隧道暗河“馴服”記

顧永智+朱威+肖海清

摘 要：地下暗河作為巖溶地區的典型水文地質構造，通常深埋于山體中，探測難度大、徑流復雜，對隧道工程的施工和永久使用帶來極大的安全隱患。同時地下暗河的水量隨季節變化大、發生涌水突然，“性情”變化大，“脾氣”難以捉摸，“馴服”困難。本文結合某隧道施工的實例，對如何處理暗河給出了方案。

關鍵詞：隧道暗河；“馴服”

1 某隧道暗河概況

某隧道工程位于湖南境內，主軸線長806m，總軸線長4135m，建筑面積2.3萬m2。工程所處南方多雨地區，山體屬巖溶不良地質。在開挖至距隧道彎道18.0m處時，在拱頂上方出現一條與軸線方向約成60°角的斜交暗河，寬約1.5m，高約2m，周邊石質破碎，整體性差。因暗河內不斷有大量地下水涌出，最大涌水量約50立方米/分鐘，人員無法進洞內向前探查暗河延伸方向及走向，用強光手電從洞外向內探照，也無法探明其盡端，延伸長度不明，洞壁有多年被水浸泡跡象。

2 某隧道暗河處理方案

通過對暗河補水排水及涌水原因分析，形成了“以排為主、截疏防相結合”的基本思路，制定了“一截、一疏、四加強”的總體措施。

1.一截

在溶洞上游處掘擴一條2.5m跨、2.2m起拱的排水隧道，連通至溶洞右側暗河，使上游地下水沿隧道排出洞外，徹底消除暗河河水威脅。

2.一疏

在溶洞處拱頂用鋼筋混凝土澆筑一條截面積約9m2的過水通道，將暗河上下游通道相接，并對暗河附近空腔進行疏通和防滲處理，將暗河內剩余少量水源沿被復層外排水環排走。

3.四加強

在四處暗河揭露部位，對已澆筑混凝土的施工縫、拱腳部位、地坪及墻面漏點，進行防排水加強處理。

（1）澆筑混凝土前在暗河內埋鋼管，深入暗河內3.0米，端部1.5米內鉆直徑16的孔240個。該管沿右側墻及毛地坪埋至主通道的建筑排水溝內，并增加檢查井一個，檢查井底加深500mm。

（2）在暗河口1米向內，用速凝水泥砂漿砌筑漿砌塊石500厚，封堵嚴實。當水量過大，影響漿砌塊石封堵質量時，可埋多根臨時鋼管，該臨時鋼管底端設閘閥，待漿砌塊石封堵完畢并凝固后，關閉閘閥。

（3）澆注混凝土前，該范圍內埋設彈簧透水管6根，并設置遇水膨脹橡膠止水條。

（4）澆注混凝土。暗河口沿軸線方向前后各3米范圍內用防水混凝土全部密實澆注。

（5）暗河至隧道口部建筑排水溝可加大涵管直徑。

按照上述措施處置完成后，至該隧道工程交工，期間雖然經歷了數次大的降雨，工程內地下暗河再也沒發過“脾氣”，被徹底“馴服”了。

4.其他方法

除了以上的處理方法，針對不同的情況還可以采取支護圍巖等方法。

（1）噴射混凝土封閉作業面。噴射50 mm砼封閉裂隙及周圍破碎圍巖，圍巖的裂隙、凹陷部位。適當加大噴射砼厚度，使其具有一定的“粘結力”和“支撐力”，保持作業面前期的穩定性。

（2）型鋼支護。在暗河口部開始安設工字鋼拱架支護。間距800mm-1000mm，鋼拱架與錨桿尾部焊接牢固，錨桿沿拱架徑向布置，間距1000mm，錨桿長度4000mm-4500mm。各拱架間縱向以兩層鋼筋練成整體，間距400mm -500mm。每兩榀鋼拱架間加設3根Ф22環向受力筋，與Ф22縱向連接筋點焊。

（3）噴射砼。厚度150mm-200mm。

（4）按此方式支護至暗河結束后5m。

3 暗河處理注意事項

1、暗河治理必須對暗河工程地質水文地質進行詳細勘察，根據具體工程水環境制定相應措施，采取綜合措施，確保施工安全和水環境用水安全。

2、注漿堵水效果檢測十分關鍵和必要，現場可以采用物探和鉆探相結合，以定量驗證定性檢測，并較大范圍分析注漿效果，達到相關標準后方可隧道開挖。

3、下穿隧道開挖嚴格進行預支護，嚴格支護，嚴格執行一榀開挖一支護的施工原則，嚴格臨時仰拱的施工，以確保掘進安全。

4、在巖溶、暗河發育區隧道施工，應特別加強超前地質測、預報工作，根據預測預報結果及時調整施工措施，防止出現突水突泥事故，造成人員、財物損失。

5、隧道穿越巖溶、暗河充填物時，應預留足夠的變形量，加強支護，確保隧道結構安全和使用功能。

6、加強監控量測及分析整理工作，根據量測結果確定二次襯砌施工時間，確保施工安全。

7、采取注漿加固止水時，應根據地下水的流速通過試驗確定合理的注漿參數及注漿工藝，并根據注漿情況及時調整，注漿后必須進行注漿效果檢查，合格后才能開挖，防止出現災難事故。

總的來說，在隧道施工中遭遇暗河是較常見的現象，只有多舉措、及時對施工中出現的暗河現象進行處理才能更好的保證隧道工程施工的進度和質量。