水庫輸水隧洞施工突發涌水的預防及搶險案例分析

楊　權

(貴州水利實業有限公司,貴州 貴陽 550002)

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水庫輸水隧洞施工突發涌水的預防及搶險案例分析

楊權

(貴州水利實業有限公司,貴州 貴陽 550002)

突發涌水是當前水庫輸水隧道施工中常見的問題，對后續施工有嚴重的影響。為了探究施工過程中突發涌水的施工現狀，在該文中以貴定縣四寨水庫灌溉工程為例，結合實際情況，對突發涌水的預防和搶險措施進行分析。

水庫輸水；隧洞施工；突發涌水；預防措施

隧洞施工本身比較復雜，在后續干預過程中，必須從實際施工現狀入手，掌握施工體系的具體要求，根據已有施工體系的形式，做好預防和搶險工作，避免對工程施工造成嚴重的影響。影響圍巖施工質量的因素很多，為了降低其應用強度，必須對地下水位進行分析，掌握其深度。涌水是松散破碎的物質和高壓水一起涌入洞內的現象，也是當前隧道施工常見的地質災害，在具體施工過程中必須對其引起重視，做好預防和管理工作。

1　案例分析

貴定縣四寨水庫灌溉工程位于貴定縣新鋪鄉境內，距貴定縣城公路23km，縣城內有黔桂、湘黔兩條鐵路通過，灌區內有貴定至光明、貴定至新巴兩條公路貫通，有一條鄉村公路至壩址。隧洞進口沿進壩公路布置，隧洞全長2335.96m，其中在出口段樁號2+050遇溶洞繞道開挖增長9.561m，支洞斜長125.1m，整個洞線分布有泥盆系上統堯梭組、二迭系下統梁山的砂頁巖夾碳質灰巖，棲霞組(P1Q)含隧石結核灰巖、泥質頁巖，中厚層白云巖、白云質灰巖及茅口組(P1M)中厚層灰巖，呈泥夾石，其中有地質不良段60m，局部地質不良段35m，有一條F6斷層與洞軸線方向呈小角度斜交，有一條暗河平行于洞軸線且與洞軸線斜交45°下泄，且有落水洞沿斷層方向呈串珠狀。在副洞與主洞交叉口至出口段有負地形地貌。

2　工程施工涌水的嚴重性

在實踐過程中必須對隧洞建設引起重視，掌握施工形式的重要性。以下將對隧道工程施工涌水的嚴重性進行分析。

2.1施工難度

四寨水庫輸水隧洞進口距出口臨時公路較長，在施工現場布置時盡可能利用空間和平面位置，同時也考慮到施工必須的設施和條件，使人力、物力和機械效率能夠充分發揮，為工程順利完成奠定基礎。在后續施工過程中，需要從整體布局入手，掌握隧洞施工具體發展要求，按照現有施工形式的變化趨勢，對具體施工類型進行分析。如果出現嚴重的涌水現象，必然會增加后續危害性[1]。

2.2施工質量

隨著我國水利工程數量的不斷增加，在后續干預階段必須落實有效的防護措施，根據隧洞具體施工機制的要求，對各個地層進行有效分析，避免出現滲水的情況。但是在具體施工過程中，地質情況容易受到多種因素的影響，嚴重影響施工質量。調水工程本身比較復雜，多個深度施工機制會對整體施工形式造成影響，因此在施工期間需要做好各方面的管理工作，避免對工程質量造成影響[2]。

3　輸水隧洞施工突發涌水的預防措施分析

根據水庫輸水隧洞施工機制的特殊性，在后續施工過程中要從當前施工現狀入手，結合工程發展現狀做好后續預防工作，保證施工的有效性和完善性。以下將對水庫輸水隧洞施工突發涌水的預防措施進行分析。

3.1地質勘查工作

根據水庫輸水隧洞施工機制的要求，在后續施工過程中為了減少不良因素的影響，需要從具體勘察現狀入手，結合各種勘查機制的具體化要求，將地質勘查工作落實到實處。工作人員要對地下工程的具體施工引起重視，尤其是在大的施工環節，要對工程地質和水文地質材料進行分析和判斷，結合地質預報形式的具體化要求，確定有效的處理措施。先要做好基礎性預報工作，根據地質素描和控制機制的要求，對地質條件有一定的了解，最終制定有效的施工計劃，避免對施工進度造成影響。隨著技術體系的不斷發展，需要配合采用新型技術形式，包括鉆孔和聲波測試等，及時收集材料，為工程施工奠定基礎。根據地質條件的要求，能為修改施工設計提供必要的依據，使其適應后續勘查工作的發展趨勢。在具體勘查過程中，要對突發涌水的發生幾率進行預測，利用水平鉆孔超前灌漿,進行防滲堵漏和圍巖加固處理[3]。

