三峡翻坝高速公路某隧道右洞突泥突水处理方案

季家坡隧道右洞突泥突水处理方案

一、工程概况：三峡翻坝高速公路S4合同段位于宜昌市夷陵区三斗平镇，线路全长4.5公里，起点桩号为K15 500(ZK15

9.1376),终点桩号为K20 000(ZK19

9.84696);主要由季家坡隧道、鸡公岭隧道、艾家河大桥及200米高填方路基组成。合同施工总工期30个月，工程总造价

2.73亿。季家坡隧道进口位于宜昌市三斗坪镇陶家溪附近，出口位于季家坡，隧道左幅起止桩号：YK13 726-YK17 31，0长3584米，属特长隧道，隧道最大埋深约390米。该隧道地处构造堆积和侵蚀-溶蚀低山丘陵地貌单元，山体相对高差50-200米，自然坡度一般19-38度，该地区地处亚热带大陆性夏热潮湿气候区，降水量大，地表水丰富。

二、涌水过程及分析原因

(一)、涌水过程20__年9月30日掌子面施工至YK16 042处大量裂隙水涌出，拱顶有多处股状裂隙水涌出，涌水量约70m3/h。考虑到隧道今后的运营安全经多方决定将YK16 042-YK16 02毅20米由S3变更为S5-2继续向前施工，在20__年10月01日爆破后断面发现溶洞并且有大型突水，涌水量约200mVh。随后开始组织抽水，经过一个月时间将水抽干在20__年11月1日掌子面恢复施工。

20__年5月19日至20__年5月22日湖北宜昌地区连日降雨，雨水再次通过裂隙渗入，在5月23日早上发现YK16 065处隧道调平层施工缝于生涌水，当时水量较小，到中午时发现调平层起拱水量增大，水压力也逐渐增大，到5月24日水量再次增大，施工缝处喷水2米多高，5月25日发现底板水量减小，但是YK16 050处二衬施工缝处有泥水渗出，到5月28日施工缝渗水扩展至YK16 098整个断面像水帘洞一样，经过半个月时间将水抽干6月14日恢复施工。

(二)、涌水原因分析：

1、复杂的地质条件

(1)、根据该隧道的岩溶地下水系统特征，涌水点附近的裂隙、岩溶发育情况的调查，以及涌水点水量的变化、淤泥特征分析，该隧道突水地段处于三山交汇的冲沟正下方，虽然该处隧道埋深较深，但在山体形成过程中两座山体间岩体中易形成挤压破碎带和松散体，使原山体水平发育的薄状岩层出现斜向裂隙，雨季雨水通过裂隙渗入岩体初支表面，由于压力较大破坏防水系统流入隧道。

(2)、隧道围岩在YK16 042于生质的转变，由原来的灰白色白云岩转变为黑色薄层状泥质页岩，层间夹有黄泥，遇水软化、膨胀呈泥状，软硬相间；节理裂隙发育，岩层走向与洞面成15度角，有斜向裂隙，并且揭穿了走向300倾角/70的溶蚀裂隙（该溶蚀裂隙呈上宽下窄，隙宽1030cm不等，延展性较强）。

(3)、由于揭穿该溶蚀裂隙时正逢雨季，地下水水位相对较高，灯影组岩溶含水层中的水量也较丰富，因此，当时该处的涌水量相对较大，随着时间的延续、降雨的停止和减少，水压力和涌水量也呈明显下降趋势，此后隧道的初期支护和二衬的施工也在一定程度上堵塞了该溶蚀裂隙，裂隙中的地下水逐渐恢复到原天然的状态，继续向东南方向径流汇入龙洞窝岩溶管道系统排泄，从而表现出了目前它对隧道拱顶、隧底的破坏。

2、水文地质条件的影响季家坡隧道地处亚热带大陆性夏热潮湿气候区，降水量大，地表水丰富，该段隧道正处于三山交接在地表形成的“V型洼地的下方。

20__年5月19日至22日，该地区连日降雨，雨水汇集于“V”型洼地内，因隧道围岩裂隙发育，地表水直接渗入洞内，隧道上方由于裂隙水的浸润破坏二衬背后防水系统导致涌水，该隧道段的地下水水压力约在0.20.3MPa,连续强降雨后预测最大水压力约为0.5MPa。

三、处理方案：经过对本涌水区段水文地质分析，主要“以堵为主，以排为辅，排堵结合”的原则进行处理。具体措施如下

1）、凿掉二衬增设仰拱并在仰拱及水沟下方分别钻一排110垂直排水孔，孔深5m,孑L内灌级配碎石，纵向距离510m,横向距离1m,涌水点较密集地段间距取小值，通过溶蚀裂隙或溶蚀管道将水排出，然后在仰拱下方施作108注浆管，注双液水泥浆进行加固，纵向距离2m,横向距离1m,目的是封闭该区域围岩内溶蚀裂隙，通过注浆,在该区域形成厚约5m左右的隔水墙,阻止地下水从该处入渗,降低底板水压。

2）、在YK16 135-YK16 042段调平层下每10m设置一道横向碎石反滤盲沟,顺隧道轴线纵向设置一道碎石反滤盲沟,横纵向碎石反滤盲沟相连接，让作用在底板上的地下水能通过碎石盲沟流入排水孔通过溶蚀裂隙或溶蚀管道将水排出，降低底板水压。

3）、YK16 050-YK16 098涌水段二衬接缝处是本区段防渗薄弱点，首先对该段二衬进行注双液水泥浆进行加固，纵向每2米施作一环108注浆管，横向间距为1米，注浆管长度为4米，注浆结束后待强度达到50%，将该段二衬凿掉重新按照S5-2进行支护施工。

四、施工顺序挖除原有调平层一一仰拱开挖一一施作110排水孔一一仰拱打入108注浆管注双液水泥浆仰拱填充施作碎石盲沟反滤层（纵横向）打入108二衬注浆管注双液水泥浆凿除二衬按照S5-2衬砌施工

五、注意事项

1、仰拱开挖时边墙底部应预留一定的距离，以免二衬落空失去支撑，造成安全隐患；

2、二衬返工处理时严禁全部凿除以后才进行支护，应边凿除边支护，确保工程质量及施工安全；

3、凿除二衬时尽量减少原基岩的扰动，以免发生坍塌造成安全事故；

4、仰拱填充时应振捣密实，防止地下水再次侵入路面；

5、碎石盲沟反滤层应严格按照要求施工，起到防水隔离功能。二00年七月十三日