隧道突水突泥致灾系统与充填溶洞间歇型突水突泥灾变机理

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隧道工程突泥突水灾害治理措施分析

隧道工程突泥突水灾害治理措施分析作者：袁方迪张文涛来源：《城市建设理论研究》2013年第12期【摘要】隧道工程施工中时常会发生一些灾害，其中最为严重的灾害之一便是突水突泥灾害。

因此，通过对已发生的大规模突泥突水灾害案例进行深入分析与探讨，寻找解决与预防方案，对未来类似工程起到指导作用，减少灾害事件的发生，并对灾害进行安全处治。

【关键词】隧道工程突泥突水处治技术【 abstract 】 tunnel construction often happen some disasters, one of the most serious disaster is the sudden mud water inrush disasters. Therefore, through to the outburst has a massive mud water inrush disasters cases, in-depth analysis and discussion to find a solution and prevention plan, play a guiding role for the future similar projects, reducing the occurrence of disasters, and to safe handling of the disaster.【 key words 】 sudden mud water inrush of tunnel engineering treatment technology中图分类号： K826.16文献标识码：A 文章编号：一、前言随着我国经济的迅猛发展，地面空间已出现匮乏，越来越多的地下空间开发被现代人所重视。

现如今我国在建的铁路隧道长达6000km，即将开工隧道高达9000km。

但隧道工程施工由于地质复杂，开发难度较高，经常有突泥突水的地质灾害情况发生。

隧道突水突泥

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案例陈述天池隧道为双向行驶的单洞公路长深埋隧道，线路设计为“人”字坡，其进出洞口位置在平面上呈弧线形，洞身段在平面上呈直线形。隧道起点里程桩号K34+095，终点里程桩号K36+995，总长2900m。隧道区位于新华夏系的次级沉降带，为川东南弧形构造带中垫江弧形褶皱束的一部份。区内桃子荡背斜、丰盛场背斜及其间的向斜是该褶皱束的西部边缘，东侧石溪向斜为该褶皱束的中部。区内构造带皆为北西凸起为弓形构造，轴向北5°东至北15° 东，不对称，一般西翼陡，东翼缓，轴面经扭摆而弯曲呈反“S”型，在倾没端及轴部出现压扭性断裂，为高角度逆断层，以丰盛场断层规模最大。其中：丰盛场断层断层在区内延长约29Km，倾向西，倾角70°，断距约300m。隧址区所在地的溪沟多属次级水流，一般发源于中低山沟谷中，明显受构造控制，多属树枝状水系，局部也形成羽毛状水系。长江为区内的最低侵蚀基准面。因丰盛场背斜轴部为泥岩、页岩夹灰岩，为一相对隔水层，以丰盛场背斜为界，其西侧及东侧各为一个水文单元，两侧地表水、地下水均向背斜两翼低洼地段迳流，最终流入长江。背斜两侧水文单元内水土保持较好，雨量充足，分布较丰富的地表水。
地质描述
• 注浆难
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（1）、浆液容易随流水大量流失，不知浆液流向何处，注浆孔依然喷水，注浆效果甚微。针对这一问题，通过组织群众性的QC技术攻关活动，经过数十次的反复试验，调整，总结，最终确定了沙浆充填方案。即先将溶腔隧道断面内的出水孔全部封闭，将动水变为静水，抑制了水泥浆液的流失。（2）、如何准确确定双液浆的凝结时间问题。凝结时间过长，浆液来不及凝结就会被水流冲走。凝结时间过短，又会
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地下水类型主要由碳酸盐岩溶水和碎屑岩碳酸盐岩裂隙水两类组成。碳酸盐岩是隧道区分布的主要岩性之一，分布于背斜两翼的广大地区，由于各构造体系的相互穿插、复位，地质构造复杂，岩石的破裂程度和破裂形成差异很大，在不同的裂隙发育有其特点，对隧区地下水的涌水量起着控制作用。区内岩溶地下水的运动特征属线状褶皱型岩溶地质类型，各类碳酸盐岩呈间互状沿构造方向延伸，岩性对地下水迳流起主要控制作用，地下水主要向北侧长江排泄。地下水以顺层管道流为主，横向迳流次之，水力坡度大，含水性极不均一。水位埋深在谷地中20-50m，排泄口位置高差悬殊，受水文网、地形地貌、地层和构造的制约。隧区岩溶水的垂向变化大致可分为垂直循环带（补给通道）和水平循环带（排泄通道）。

小净距隧道富水破碎带突水灾变演化规律与防治技术

小净距隧道富水破碎带突水灾变演化规律与防治技术随着我国隧道、矿山、水利以及其它地下工程建设的迅猛发展，所遇到的工程地质条件日趋复杂，面临的问题也越来越具有挑战性，高压突水、涌泥地质灾害屡有发生，地下深埋工程施工处在各种突发性灾害的巨大威胁之中，尤其是高压、富水破碎区隧道面临高压突水、涌泥的危险[1-2]。

