周家坝隧道涌水专项施工方案

周家坝隧道出口涌水专项施工方案

隧道施工时发生的涌水不仅对作业环境有影响，也会使掌子面不稳定，使喷混凝土和锚杆施工效果降低。特别是在有多量、高压涌水的情况下，常造成重大事故。周家坝隧道处于岩溶区，地下水丰富。我项目部根据隧道的富水情况，特制定以下涌水施工专项方案。

一、工程概况

周家坝隧道出口段位于印江县新寨乡上槽村，属左右线分离式曲线型长

隧道。左线起讫桩号为ZK131+900-ZK132+987,长1087m；右线起讫桩号为K131+900-K132+982，长1082m。

隧址区相对高差在200米左右，地表水流深切。在分水岭地区，地表仍有早期岩溶现象；山谷两翼碳酸盐岩区河流强烈下切，垂直岩溶形态强烈发育，地表侵蚀作用和地下溶蚀作用都很强烈。隧址区所分布的灰岩地层中有溶蚀沟槽、落水洞、溶洞等岩溶现象发育。

隧道穿越两条断层带。F69断裂发展方向与周家坝隧道近平行，隧道进口与断裂相交，洞身受构造影响隧道岩体相对破碎，且受断裂带赋水的影响，一般沿断裂带及其附近地段岩溶相对发育。F70从周家坝隧道洞身通过，与线路交与K131+810附近。

隧道出口段山体坡度较陡峭，坡度约34°。隧道轴线与山坡大角度相交，同时岩层倾向与坡向一致，且倾角角度大。围岩以中风化灰岩、泥灰岩、白云岩为主，夹泥岩薄层；岩体节理裂隙发育，岩体破碎。开挖时，易沿软弱泥岩薄层岩体、岩层层面软弱部发生岩体顺层滑移，隧道出口处坡体稳定性较差。

二、涌水段施工原则

2.1、隧道涌水处理原则

2.1.1地下水发育，施工时可能产生突泥涌水等危及施工安全的岩溶、破碎带发育地段，采取"以堵为主，防突防涌"的治理原则，通过注浆堵水加固围岩，防止突泥突水，确保施工安全。施工中揭示的岩溶管道水、暗河时，在不影响地表环境的前提下，采取"疏导引排水为主"治水原则。

2.1.2、对隧道开挖导致地下水流失，有可能引起地表环境变化并影响到居民生

产生活用水的段落，采取"以堵为主"的防水措施。经过我部的现场调查，在周家坝隧道出口上方有数处泉眼，该泉眼出水量相当大，终年冒水。上槽村村民生活、生产用水全部来源于此。

2.2、积极发挥超前地质预报作用

隧道围岩地质复杂，需综合超前地质预报手段（TSP－202/203、红外线探水和地质雷达探测法）探测掌子面前方岩溶发育情况（规模、性质及位置等）、地下水赋存情况（水量及水压等），并用超前探孔进行验证，据此进行突水突泥危险性判别。

2.2.1、布置超前水平钻孔探测

1）、每次探水段长35m，开挖30m，保留5m开始下一次探水。

2）、探水孔要详细记录出水点位置、水量、水压等。

3）、探水孔孔径（终孔）为55mm，钻孔外偏角为5度。

4）、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2/3孔满水且总水量大于15m³/h时，采用超前预注浆；当总水量小于15m³/h但个别孔出水量大于3m³ /h时，采用局部堵水注浆；当6孔出水量均小于3m³ /h 且总出水量小于15m³ /h时，进入下一循环。

对地表出露泉眼进行监测。如因隧道的开挖引起地表泉眼水量有明显下降时，应立即采取注浆堵水。

三、局部堵水注浆方案

在隧道施工中，当总水量小于15m³ /h但个别孔出水量大于3m³ /h时，采用局部堵水注浆方案。施工时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。

3.1、注浆范围：在出水通道范围内，隧道开挖外轮廓线以外5～6m，单孔注浆有效扩散半径R=3.6m，注浆结束最终压力为净水压力的2～3倍。

3.2、注浆后，总出水量小于2m³/h且一处出水量小于0.6m³/h，即可结束注浆。

3.3、注浆材料主要采用单液浆，困难时采用水泥－水玻璃双液浆，水泥为425 号普通硅酸盐水泥，水灰比W/C＝0.6～1.1，水泥浆与水玻璃体积比 1：0.05，凝胶时间根据现场情况确定。

局部预注浆堵水动态施工程序图

注浆后，总出水量小于2m/h 且一处出水量小于0.6m/h

四、超前预注浆方案

对松散地层和软弱地层，特别是涌水量大（探水孔有2/3孔满水且总水量大于15m³/h）的断层破碎带和岩性分界面等，可通过超前预注浆对开挖面前方岩体进行加固，封堵涌水，然后再选用适宜的开挖方法进行开挖。

4.1、施工方法

超前预注浆采用“深浅孔组合-后退式分段注浆”方式,外层注浆孔长度为20m，内层注浆孔长度为30m。

注浆顺序先施作短孔，再施作长孔，最后施作检查孔。按“由外到里，从下往上”原则进行施工，同时结合涌水水源点位置和水流方向，按由“有水孔到无水孔”顺序施作；检查孔施工顺序待注浆孔注浆结束后视现场情况而定。根据地层特点，每次注浆分段长度为2～4m,钻孔至设计深度以后每后退2～4m进行一次注浆,前期注浆孔采用单孔注浆量控制，后期注浆孔采用注浆终压控制，达到设计注浆终压时，且注浆孔注入率小于40L/min时，延续20～30min,即可结束注浆。

洞口设2m长Φ127孔口管。钻孔过程中如遇到突涌水、涌砂、则立即停止钻孔进行注浆。在部分涌水量较大的段落应先进行适量的排放，待水流稳定后再进行注浆封堵。

注浆孔间距1.0×1.0m，梅花形布置，外插角宜取5～25度，注浆材料为双液浆，水灰比0.6-1.1，水泥浆与水玻璃体积比 1：0.05，注浆压力1.5-3.0MPa，浆液配合比和注浆压力可以通过现场试验确定。灌浆浆液的浓度由稀到浓，注浆压力由低到高，逐级变换。

4.2、施工工艺流程

4.3、超前预注浆布置方案图

单位：cm

结构设计基线检查孔8检查孔1检查孔2检查孔3检查孔6检查孔4检查孔5检查孔10

检查孔9检查孔7开挖线隧道中心线小导管注浆