隧道巖溶水地質(zhì)災(zāi)害治理

（遼寧省第四地質(zhì)大隊(duì)有限責(zé)任公司，遼寧 阜新 123000）

一、前言

隧道巖溶水地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測(cè)困難，加大了其管理難度。地質(zhì)災(zāi)害并不可怕，但地質(zhì)災(zāi)害往往給人一種措手不及的感覺，導(dǎo)致工程建設(shè)停工、工期延誤、機(jī)械損壞、人員傷亡等災(zāi)害而放棄工程。正確合理的防治方法對(duì)控制或降低災(zāi)害的危害程度會(huì)有一定的作用。反之，如果不重視或采取錯(cuò)誤的應(yīng)急措施，災(zāi)害的程度會(huì)加重，乃至引發(fā)災(zāi)害的發(fā)生。探尋隧道地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生與發(fā)展，可以推斷出災(zāi)害可能發(fā)生地點(diǎn)有時(shí)間的技術(shù)方法，控制災(zāi)害的損害程度。因此，災(zāi)害監(jiān)測(cè)與預(yù)防措施研的究，有著非常重要的意義。

二、涌突水和涌水

（一）涌突水的概念

隧道的開挖通常會(huì)引起圍巖性質(zhì)的清楚變化。地下水是導(dǎo)致圍巖穩(wěn)定性和隧道施工安全考慮的重要因素。影響：一是水流入洞室，造成堆積；二是圍巖完整性和強(qiáng)度會(huì)降低；三是局部水位偏高，洞室穩(wěn)定性較差。地下巖溶和引水建筑物是地下水最為集中的地方。如果一旦暴露在外，水、沙或雜物將會(huì)大面積的流入隧道，增加隧道施工過程中的困難。

（二）涌突水特征

涌水在隧道襯砌或底板下的巖溶堆積物會(huì)沖破襯砌或底板，會(huì)馬上顯現(xiàn)出涌突水的特征。滯后：經(jīng)過一段時(shí)間的降雨后，大氣降水量突然增加到一定量。觀察結(jié)果表明，梅花山、大瑤山隧道的巖溶突水增長(zhǎng)量滯后于巖溶突水量的增長(zhǎng)量，地表大氣降水開始時(shí)間約為5～15h，通常滯后時(shí)間會(huì)隨著巖溶地段的深度和巖溶管道穿越深度的變化而發(fā)生變化。滯后時(shí)間的長(zhǎng)短決定于巖溶的的深度，如果埋得越深，滯后時(shí)間就會(huì)越長(zhǎng)；巖溶滲透深度越高，滯后時(shí)間越短。突水：巖溶突水一般會(huì)含有大量泥沙。在巖溶突水過程里，因?yàn)橥凰俣鹊慕档停械哪嗌尘蜁?huì)堆積，從而堵塞巖溶管道的入口或其中一段，造成突水中斷情況出現(xiàn)。當(dāng)巖溶管道水位上升到了一定高度的時(shí)候，水壓承受不住就會(huì)破裂堵塞，造成二、三級(jí)涌突水。

三、隧道巖溶區(qū)常見地質(zhì)災(zāi)害

（一）突泥

巖溶導(dǎo)致的排水通道也是涌水、涌泥流向的良好通道。根據(jù)重慶地區(qū)天池隧道鉆孔及工作面為構(gòu)造裂隙面的實(shí)際情況表面，認(rèn)為裂隙面為地表水及周圍的地下水進(jìn)行天然排泄通道。地表水和地下巖溶水先沿巖層排出，然后沿陡坡裂隙切割，改變排水渠道流向，讓其能夠滲透到裂隙下，并開始向隧道場(chǎng)地低洼處移動(dòng)。大氣降水會(huì)讓土壤介質(zhì)富水，質(zhì)地變得柔軟。雨季使地下的水位突然上升，這樣的土壤容易軟化、混濁，引起了圍巖變形和穩(wěn)定性。

（二）涌水

巖溶區(qū)水的涌出將會(huì)改變?cè)摰貐^(qū)隧道原有的地下水輸移和排泄條件，剛開挖的隧道將會(huì)成為新的地下水排泄通道。在突水開始階段，靜態(tài)儲(chǔ)量的釋放是主要原因。突水動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量相對(duì)于穩(wěn)定平衡，巖溶突水慢慢滲入。因?yàn)闆_刷過程中大、小的差異，以及河道填料與突水規(guī)模變化之間不斷提出的這種現(xiàn)象，很難去達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡上網(wǎng)狀態(tài)。

四、隧道巖溶水地質(zhì)災(zāi)害治理方法

（一）充分了解開挖面地質(zhì)狀況

若斷裂帶地下水是由地表水所補(bǔ)給，則應(yīng)該在地表設(shè)置的排水系統(tǒng)中去進(jìn)行排水。在每次開挖時(shí)，應(yīng)該向開挖方向鉆取至少2個(gè)鉆孔，鉆孔深度不得小于4米，以便探測(cè)地下水。依據(jù)圍巖情況，必要時(shí)應(yīng)該設(shè)置輔助砌體。穿越斷層帶的施工工序之間的操作距離應(yīng)盡可能縮短。采取上下洞法和第一道拱墻法施工時(shí)，下洞不適合太靠近前面，比較適合采用單車道段，下洞開挖后應(yīng)該立馬轉(zhuǎn)入臨時(shí)襯砌。上下隧道之間的漏斗距離要增加至少10米左右，全部要用框架嚴(yán)密封閉。原則上應(yīng)該盡量減少爆破所引起的圍巖振動(dòng)。

（二）采取實(shí)際的技術(shù)措施

隧道內(nèi)的水可以由暗管或排水管排出。當(dāng)水不能及時(shí)排出時(shí)，或因?yàn)槿芏摧^大，且溶洞充填物為耗水巖石時(shí)，可以采取溶泥封堵法。如果洞室位于隧道底部時(shí)，可采取旋轉(zhuǎn)噴霧。對(duì)于拱部和邊墻，應(yīng)該采取灌漿和防水帷幕（拱）和管棚形成擋水墻（邊墻）。對(duì)于無(wú)水、跨度小的中小型溶洞，可以按照與河流匯合的位置和需充填條件來(lái)確定。可以用干礫石、砂漿礫石或較低等級(jí)混凝土進(jìn)行填充。若洞室只是位于隧道底部，洞室又大又深，如果填料比較軟，沒辦法支撐結(jié)構(gòu)時(shí)，可以使用梁或拱跨。

五、結(jié)束語(yǔ)

隧道巖溶水地質(zhì)災(zāi)害的存在對(duì)我國(guó)的地質(zhì)工程發(fā)展是不言而喻的。規(guī)范工程施工是可以保證處理注漿堵水效果的重點(diǎn)。在突水治理過程中，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)存在的具體狀況可以及時(shí)調(diào)整，對(duì)施工的順利開展和綜合治理方案的實(shí)施有很大幫助。突水控制最關(guān)鍵的就是現(xiàn)場(chǎng)施工控制和鉆孔布置合理，決定了突水控制治理是否能成功，我國(guó)地質(zhì)工程發(fā)展的前進(jìn)。