一直以来，人们主要致力于地下水运移规律与突水机理等方面的研究，以便用理论指导工程实践。

小方山隧道是武深高速公路控制性工程之一，位于嘉鱼区内。

隧道总体呈近南北向展布，洞身略向西呈弧形展布。

隧道隧道为一座上、下行分离的四车道高速公路中隧道，左线长580m，最大埋深125m；隧道右线长562.363m，最大埋深128m。

隧址区发育有一断层，近东西展布，与路线大角度相交，夹角约75°。

破碎带宽约5m，胶结较差。

围岩较为破碎带，属强富水区，随雨量变化明显，节理裂隙发育，导水性强，隧道开挖过程中，有可能诱发涌水突泥等地质灾害。

隧道断裂破碎区段围岩属中～微风化石英砂、砾岩，岩体较破碎，呈镶嵌结构，受构造作用强烈，岩体呈碎石状松散结构，围岩稳定性差。

本文将基于小方山隧道穿越富水破碎带的工程实践，基于渗流力学理论建立适合开挖作用下岩体渗流突水力学模型与数值计算方法，采用Brinkman方程研究水在围岩破碎区段内的流动规律，分析突水的流态灾变演化过程。

2.突水灾变的演化方程大多数大型突水灾害与地质缺陷有关，如断层破碎带中碎裂介质里裂隙水流动状态的突变表征了突水的不同阶段。

一般来讲，可将突水发生始末过程用三种流态方程来进行描述：以层流为主、忽略流体惯性力的Darcy方程，考虑非线性快速渗流的Brinkman方程以及忽略流体渗透阻力的Navier-Stokes（简称N-S）方程，基于流态突变边界处质量守衡和压力平衡等条件，可建立突水流体流动的非线性数值模型，分析断层破碎带诱发突水的流态灾变机制。

2.1突水孕育段的Darcy渗流突水孕育阶段即含水构造岩层系统处于原始状态，尚且没有受到开挖应力干扰或干扰较小，地质缺陷内岩溶水与附近围岩之间的水力联系比较稳定，属于低速多孔介质渗流，以流体压力驱动为主，流体惯性力可忽略不计，符合Darcy渗流方程，该阶段岩溶水流态可采用Darcy方程或修正后的Darcy方程进行描述。

隧道突水突泥致灾构造识别方法及其工程应用

隧道突水突泥致灾构造识别方法及其工程应用一、引言隧道在城市建设和交通运输中起着至关重要的作用，然而隧道工程施工过程中突遇水和泥浆等灾害问题成为制约隧道建设的关键因素，因此对隧道突水突泥致灾构造进行识别和预防具有重要的意义。

本文将重点介绍隧道突水突泥致灾构造的识别方法及其工程应用。

二、隧道突水突泥致灾构造的基本概念1.隧道突水突泥致灾构造隧道突水突泥致灾构造指在隧道工程中出现的因地质构造、水文地质条件等因素而导致的突然涌水和泥浆流入隧道工程，造成隧道施工和使用中的严重灾害。

2.形成原因隧道突水突泥致灾构造的形成原因主要包括地下水流动、地下水位、地质构造、地下水承压等各种因素，这些因素相互作用导致了隧道工程中突发的水灾和泥浆灾害。

三、隧道突水突泥致灾构造的识别方法1.地质勘探地质勘探是对地质结构、岩土性质、地下水情况等进行详细的调查和分析，包括地质勘察、地震勘探、岩土勘测等技术手段，通过对地下情况的深入了解，可以初步判断隧道突水突泥致灾构造的可能性。

2.地下水位监测隧道施工及使用阶段对地下水位进行持续监测，并建立相应的监测网络，对地下水的动态变化进行实时掌握，及时预警地下水位超过临界值，以避免突发涌水灾害。

3.地质雷达探测技术地质雷达技术可以对岩土层结构进行高分辨率的探测，通过地球物理探测手段进行地下空腔、微裂缝、孔隙等进行定性、定量分析，判断隧道周边地下构造的稳定性，发现潜在的突水突泥致灾构造。

4.结合数学模型进行分析结合有限元分析、数值模拟等数学模型进行对隧道周围地质构造和水文地质条件进行建模和仿真分析，对地下水流动规律、岩土力学特性等进行综合分析，判断隧道突水突泥致灾构造的可能性。

