8.共玉通天河隧道右线掌子面出水处理方案详解

通天河隧道右线掌子面（YK783+010）出水

处理施工方案

一、工程简介

通天河隧道位于青海省玉树州结古镇前进村三组村东南方向约500m处，为分离式隧道，左线K781+940-K783+500，长1560m，设计纵坡2%-0.45%；右线YK781+940-YK783+500，长1560m；设计纵坡2%-0.45%。

洞身围岩岩性为第四系全新统残坡积粉质黏土；第四系全新统坡积层破碎石；进出口段坡积层下部分布第四系上更新统冲洪层粉质黏土、粉砂、圆砾、卵石、漂石；下伏中生界上三叠统柯南群浅变质碎屑岩，岩性为片岩。

根据隧址区的地层岩性、地下水水动力特征，地下水的赋存条件将地下水分为两种类型：第四纪松散岩空隙水和浅变质岩裂隙水。第四纪松散岩空隙水分布于坡体及沟谷，赋存于碎石土、粉质黏土中，与地下水联系密切，补给源为大气降水及地下水侧向渗补。浅变质岩裂隙水主要赋存于中生界三叠系上统之柯南群变质岩风化带的裂隙中，受控于风化层厚度变化，透水性及富水性较好。补给源为大气降水，受季节影响，水量变化大。

二、施工情况

2012年7月25日，开挖至YK783+000里程时，掌子面左侧边墙高约1.5m位置处出现股状水，呈喷涌状，出水量约为75m3/h，且掌子面左侧（尤其在渗水处）岩层走向为水平方向，节理发育，并含有闪亮反光的煤矸石。掌子面右侧岩层走向与水平面呈60°夹角，不同于左侧，与之前无较大的变化。

2012年7月26日，开挖至YK783+002里程时，掌子面新增3股出水，

分别位于掌子面左侧拱腰、左侧仰拱顶3米、1.5米、2米处。水质清，

呈喷涌状，出水量约为75m3/h。掌子面岩层走向与水平面呈60°夹角，掌子面围岩完整、自稳性较好，无软弱夹层。

2012年7月29日，通天河隧道右线开挖至YK783+010里程时，掌子面揭露围岩为中薄层片岩，岩体较破碎～破碎，节理裂隙发育，在掌子面左侧布设了4个φ50探孔，长度为5m，钻孔至1.5m～2m时，4个孔均先后有股状水流出，且喷至3m远，水量约150m3/h。当天，参建各方讨论了通天河隧道右线掌子面（YK783+010）出水情况处理初步方案。

2012年8月6日，参建各方讨论了通天河隧道右线YK783+010～YK783+045段注浆堵水施工方案。

2012年8月12日，我部根据“通天河隧道右线掌子面（YK783+010）出水情况处理初步方案讨论会会议纪要”要求与“共玉隧道咨询组[2012]第B13号文件”精神完成了通天河隧道右线掌子面（YK783+010）5个超前探孔，探孔深度均为35m，结合钻孔记录分析，探孔出水存在连通现象，总出水量为340m3/h,实测水压为0.49Mpa，前方围岩较破碎，裂隙发育，存在软弱夹层。

2012年8月13日至2012年8月20日期间，我部按照2012年8月6日参建各方讨论的通天河隧道右线YK783+010～YK783+045段注浆堵水施工方案要求。对现行掌子面进行了止水处理。

三、施工方案

1、编制原则

（1）重视生态环境，在施工期间及竣工通车后保证不发生水土流失，不破坏三江源核心保护区植被与水系。保证现有隧道排水管能够满足要求，避免往前开挖后，出水量大于排水管最大排水量，保证隧道使用功能。

（2）治水原则：结合高原高寒地区隧道病害特征，隧道出水“以堵为主、限量排放”的处治原则，采取切实可靠的设计、施工措施。注浆施工技术先进、注浆方案可行、方法稳妥可靠、高效、安全、不留后患。

（3）坚持实事求是的原则，求真务实，正确选择注浆施工方案，合理安排施工顺序，加快施工速度，做好人力、物力的综合平衡，均衡生产。

（4）以确保施工安全、质量、工期、环境保护和投资为目标。

（5）重视隧道的工程地质、水文地质调查及超前地质预报工作，建立以地质工作为先导、以量测为依据的信息化防排水施工管理体系。

（6）严格执行设计文件、技术规范和标准的要求。

2、编制依据

（1）《共和至玉树（结古）公路两阶段施工图设计》。

（2）踏勘工地，从现场调查、采集、咨询所获取的资料。

（3）我单位施工能力和类似工程的施工经验。

（4）现场踏勘调查所获得的工程地质、水文地质、当地资源及施工环境等调查资料。

（5）我集团公司所拥有的技术装备力量、机械设备状况、管理水平、工法及科技成果和多年积累的工程施工经验。

3、实施方案

开挖前采用探孔注浆与周边注浆并利用周边注浆孔安装长管棚和开挖支护后径向补充注浆方案。针对目前5个探孔出水与钻孔情况，总体思路是钻孔、注浆、检查相结合，即通过钻孔检测前方水文情况，同时通过钻孔进行堵水注浆。

注浆孔采取全孔一次性注浆方式进行，注浆顺序为先探孔注浆后周边孔注浆，注浆采用普通水泥-水玻璃双液浆，注浆采取定压注浆，注浆压力为:静水压力+(2～4)MPa。

掌子面前方进行注浆堵水的同时，为避免后方初期支护造成水流、浆液反窜，对后方初期支护背后岩体进行加固注浆。

隧道开挖支护后、二次衬砌施工前,若出水量不满足隧道容许排水量要求,对开挖后的富水段进行径向注浆。

3.1注浆堵水设计

3.1.1 C30混凝土止浆墙

（1）止浆墙设计

根据煤矿部与铁路工程圆梁山隧道、象山隧道帷幕注浆施工经验，结合本隧道水压、注浆压力,隧道开挖断面与周边水系情况，止浆墙厚度定为2m，混凝土强度为C30泵送混凝土，断面为：距离掌子面1m（YK783+009～+010）为开挖轮廓线，距离掌子面2m （YK783+009～+008）为初支轮廓线，基础深度至仰拱填充底面。

（2）止浆墙锚固

为有效锚固止浆墙，在止浆墙施做段YK783+009.5、YK783+008.5、里程部位沿开挖轮廓线（包括底板）径向施作2排φ25中空注浆锚杆，排间距100cm，环向间距30cm，单根长350cm，伸入止混凝土浆墙100cm；掌子面开挖轮廓线内100cm范围之外部位施作径向φ25中空注浆锚杆，环、纵间距40cm，梅花型布置，单根长350cm（尾部焊接50cmφ25钢筋成直角弯钩），插入墙体150cm。中空注浆锚杆均注水泥水玻璃双液浆，水灰比W：C=0.8:1，水玻璃浓度35Be’,水泥浆、水玻璃体积比C:S=1:1，注浆压力为0.5Mpa～1.0 Mpa，见图1（止浆墙施工图）。

（3）止浆墙施工