道；断层破碎带；承压水；处治措施
一、依托工程概况
某公路山岭隧道属于省道二级公路改建项目的控制性工程，全长约为2.8km，隧道起点桩号为：K108+829，隧道终点桩号为：K111+654。隧道所在山体的地质构造基本为一轴向南北的平缓向斜，两翼倾角4o～10o。根据物探和钻探资料表明，在该隧道所在山体两侧分布有与向斜轴向基本一致的区域断层，产状大多为 50o∠85o，150o∠82o，与隧道轴线基本呈大角度相交。该隧道的设计资料显示该隧道可能在断层破碎带中有高水头承压水存在，需要在施工中采取必要措施防止发生工程灾害及施工灾害。
隧道的地勘报告显示该隧道有7条一定规模的断层破碎带，断层走向与隧道轴线交角为 40o～60o，走向 NW、NE，倾角 70o～85o，多为正断层。断层影响带内岩体破碎，呈角砾、碎石状松散结构，稳定性较差。
由于区域构造的制约，褶皱、节理裂隙发育，下伏的砂砾岩、砂岩夹泥质页岩和泥质砂岩成为本区的主要含水层，地下水类型为基岩裂隙水。区内年降水量约为 800mm 以上，有较丰沛的降水。地表林茂草丰，地表碎石质土结构疏松，透水性良好，大气降水是本区地下水的主要补给来源。该区地下水位较高，沟谷切割较深，地下水的排泄主要以基岩裂隙水的形式向沟谷底汇流。隧址区出露泉水 21 处，出露高程2235～2259m，枯水季节泉水流量一般小于0.5L/s，隧道进口沟谷单泉流量为 1.2～1.5L/s，隧道出口沟谷单泉流量为 0.7～1.0L/s（桥子沟口）。岩层渗透系数K=0.04m/d。
二、隧道涌水分析
隧道在施工时，恰逢雨季，雨量经破碎带入渗较多，经过详细走访隧道洞身上方山体调查其隐蔽地质概况以及走访调查周边老百姓，据当地居民介绍隧道洞身上方有一溶洞，溶洞深度未知，洞口面积约为3*3m左右大小的开口。随着当地连续的降雨，隧道掌子面施工时遇到往外喷水的情况，施工单位将掌子面钻出若干个泄水孔，隧道掌子面的水呈喷射状往外排泄，说明水压较高，并且随着雨量的增大，掌子面的喷射水量加大。经过初步分析，判定隧道掌子面喷射状排水为隧道洞身地表的雨水入渗，通过上部溶腔以及洞身的断层破碎带快速入渗进入隧道洞身掌子面。若隧道上部岩体的裂隙张开，雨水入渗进入岩体的部分可以通过裂隙排干，而本次隧道上部地质有较厚的海绵层，第十平缓，储存水的能力较强，可以在相对较长的时间内储存地表入渗的雨水。
三、隧道施工涌水处治措施
针对该隧道掌子面施工时，大量涌水的问题，在监测方面，应该继续加强监测。定性观测，确定降雨与排水量的关系是否明显呈正相关，定量观测，给出降雨与涌水的曲线关系，给出具体数据。如果监测的水量较大，则应该联系到隧道排水结构设计，隧道的排水系统是否能够满足要求，隧道排水沟应该与监测结果想适应，根据监测的排水量数据，来调整排水管的管径，已建设好的路段的排水管应该增设辅助排水管或者重新施工扩大排水管直径。
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根据掌子面的围岩等级和破碎程度情况，来决定隧道是否能够继续施工。若隧道的掌子面围岩相对较为完整，节理裂隙发育一般，则可以选择继续施工，在继续施工过程中应加强该段的衬砌支护，增加设置初期支护的钢架，缩短开挖进尺，台阶法施工时的台阶高度尽量降低。初期支护施工时，喷射混凝土的施工速度应该尽量加快，如果遇到隧道拱顶有较多的下渗水应该做好及时引排。根据水量监测的结果，如果水量较大，则选择隧道二衬配筋。增加设置隧道的环向排水管，水量较大的路段加密设置。
进一步调查隧道洞身顶部山体的地质情况，溶洞情况，调查顶部是否有可以设置截水沟的可能性，从入渗初期将水进行引排。
隧道在施工时，如遇到局部空腔应该进行掌子面注浆，将空腔用泡沫混凝土等材料进行填充。
洞身防水采用满铺EVA复合防水板作为防水层的复合式衬砌；喷射混凝土采用外掺抗渗 BR—1 型防水剂，要求抗渗强度不低于0.8Mpa；环向敷设排水半管并与纵向排水管相衔接，构成衬砌背后排水系统；中心排水沟与横向排水管连接形成隧道路基导排系统；衬砌混凝土环向施工缝安设遇水膨胀橡胶止水条；路缘间隔100m 设一集水井，经横向排水管与中心水沟相通，形成隧道路面排水系统。
总结以上解决高承压水山岭隧道施工遇涌水问题的处治技术解决措施为：
1、基于地质勘测角度，在隧道工程的勘测阶段应该做好详细的地质勘查调查，隧道工程是深埋于地下的隐蔽工程，在勘测阶段应该确保隧道洞身所在地质体的全覆盖，包括不良地质，是否穿越水库库区，池塘，隐蔽溶洞，断层破碎带，节理裂隙等，充分认识到勘查阶段的基础资料对于整个工程后期的设计和施工的重要性。并且勘查应该贯穿于整个项目的整个建设过程，从可研到最后施工全过程。
2、基于设计施工角度，应对勘察资料显示的不良地质区所在隧道洞身衬砌进行加强，加强初支以及二衬支护，提高相应路段的衬砌防水等级，根据渗水量监测数据，增设排水通道以及加大现有排水通道的尺寸，做好排水工作。在施工条件允许的情况下，应该尽量快速通过该区域，及时施作二衬。
3、基于监控量测角度，监控量测应该密切关注隧道的渗水量和排水量，应监测当地降雨量与排水量的曲线关系，给出量化数据，将数据反馈给设计和施工做参考，做好隧道开挖施工时掌子面以及隧道洞身的变形的监测。
四、结论
长大山岭隧道是交通项目建设中经常遇到的工程，隧道施工时不可避免会碰到断层破碎带的承压水问题，本文基于某长大公路山岭隧道，研究了公路隧道高承压水形成的机制，对其产生的过程进行分析，并从地质勘测，设计施工以及监控量测角度分别并给出了隧道高承压水的处理措施，研究成果可供广大工程师借鉴使用。
参考文献
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论文作者:李方涛, 杨思宇
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第14期
论文发表时间:2019/9/10
标签：隧道论文; 断层论文; 入渗论文; 排水管论文; 裂隙论文; 山岭论文; 地质论文; 《工程管理前沿》2019年第14期论文;