4.综合方法综合以上多种手段进行隧道突水突泥致灾构造的识别，通过多方位的、多角度的分析，可以有效的提高突水突泥灾害的预警能力，保障隧道施工和使用中的安全。

四、隧道突水突泥致灾构造的工程应用1.施工前期预警在隧道施工之前可以通过对地下情况进行详细调查分析，预防隧道突水突泥灾害的发生，节约成本，提高施工效率。

谈隧道突水及突泥灾害研究现状

质灾害的防治与应急对策，目前的现状进行研究，对对于明确当
前的研究任务具有一定的参考和应用价值。
广东省地质物探工程勘察院采用地震ＣＴ层析成像方法开展岩溶勘察，克服了常规地勘方法的不足；秦小林、中信等认为岩溶动蒋力水可以划分为不同的形态，且根据此提出了一种地质、并地貌
第３８卷第１５期２０１２年５月文章编号：０９６２２１１— １３０１０－８５（０２）５０８ —２
山西建筑
ＳＨＡＮＸＩＡＲＣＨＩＥＣＴＵＲＥＴ
Ｖｏ．１３８Ｎｏ．５１
Ｍａ．２１ｙ０２
大直径人工挖孔桩及高压灌浆进行基础处理的处理措施；陈成宗层底板隔水层的地质构造和岩石力学结构、矿扰动破坏机理、对大瑶山隧道九号断层全面阐述，详细介绍了工程对策；广采并衡水岩相互作用机理及它们之间相互关系进行了研究，出了一些复线南岭隧道第一次采用了大规模的注浆，且成为以后其他类提并如煤层底板隔水层防高压水侵入和突出机理及分析方法。我国似隧道的处理典范工程；泽龙通过对歌乐山隧道的研究，了李为桂林岩溶动力实验室和贵州师范大学喀斯特地貌研究中心建立全方位保护用水，出了全方位注浆堵水的措施；提宜万线齐岳山了研究基地和试验场地，岩溶形成机理方面作出了杰出贡献。在隧道在隧道施工过程对于遇到的岩溶问题，针对性的采取了释有徐复兴等简述了洞穴沉积物沉积环境研究法、洞穴堆积物的水动放、排泄、注浆等不同措施，效果良好；张民庆、国庆、峰对径孙彭力环境分析和洞穴沉积物年代学研究方法；陈佑德提出了岩溶风向注浆的注浆、浆施工工艺和材料边界条件等进行了研究，注并景资源是以可溶岩的分布与发育程度为基础的，主要受到水作用进行了现场应用。另外，山作业中的一些方法也可以作为工程矿而形成的；易志雄结合实际工程勘察，出了首先查明岩溶发育提

浅谈隧道工程涌水突泥成因及预防整治措施

浅谈隧道工程涌水突泥成因及预防整治措施摘要：隧道突水、涌泥为仅次于坍方的等地质灾害，对人员及财产造成重大的损失。

本文对突泥、涌水原因进行了详细的分析，根据不同成因，提出了预防和整治对策，为隧道涌水突泥灾害的分析、治理提供一定的参考。

关键字：隧道工程涌水突泥成因预防整治措施1 前言随着我国隧道、矿山、水利及其它地下工程建设的快速发展，遇到的工程地质条件不断复杂，面临的问题也越来越有挑战性，特别是高压、富水区高埋深岩溶隧道面临高压突泥、涌水的危险，本人在工作过程中，多次遇到突泥涌水事故，结合工作经验，对突泥涌水成因进行详细地分析，提出相应措施，对隧道突泥、涌水灾害的防治具有很重大的意义。

2 成因分析隧道涌水的实质是地下水原有的输水网络或存储条件受到外界因素的影响而失去平衡而导致失稳的现象，其影响因素众多且复杂，但隧道涌水主要是因为大量的压力水存在，即一是富水，水量大，二是水有压力，即水头在隧道开挖面上方，这是形成涌水的两个必要条件。

压力水来源主要有承压水层、断层裂隙水、溶洞积水、暗河、地表水经裂隙补充、煤系地层中的老窖水及矿山老积水等；突泥造成的主要不良地质为位于岩溶发育地区的溶洞以及围岩中软弱夹层和淤泥带、煤矿采空区和其他矿洞积存的淤泥带、富水断层破碎带。

突泥涌水聚集在岩层中积聚了一定能量，由于超前探测手段不及时，未进行有效的排放消除积聚的能量，在隧道开挖过程中，因为坚硬的不透水层逐步减少，当不透水层承压能力少于水头压力时，不透水层被破坏，大量的水在压力作用下短时间突出，就造成涌水；当水中夹杂大量软弱填充物时，就形成突泥。

当隧道施工时存在以上情况时，必须要高度重视，要探明开挖掌子面前方实际情况，制定专项方案才能施工。

3 整治措施3.1预防措施隧道突泥涌水爆发时速度特别快（本人施工的云南大五山引水隧道曾爆发三次突泥涌水事故，其速度为15m/s），一旦爆发，人员根本来不及撤离，会带来人员伤害及大量财产损失，因此对突泥涌水主要是预防为主。

岩溶隧道底板突涌水灾害注浆治理技术研究及应用

岩溶隧道底板突涌水灾害注浆治理技术研究及应用发布时间：2021-06-11T09:32:05.467Z 来源：《基层建设》2021年第5期作者：谭江[导读] 摘要：近年来，随着隧道数量的增加，地质条件变得越来越复杂。