3.2合理布置洞線

由于洞線布置和后續防護形式之間存在必然的聯系，在地質勘查和布置階段，要根據工程施工機制的具體化要求，保證洞線布局的有效性。在后續布置階段，要重視地質條件的選擇，掌握具體設計原則，并從地質設計現狀入手，對布局形式進行分析，避免出現涌水的現象。采用新型布局形式，能起到合理布線的作用。同時在后續布置階段能避開2km左右的不良地質，進而能保證后續布局形式符合常規布局形式。無論是從防止涌水還是減少滲流方面，對洞線進行調整，必然會優于其他布局形式，突出布局結構的有效性和穩定性。

3.3做好排水設施建設

該工程位于山區，施工和生活用水來源由業主負責從河道抽取，為滿足各施工場地用水累計埋設了輸水管道6400m，在每個工作面都修建了容量為20m3的高壓水池。在隧道后續布局過程中，針對結構型式和洞口設計條件的特殊性，必須對設備選型和控制機制進行有效的分析，以技術標準為核心，對排水設施進行優化建設。道路工程的排水設施涉及到涌水和滲流等問題，需要通過排水設施將污水排出洞外，保證挖掘工作的順利進行。具體掘進技術流程如圖1所示。

圖1　掘進技術應用流程分析

在具體施工過程中，由于滲水的存在，會不斷增加施工期間排水的難度。所以在后續利用過程中要根據深度規劃形式的結構，在短時間內確定排水系統，必要時留出適當的余地，做好整個排水系統的資源配置工作，滿足設計需求。

針對該工程進口、出口的地貌情況，隧洞均不能直接掛口進洞，對洞口位置進行了拉槽，讓洞頂有足夠的穩定厚度后方能進行隧洞開挖。明槽開挖采用淺孔爆破的方式：首先對洞口底板高程中心位置及洞頂高程進行測量放樣，計算洞頂穩定厚度，按設計施工圖的開挖邊坡確定開挖邊線后，采用淺孔梯段爆破。

3.4涌水封堵處理

根據水庫施工現狀的特殊性，在隧洞整體施工階段需要考慮到處理形式的要求，對布局形式進行全面的分析，做好預防處理工作。同時在施工階段要及時封堵通道，形成帷幕，避免在施工期間出現不良現象。如果在施工過程中出現涌水的情況，則需要及時采用灌漿處理措施。隧洞施工處理對整體施工機制有一定的影響，要做好探洞處理工作，避免巖溶出現涌水的情況。為了提升圍巖強度，工作人員必須掌握加固處理形式，隧洞超前灌漿的時間和隧洞開挖時間基本相當。如果不采用超前灌漿,隧洞則需襯砌3m厚,必然會增加施工成本。為了保證整體施工安全，要及時對設備、施工工藝和工期進行評估，同時考慮到突發災難的特殊性，保證投資估算的有效性[4]。

3.5灌漿處理措施

在對水庫輸水隧洞施工進行處理的過程中，必須考慮到突發情況，做好工程施工處理機制。由于水庫施工的干擾性因素比較多，需要及時對洞口進行灌漿處理，為了防止出現泄漏或者其他

不良反應，在施工期間必須找到安全隱患因素，為了避免出現塌方或者涌水量過多的現象，可以采用高壓噴射的形式，對兩側工程進行有效的處理，為了避免斷層出現破碎的情況，要形成灌漿孔，提升圍巖強度，保證鉆孔比例的合理性。

3.6做好安全防護

首先要加強安全防護工作，在工程施工區域內設置各種警示、提示、信號，如：標準的道路信號、報警信號、危險信號、控制信號、安全信號及指示信號等。并指派專人隨時檢查維護使其處于正常狀態。在施工危險地段，設立明顯的安全警示標志,設置防護欄、安全網等可靠的安全配置，并配備專職安全員坐陣指揮，當危險排除后才能解除。其次是現場的消防安全工作，在施工場內生活區、物資材料存入區，有關施工設備及停放區等腰三角形配備足夠數量的消防和滅火設備器材，并配備相應的消防隊員組建消防隊，不定期進行消防知識教育和訓練，隨時對消防設備、器材檢查保養，使之處于良好待命狀態。

4　結　論

基于水庫輸水隧道施工的特殊性，在干預過程中要做好整體預防工作，滿足隧洞施工具體控制形式的要求，從不同角度入手，掌握最佳的處理措施。工作人員必須對隧洞施工引起重視，優化處理結構，明確導致突發涌水的原因，及時采取有效的防護措施，保證施工的安全性和有效性。

[1]徐彬,王昂峰.欽寸水庫輸水隧洞施工突發涌水的預防和搶險[J].浙江水利科技,2013,1(1)：92-94.

[2]祝捷.引漢濟渭工程輸水隧洞施工廢水處理工藝研究[J].鐵道工程學報,2014，7(12)：29-30.

[3]茅承覺.全斷面巖石掘進機(TBM)在大伙房水庫輸水隧洞工程中的應用[J].建設機械技術與管理,2011,1(12)：69-70.

楊權(1975-)，男，高級工程師，主要從事水利水電工程施工管理方面的工作。

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2096-0506(2016)03-0067-02