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摘要：隧道穿越富水段时及其容易出现渗漏水现象，很多隧道工程在施工过程中一边施工一边维修，竣工后很多工程还要反复的维修，因此隧道穿越富水段的施工技术至关重要。
关键词：高铁隧道；穿越富水段；施工技术
一、礼让隧道工程概况
1、地理位置、地形地貌
礼让隧道位于梁平县七星镇、礼让镇境内。隧道总长5519.15m（折算为左右洞平均值），为特长隧道，属于四川盆地东部暖湿亚热带气候区。明月山（礼让隧道所属山脉）槽谷中沿槽谷方向发育延伸的盐井河，为季节性溪流，盐井河水流于天生桥汇入盐井口水库，全长约15km，最大流量可达2.50～5.50m3/s，施工前需要先渠化防渗水处理。
2、水文地质条件
隧址区三叠系中下统碳酸盐岩类分布于背斜轴部，因受两侧碎屑岩所构成的中、低山岭的夹持，具备有利的岩溶发育条件，形成了特有的隆脊型岩溶槽谷，岩溶发育与岩性、地貌条件关系密切；岩溶水运动和富集则受地质构造控制。三叠系上统须家河组砂、页岩，和侏罗系下统珍珠冲组砂、泥岩分布于背斜两翼，岩层以倾斜状态产出，具有形成碎屑岩孔隙裂隙层间承压水和红层承压水良好储水构造条件。尤其是北西翼为缓翼，为典型的自流斜地，是较富水类型之一。
二、富水段施工方法
1、超前地质预报
礼让隧道的超前预报中我们采用了TSP法与红外线探测法相结合的方式。其不但能够快速、准确的对地下情况预报，且测试过程相对简单，成本不高。在隧道岩溶地区进行勘查工作时采用TSP法长距离探测破碎带结合短距离红外探测法进行综合物探能够较好的完成工程中隧道岩溶勘查任务。通过实践经验表明该方法能够可靠的对岩溶隧道地质进行预报工作，对地质信息的获取比较快捷，于岩溶涌水问题的预报，为礼让隧道施工提供有效的参考资料。
2、探水及防突水突泥措施
礼让隧道穿越岩溶发育段时，地下水丰富，可能出现突水突泥事故，危及施工安全，对可能存在突水突泥现象的灰岩段采用TSP和雷达超前探测预报，在异常段采用钻孔超前探测验证，钻孔验证我们采用专用探水钻机施工探水孔，探水孔孔径（终孔）为55mm，钻孔外偏角为10°，每次探水段长30m，开挖25m，保留5m作为止水盘并开始下一循环探水，根据钻孔出水量按设计预案进行处治，很好的防止了突水突泥事故的发生。所以超前地质预报须作为隧道施工工序中的重要一环落实到隧道施工的每个循环中，探水孔横断面布置见图1。
图1探水钻孔横断面布置图
经详细记录探水孔出水点位置、水量、水压等。通过超前地质预报和超前钻探探水，有效防止灰岩段突水突泥突发事故的产生，同时要求施工单位预备了足够的抽水设备，并做好防突水突泥突发事故的预案及演练。
3、注浆堵水措施
根据超前钻孔探水的结果，分别采取不同的措施进行下一循环工作，当探水孔有6孔出水且总水量大于10m3/h时，采用全断面堵水注浆（预注浆）；当总水量小于10m3/h但个别孔出水量大于2m3/h时，采用局部堵水注浆（预注浆）；当6孔出水量均小于2m3/h且总出水量小于10m3/h时，进入下一循环。当隧道开挖后地层裂隙水较大，周边存在大面积淋水或严重渗漏水，对地表生态环境影响较严重，但围岩稳定性较好，不影响掘进时，采用小导管注浆堵水（后注浆）。
预注浆的目的是防止岩溶突水突泥，确保施工安全，后注浆的目的是确保隧道建设不对生态产生大的影响。
1）全断面预注浆见图2。当超前探水孔中6孔出水且总水量大于10m3/h时，启动全断面注浆。设计为30m一环全断面注浆，根据探水钻孔探明的出水点位置，可调整注浆长度，保留注浆止水岩盘5～10m；注浆孔孔径=108mm，开孔孔径150mm；注浆范围为隧道平均开挖半径（a）的1倍，单孔注浆有效扩散半径为R=3.60m，注浆孔底中心距D=1.50，R=5.40m，注浆最终压力为静水压力的2～3倍；岩层破碎地段采用前进式注浆，注浆分段长度5～10m，岩层较好，涌水不大时，可一次全孔注浆；注浆材料采用水泥-水玻璃双液浆液，水泥为P.0.32.5普通硅酸盐水泥，水灰比W/C＝0.60～1.10，水玻璃波美度30-40Be，双液体积比C/S＝0.70～1.40，凝胶时间根据现场情况确定。
2）局部预注浆：根据探水钻孔探明的出水点位置、水量和预注浆段岩层节理、裂隙发育情况，布置注浆孔个数和位置，注浆孔孔径为108mm，开孔孔径150mm；注浆范围为：出水通道范围内，隧道开挖外轮廓线以外5～6m，单孔注浆有效扩散半径R=3.60m，注浆结束最终压力为净水压力的2～3倍；注浆材料采用水泥至水玻璃双液浆液，水泥为P.042.5普通硅酸盐水泥，水灰比W/C＝0.60～1.10，水玻璃波美度30～40Be，双液体积比C/S＝0.70～1.40，凝胶时间根据现场情况确定。
图2全断面注浆孔布置纵断面示意图
3）后注浆：设计注浆范围为隧道开挖外轮廓线外4m，注浆采用42小导管，孔口环向间距1.20m，纵向间距1.20m，梅花形布置，在集中出水点注浆孔加密，注浆小导管布置范围根据开挖后渗漏水位置合理确定，不一定要全断面布置，局部点出水可采用局部预注浆堵水方法处理；注浆材料采用水泥-水玻璃双液浆液，水泥为P.042.5普通硅酸盐水泥，水灰比W/C＝0.60～1.10，水玻璃波美度30～40Be，双液体积比C/S＝0.70～1.40，凝胶时间根据现场情况确定。
4、抗水压衬砌
与地表存在直接水力联系的岩溶管道、岩溶裂隙发育段，有大量地表水或地下水涌入隧道的地段；岩层破碎，洞周与地表连通的岩溶管道或岩溶裂隙带，在堵水注浆施工后仍出现规模大、水压力大的地段经各方协商、专家会评审通过后讨论实施抗水压衬砌。抗水压衬砌地段的确定必须严格按设计的动态施工程序进行动态施工（见图3），确保施工安全，结构耐久，经济合理，尽量减轻对地表的影响。在水压大于0.41MPa段采取限量排放结合抗水压衬砌的方式。在水压不大于0.41MPa段抗水压衬砌支护参数见表1。
表1抗水压衬砌支护参数表
结束语
礼让特长隧道是整个梁忠高速公路的控制性工程，工期压力大，社会关注度高，施工中采用“单侧壁导坑法”及超前物探、钻探结合探水、超前注浆堵水、超短开挖（局部辅以弱爆破）、初支加强、仰拱超前、二衬紧跟等措施，很好地控制了围岩的变形，顺利通过了隧道富水地段并顺利贯通，实现了安全、优质、快速施工。
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论文作者:惠小锋
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第16期
论文发表时间:2018/11/1
标签：隧道论文; 注浆论文; 岩溶论文; 水压论文; 超前论文; 水玻璃论文; 断面论文; 《建筑学研究前沿》2018年第16期论文;