重庆垫忠高速公路有限公司重庆 408300摘要：近年来，随着隧道数量的增加，地质条件变得越来越复杂。

隧道施工期间发生了岩溶水文地质灾害，造成隧道结构不稳定，严重影响了隧道施工和运营的安全。

本文结合隧道岩溶水流工程实例，采用地质结构检测、局部周边帷幕、底板加固、岩溶发育带径向加固、熔孔密充填等综合管理技术，实现良好的管理效果。

关键词：岩溶隧道；涌水；地质构造探查；治理技术；应用分析；前言：随着国民经济的迅速发展，我国隧道建设进入了前所未有的繁荣时期。

隧道穿越西部复杂的地质区和岩溶发育区，由于复杂的地质条件、突发灾害原因和突变过程，容易发生突发性地质灾害。

注射是岩溶水文灾害中最常用的有效处理方法。

在注水管理中，探测地下水的流通途径和洪泛区周围的岩石状况是洪水灾害管理的基础。

制定有效的管理方案和选择适合地质事件和洪水灾害特点的注入程序和材料，对于确保有效的洪水管理至关重要。

因此，研究复杂地质条件下隧道岩溶应力的机理和处理以及岩溶地区隧道施工是关键的科学技术问题。

1 岩溶隧道注浆治理意义分析岩溶发育地质区岩石强度低，便于在发生突发性灾害时开通和连接水道。

此外，含有水的灾害源头的引力潜力可能在周围的岩石体内形成塑性区，化学运输造成的侵蚀也可能加速断层的发展，这是突然发生水灾害的先决条件。

对拆除开挖的强烈干扰可能会在隧道的手掌后面形成岩石松弛圈。

当岩石之间的裂缝穿过灾害的源头和隧道的空地时，大量高压水迅速流入隧道。

因此，隧道中的人为干扰已成为突发灾害的直接原因。

高度限制、高水压和人为干扰的多重耦合效应的复杂性表明，突发水灾害机制是减灾工作的一个优先事项。

利用工程地质理论在宏观经济一级查明易受灾害地区和划定易受水灾害地区，对隧道建设十分重要。

水工隧洞突涌水灾害及工程治理措施

突涌水预测的关键是对隧洞围岩的岩性、构造、断裂系统及水文地质参数充分的调查研究并结合施工安排作出正确的分析判断。施工预报中则应加强监测，并采取必要的超前探测完善处理措施，防止重大突(涌)水灾害的发生。
3. 隧洞突涌水预测
涌水量预测
正常涌水量：Qs 最大涌水量：Qm
水均衡法
地下水动力学法
1、大岛洋志法
隧道穿越背斜分水岭时，往往产生逆冲挤压断层带，断层的下盘受压，虽破碎但挤压紧密，不易透水，而上升盘由于牵引作用，张裂隙发育，多成为导水通道，富水性强；
向斜盆地易形成的蓄水构造，轴部往往富含地下水。
2. 隧洞突涌水概述
涌突水分类
按机制划分
根据常见的隧道涌突水特征，隧道涌突水机制主要有：直涌型、水力劈裂型、冲溃型
2、柯斯嘉科夫法
1、降雨入渗系数法
3、落合敏良法
式中： α为降雨入渗系数；W为年均降雨量；
2、地下水径流模数法
式中：
m为转换系数；K为岩体的渗透系数； a为相关系数，a=π/2+H/R ； R为隧道排水影响半径，
地下水动力学法相对于水均衡法理论
式中： M为地下水径流模数；F为含水层
分布面积
性较强，主要应用于详勘阶段，在隧洞未开挖的情况下，通过沿线勘察资料计算较为精确的总涌水量及分段涌水量，为隧洞
高压大流量集中涌水处理
劈裂型集中涌水底板涌水顶拱突水
4. 隧洞突涌水防治处理
堵水灌浆施工工艺
综合灌浆法
阻水帷幕灌浆施工深孔封闭固结灌浆
确定施工参数
钻孔
钻孔冲洗与裂隙冲
洗
灌浆
灌浆封孔
质量检查
施工

近期铁路隧道安全案例分析

3．隧道掌子面后方塌方

2006年6月6日10时20分，大理至丽江铁路下河村2#隧道 DK11+195处发生局部坍方，致使正在进行施工作业的一台挖掘机和一名司机被困，经紧急抢救，于当日16时58分将被困司机救出。

2006年7月6日5时10分，黔桂线扩能改造工程螃蟹冲隧道出口突然发生坍方，6名施工作业人员被困洞内。经紧急抢救，被困人员于7月9日17时55分全部救出。

7．洞内机械、设备安全事故

2006年6月6日17：00时，新建大理至丽江铁路北松坪1#隧道出口，施工单位自制的组合衬砌台架在拼装过程中突然发生倒塌，造成3死2伤。
事故原因初步分析

安全防范意识不强、安全管理体系运行不良、设计地质勘查不清、设计方案和工程措施不当、施工工艺不规范、技术管理薄弱、管理不到位、变更不及时或随意性大等是造成安全事故的重要原因。从这些实例中吸取教训，举一反三，分析查找可能潜在的危险源以及管理上存在的死角和漏洞，认识到在安全管理上的不足，认真查找安全管理上的差距，总结分析主观因素，多从自身工作上找原因，多从制度、方案、措施、管理上下功夫，是预防安全事故发生的根本。 1．安全管理体系运行不良。建设单位督促检查各方落实建立安全生产责任制和安全生产管理体系不能长效；施工、监理单位建立的安全自控和监控体系运行不良；未能建立和运行安全风险评估机制，风险源管理不严格；建设单位对安全防范重点审批把关不严，缺乏对重点安全部位进行专项检查，发现隐患处理不及时，出现事故后落实“四不放过”不好；设计单位对采用新技术、新工艺、新材料、安全控制点技术要求和交底不深不细；监理单位对安全敏感部位旁站监理不够；施工单位对安全投入、防护、交底、培训不足，落实施工安全的主体责任意

第七章隧道涌水分析

隧道工程力学原理
压性断层破碎带中常含有一定规模的透水性极弱的断层泥和糜棱岩，两侧为两个独立的水文地质单元。上盘破碎岩体中含水量相对较丰富且水位相对较高，由此产生的水压全部由其下伏透水性较弱的断层泥或糜棱岩承担，一旦施工从下盘开挖至该不透水层时，由于该层被开挖破坏或由于水压使其破坏，携带大量泥砂的水体将从破坏处涌入隧道，发生涌水突泥，大瑶山隧道因F9断层而发生的涌水突泥灾害即属此类。扭性断层，在其两侧常发育多组平行的张性和扭性的次级断层或节理，且其主错动面上也常有相对不透水的断层泥发育，因而与压性断层破碎带相似，其富水性较好，两侧亦为两个不同的水文地质单元。
隧道工程力学原理
开挖中的非定常涌水称为集中涌水，尔后的定常涌水称为恒定涌水。集中涌水一般有一定压力，流速大、水量多，有时使隧道积水显隧道地下水涌水的定性分析：通过查明隧道含水围岩中地下水的分布及赋存规律，分析隧道开挖区的水文地质及工程地质条件，依据钻探、物探、水化学及同位素分析、水温测定等手段，确定地下水的富集带或富集区，以及断裂构造带、裂隙密集带等可能的地下水涌水通道，并且用均衡法估计隧道涌水量的大小。隧道涌水的定量评价和计算，主要体现在隧道涌水位置的确定和涌水量预测这两方面。在隧道涌水位置的确定方面，人们通过对隧道围岩水文地质及工程地质条件的定性分析，发展了随机数学方法和模糊数学方法。
二、隧道涌水灾害的发生条件
隧道工程力学原理
在隧道掘进过程中，必然破坏含水或潜在含水围岩，揭露部分地下导水通道，使地下水或与之有水力联系的其它水体(地表水、地下暗河及溶洞等) 突然涌入隧道，发生涌水突水灾害。隧道涌水是由于隧道的掘进破坏了含水层结构，使水动力条件和围岩力学平衡状态发生急剧改变，以致地下水体所储存的能量以流体(有时有固体物质伴随 )高速运移形式瞬间释放而产生的一种动力破坏现象。当涌水中有大量的固体物质(尤其是泥质物 )时，称为隧道的突泥。隧道涌水突泥是否发生，需满足一定的条件，即含水围岩的能量储存性能、释放性能、水动力性能和围岩稳定性能等。

复杂隧道灾害性涌水突泥的原因及对策研究

复杂隧道灾害性涌水突泥的原因及对策研究发表时间：2019-08-09T11:41:20.470Z 来源：《防护工程》2019年9期作者：陈永聪[导读] 避免因为在处理时的疏忽造成二次涌水突泥，以至于导致隧道发生坍塌，对施工人员的生命安全造成威胁。

身份证号：51082219721124**** 四川成都 610000 摘要：在隧道的施工过程中会遇到各种各样的困难，例如隧道坍塌、涌水突泥等问题，如果在隧道的施工过程中遇到了涌水突泥的情况，就会对隧道施工带来十分重大的影响，导致隧道开挖工程无法正常进行，本文以滴水岩隧道为例，对灾害性涌水突泥情况的发生原因进行了分析，并提出了应对措施，保障施工安全。

关键词：灾害涌水突泥洞内处理排水降压1.工程概况在四川省绵竹市境内，有一条正在施工的隧道，它就是四川省绵竹至茂县公路（绵竹段）工程滴水岩隧道，隧道的进口为里程K32+070，出口里程K34+709，最大埋深约230m。

隧址位于四川盆地西北部的龙门山推覆体高川推覆体与大水闸推覆体分界地段，高川推覆体为韧性推覆体，其南东界四道沟断裂从隧道区通过。

四道沟断裂，在区域上称九顶山断裂带，该断裂为高山推复体与大水闸推复体的边界断裂，也是高山推复体的前缘断裂带，具同沉积断裂和长期活动性质。

区内受龙门山断裂带的影响，区域性断层较多，且多为逆断层。

受5.12特大地震影响，隧址区山体发生强烈崩塌，破碎岩体更加破碎，隧址区内褶皱发育，褶皱带由不对称的北东～南西向背斜、向斜组成，形成背斜狭长向斜宽广的复向斜复背斜构造。

2017年5月14日下午3点20分，在隧道K33+691进行开挖时，有施工人员发现在掌子面附近有少量的清水流出。

经过十分钟左右清水开始变得浑浊，并伴随泥流的出现，紧接着出现了大量的突泥，涌出大量的夹杂着碎石的泥土，接着便出现了突水的情况，经过专业人员的测算，在突水的高峰期每小时的出水量大约为2800m3，三、四个小时后突水状况减轻，涌出的水流较为清澈，涌水情况一直持续到5月14日上午8点。

华蓥山运营隧道岩溶涌水突泥病害发展机理及处治方案探讨

ＺＫ３７＋１８７左侧（行车方向）沉砂池内。
（２）对沉砂池进行扩容，使之能够容纳更多的
岩溶涌出物，降低清理频率。
（３）新增一座泄水洞，将沉砂池的岩溶涌出物
排出洞外。
・３１・
公路隧道
２０１３年第３期（总第８３期）
得原来处于阻滞状态的岩溶管道被打通，岩溶管道
内的地下水混合着泥沙和角砾，具有强烈的冲蚀作
用，加速了岩溶的发展进程，从原来以化学溶蚀作
的加强，岩溶演化加快。当主体通道的宽度达到５
势，最终超出了隧道的原设计沉砂池的承载量，岩
溶水及充填物涌出沉砂池，淹没路面。针对这种机理，提出了３种处治方案。
泄水洞，通向沉砂池的方式，将沉砂池中的岩溶涌
出物排出洞外，可极大地提高对岩溶涌出物的排泄
地下水流对介质的改造由化学溶蚀变为机械
侵蚀比化学溶蚀更为迅速和强烈。岩溶管道被冲
蚀扩宽后，加剧了岩溶水及岩溶充填物向隧道空间
内涌出，且可能使得更远地方的岩溶充填物也向隧
道空间流动（见图４、图５）。
的发展进程可分为３个阶段＿３Ｊ。（１）启动阶段地下水对介质以化学溶蚀作用为主，水流通道比较狭小，地下水几乎没有机械搬运能力，岩溶发展比较缓慢。随着水流越来越集中的正反馈机制

隧道断层突水涌泥综合整治技术

隧道断层突水涌泥综合整治技术摘要：简述了隧道突泥涌水的特征，结合岩溶涌突水的主要影响因素，详细阐述了中铁七局第三工程有限公司在某隧道出口对出现涌水突泥现场采取的具体措施，成功的处置了突水涌泥地质灾害，供广大施工一线技术人员借鉴参考。

关键词：断层，突水涌泥，整治技术1前言隧道处于山谷内，洞身处于地下水位下，断层发育，地下水常年侵泡、软化、冲蚀围岩，导致局部地段泥岩砂岩成泥状和粉砂状，隧道开挖后遇断层水而流出形成涌水突泥,从而造成较大安全隐患,严重制约工程顺利进展，本文结合隧道出口工程实际从断层地带涌水突泥后的处置措施及预防措施进行了总结。

2涌水突泥基本情况2014年10月9日隧道出口掌子面施至DK60+832.8进行立架，左侧拱脚以上1m开始坍塌，泥砂并伴随水呈流出，泥砂按自然坡堆积，最大粒径10cm，体积约60m3；10日凌晨3点突水突泥量逐渐增大，水质浑浊，堆积体积增大，泥砂漫延20余m，停止立架；采用喷射混凝土进行封闭，3时40分将掌子面全部封闭，并安排专人对掌子面进行监测；9点48分掌子面左侧突然崩裂，泥砂漫流40余m，出现险情后立即将掌子面作业人员撤离，两台湿喷机因泥石流漫流未及时撤出被掩埋。

突水突泥发生后及时用219、159、80mm钢管及100mm的塑料软管配两台15KW、两台7.5KW的水泵及时将水抽出隧道外，初始值为60m3/h，峰值为260m3/h，到2014年10月10日上午11：00泥砂漫流仍在继续。

隧道洞内监控量测数据无异常，二衬台车至掌子面无法进行监控量测。

地表DK60+750～900线路中线左右50m拉警戒线，派专人观测。

截止14日16时洞内水量基本稳定，水流量为70m3/h,总涌水量12000余m3。

3突水涌泥后应急处置措施3.1出现涌水涌泥迅速撤离现场施工人员，及时加强警戒，在洞内距二衬台车50m外拉警戒线，设缓冲区，禁止无关人员入内。

3.2安排专职电工及时切断掌子面附近的电源；设3名专职安全员对洞内进行24小时值班观察水情及淤泥情况，涌水涌泥稳定后，安排安排专人负责对突水涌泥进行清理。

浅谈隧道突水突泥处理方案与技术

应急措施
采取紧急排水、临时加固、抢险救援等措施，控制灾情扩大。
资源调配
协调各方资源，确保应急处理所需的物资、人力和设备得到及时调配和补充。
03
隧道突水突泥处理技术
隧道突水突泥处理技术
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04
隧道突水突泥处理案例分析
案例一：某高速公路隧道突水突泥处理
隧道概况
某高速公路隧道位于山区，全长10公里，施工过程中遭遇了突水突泥灾害。
地下水作用
隧道施工过程中的排水措施不完善，导致地下水在隧道内部积聚，形成较大的水压，一旦发生渗漏或破裂，就会引发突水突泥灾害。
危害性分析
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施工安全
隧道突水突泥灾害对施工人员的生命安全构成严重威胁，同时也会对施工设备造成损坏。
工程质量
隧道突水突泥灾害可能对已施工完成的隧道结构造成破坏，影响工程质量和使用寿命。
。
智能化技术
利用传感器、监测设备等智能化手段，实时监测隧道突水突泥情况，实现预警和快速响应。
标准化技术
制定隧道突水突泥处理技术标准和规范，提高处理技术的可靠性和安全性。
未来挑战与机遇
挑战
随着隧道工程规模的不断扩大和地质条件的日益复杂，隧道突水突泥处理的难度越来越大，需要不断提高技术水平和应对能力。
浅谈隧道突水突泥处理方案与技术
汇报人： 2024-01-03
目录
• 隧道突水突泥概述 • 隧道突水突泥处理方案 • 隧道突水突泥处理技术 • 隧道突水突泥处理案例分析 • 隧道突水突泥处理的发展趋势
与展望
01
隧道突水突泥概述
定义与特征
定义
隧道突水突泥是指在隧道施工过程中，突然发生的涌水、泥石流等灾害，通常伴随着较大的地质变化和施工风险。

深埋隧洞开挖过程中突水与突泥的机理研究

深埋隧洞开挖过程中突水与突泥的机理研究摘要：突水与突泥是隧洞施工过程中常遇的重要工程灾难之一，本文利用离散元法，采用颗粒流PFC3D软件，结合流体动力学数值模拟的有限体积法，建立了由裂隙岩体及断层组成的围岩隧洞突、涌水三维数值模型，模拟隧洞突水、突泥的全过程；探讨了集中水源（断层）水压力、岩体裂隙性状等对隧洞突水、突泥的影响。

据此提出了工程突水、突泥预防中两个重要的概念：突水临界水压力和前方临界突水间隔。

并提出了隧洞突水、突泥的发生机理，以为突水发生的条件是存在集中的高压水源。

水源压力的大小、开挖面至集中水源的间隔、岩体强度、岩体裂隙性状是影响突水的主要因素。

关键词：突水；突泥；离散元；裂隙岩体；颗粒流；隧洞中图分类号：TV672 文献标识码：A文章编号：0559-9350（2011）05-0595-07Study on mechanism of water burst and mud burst in deep tunnel excavationWANG Yuan，LU Yu-guang，NI Xiao-dong，LI Dong-tianAbstract：Water burst is one of the main disasters in the process of tunnel excavation. The software of PFC3D based Discrete Element Method （DEM） was A 3D numerical model including fractured rock and fault has been established. The whole process of water burst and collapsing due to tunnel excavation was simulated by using DEM and Computational Fluid Dynamics （CFD）. The influence of fault’s hydraulic pressure and fracture condition in rock on the quantity of water burst or collapsing was discussed. Two new conceptions—critical hydraulic pressure of water source and critical distance between excavation su***ce and water source were proposed. Finally， the mechanism of water burst and collapsing are concluded， i.e. the existence of water source with high water pressure is necessary for the occurrence of water burst，and pressure value of water source，distance between excavation su***ce and water source，and the mechanical property of rock and the fracture condition in rock mass are the main influencing factors.Key words：water burst；collapsing；DEM；fractured rock mass；particle flow；tunnel1 研究背景突涌水猜测题目一直是各类地下工程中普遍碰到的困难，无论是采矿巷道还是深埋隧洞，突水、突泥都严重威胁着工程的施工安全。

第十四讲隧道工程突水突泥突石灾害分析讲述课件

地壳的升降、挤压或拉伸等运动导致岩体应力变化，当应力超
过岩体强度时，会发生破裂或崩塌。
地下水作用Leabharlann 02地下水对岩体的软化作用，降低岩体强度，同时水压的变化也
可能引发岩体崩塌。
人类工程活动
03
隧道开挖、地下水开采等人类工程活动可能对岩体产生扰动，
引发突石灾害。
突石灾害的预防与治理
加强地质勘察
详细了解隧道区域的地质条件、岩体结构和地下水状况，为预
治理措施
对于涌水型突水灾害，可以采用排水、封堵等措施；对于突泥型突水灾害，可以采用疏导、拦截等措施；对于涌砂型突水灾害，可以采用填埋、支护等措施。同时，还需要根据具体情况采取其他有效的治理措施。
隧道工程突泥灾害
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分析
突泥灾害的分类
溶洞型突泥
滑坡型突泥
由于隧道穿过的地层存在溶洞，当溶洞内的泥水压力大于隧道围岩压力时，溶洞内的泥水会突然涌入隧道内。
地下水作用
地下水的流动和压力是造成突泥灾害的重要因素之一，特别是当隧道围岩中存在承压水时。
突泥灾害的预防与治理
加强地质勘察
在隧道设计施工前，应加强地质勘察工作，了解隧道穿越地层的岩性、构造、水文地质条件等，为预防和治理突泥灾害提供依据。
采取防水措施
在隧道施工过程中，应采取有效的防水措施，如设置排水沟、进行注浆等，以降低地下水对围岩的压力和冲刷作用。
特征
突发性、不可预测性、破坏性强、救援难度大。
灾害发生的原因
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地质条件复杂
隧道穿越的地层可能存在断层、破碎带、溶洞等不良地质条件，容易引发突水突泥突石灾害。
施工操作不当

隧洞施工突水突泥机理及影响因素

隧洞施工突水突泥机理及影响因素作者：张佑明来源：《科技创新导报》 2014年第34期张佑明（中国葛洲坝集团国际工程有限公司北京 100025）摘要：隧洞施工是工程建设的重要环节，在隧洞施工过程中由于多种因素的影响经常容易出现突水突泥的现象，这种现象的出现对于工程质量会造成严重影响。

在实际工作过程中对于这种情况应该保持高度重视。

该文将重点探讨突水突泥的机理及影响因素。

关键词：隧洞工程突水突泥形成机理影响因素中图分类号:U421 文献标识码：A 文章编号:1674-098X(2014)12(a)-0094-02在我国经济社会快速发展的今天，工程建设施工技术获得了较快提升。

隧洞施工成为今后施工的重要环节，在隧洞施工过程中经常会遇到一系列地质问题，突水突泥就是其中最为典型的情况。

在实际工作中突水突泥一旦产生就会对工程造成严重影响，因而要高度重视突水突泥，要加强这方面的研究。

1 突水突泥的形成机理某工程在隧洞施工过程中出现了突水突泥现象，为了深入分析这种现象产生的形成机理，工程人员决定分析其大流量突水特征。

在研究隧洞突水突泥现象的时候，首先就需要了解隧洞发生大流量突水部位的实际情况、水压力、突水量以及它的破坏性。

实际工作中突水可以分成渗水型、纯劈裂型、综合劈裂型三种情况。

经过详细分析发现该隧洞的突水是具有两方面特点的：一是水头压力较高，二是突水量大。

在隧洞施工过程中地下水排泄就会出现新的通道，原来的补、排、径循环系统的平衡也将会被打破。

在这种背景下地下水对岩体的改造作用将会被加剧。

施工过程中岩体受到的地下水力学改造作用可以分为两种形式：动水压力作用以及静水压力作用。

在这两种水力作用下，岩体将会发生水力劈裂，最终会使得岩体的渗透能力增强。

动水压力作用下岩体发生的变化更为明显，裂隙面上的充填物将会出现变形及位移，裂隙也将会被扩展。

最终会使得高压富水带同隧洞空间直接连通，原来的屏障作用会被突破，地下水由此就会高压突出。

公路隧道工程突泥涌水的处治

公路隧道工程突泥涌水的处治发布时间：2022-12-28T03:07:24.522Z 来源：《工程建设标准化》2022年第17期作者：严定学1 张咏2[导读] 近年来，我国交通运输事业得到迅猛发展，大量公路隧道需要在岩溶发育区域开工建设，但这类区域的地质复杂严定学1 张咏2中国葛洲坝集团路桥工程有限公司湖北宜昌 443000摘要：近年来，我国交通运输事业得到迅猛发展，大量公路隧道需要在岩溶发育区域开工建设，但这类区域的地质复杂，导致在隧道工程施工中容易出现突泥涌水事故，不仅对施工进度与成本造成影响，还会直接威胁到施工人员的生命安全。

所以，在公路隧道工程施工中，一定要结合地质特征、围岩情况、水文条件，对突泥涌水事故的发生成因进行分析，并提出针对性的处治方案，保证隧道工程的安全施工。

关键词：公路隧道；突泥涌水；处治措施随着我国隧道建设规模的不断扩大，隧道施工期或运营期发生涌水突泥灾害已屡见不鲜，对九顶山隧道施工中发生特大涌水突泥事故进行综合分析后得出此段涌水突泥的主要原因是突发性和间歇性的岩溶涌水；从地质角度揭示了公路隧道施工中涌水突泥灾害成因；从工程地质、设计、施工三方面入手对田坝岭隧道涌水进行了原因分析；对岩溶发育特征与涌突水的关系作了深入介绍并给出了判断标准，提出岩溶涌水与地质、气象以及施工等因素的关系；通过现场调查对隧道地质构造和病害特征进行分析后确定了某在役隧道突水突泥病害类型为溶洞溶腔型，并给出了以排为主的处治对策。

1工程概况本工程项目为特长公路隧道工程，为分离式结构。

当施工至ZK11+866段时，掌子面拱部出现小范围涌水，随后塌口处掉块现象发生，突泥涌水灾害逐渐严重，坍塌涌出物大约为1500m3。

经过现场勘查发现，因本次突泥涌水事故的发生，施工初期支护已出现一定程度的变形，亟需进行处治。

2突泥涌水事故成因分析2.1降水量猛增该项目所在地区为西南季风性气候，这一类型气候的特征便是全年降雨量非常不均匀，6～8月份的雨季降水量占据全年降水量的55.5%，尤其是7月份前后的降水量最为迅猛。