特長隧道涌水突泥原因分析及處理技術探究

劉興

摘 要：為進一步梳理隧道涌水突泥相關因素，提升對該項事故的應對能力。文章在總結當前特長隧道涌水突泥成因基礎上，探究其應對措施，望對相關人員該領域的工作或學習有所啟發。

關鍵詞：涌水突泥;特長隧道;原因;處理技術

相較于普通公路橋隧道，特長隧道受到人為、地理、技術等因素影響，非常容易發生涌水突泥[1]，影響工程的正常開展，甚至在一些因素影響下還有可能造成重大安全生產事故。于此，施工單位應重視涌水突泥事故發生的相關因素，并不斷提升該事故處理能力，以保障工程穩定、持續的進行。

1 特長隧道涌水突泥原因分析

特長隧道主要是指長度超過3 000 m的隧道，其所發生的突水突泥事故是指在工程施工中，開挖四周由于壓力、防護等因素，隧道臨界面崩潰而形成的一種地質災害。由于此類事故具有一定破壞性、突發性，

會影響工程的正常開展，相關單位應對其予以相應重視。通過梳理此事故發生過程，其形成原因有：一是地質因素的影響。即在水、壓力、不良地質等因素影響下，形成涌水突泥的現象。以其中空氣壓力為例，因為隧道在施工過程中會經過地下河、斷層破碎帶等地質，而此過程中會改變其中空氣壓力，進而導致突水突泥發生;二是缺乏合理的工序環節。即部分施工單位未在完成清淤等工作情況下盲目開挖，或未檢測地質圍巖狀態進行作業等;三是未重視預測預報工作，即在開挖之前，并未對現場環境進行有目的、有計劃的勘察、預測，導致開挖依據不足，指導性不強，從而為事故的產生埋下了隱患。

2 特長隧道涌水突泥處理技術

為降低涌水突泥事故對隧道工程施工的影響，施工單位應及時收集現場數據，并派遣具有綜合技術素養的專業人員參與研究和分析，處理涌水突泥事故，具體而言：

2.1 合理處理突泥堆積體

依據事故現場實情，牢固突泥堆積體，即將鋼筋網鋪設在形成的堆積體表面，再噴射相應標號混凝土（C20），需注意為穩定該堆積體，應預留一定數量排水孔。然后，再將4 m小導管（φ42x6 mm）打入堆積體，并注入漿液，對其進行固定。

2.2 牢固初期支護

若突泥發生區周圍有支護，則應加固支護，以防止其變形、損壞等。具體而言：牢固鎖腳，即將鋼管以焊接方式固定在支護構架兩側，在固定完成后對其進行適應性注漿。同時，依據現場實際增加傘狀棚架，其搭建方式為：首先，選定鋼管（φ76，長12 m），設定1 m環距，4 m縱距，然后將液漿注入到出水量少的鋼管，而其他出水量大鋼管的則作為泄水通道。

2.3 排水降壓

對于因壓力因素而形成的涌水突泥事故，可對其進行排水降壓操作。即利用鉆孔方式，降低斷層破碎中壓力等因素對潰口等的影響。具體而言，需找準鄰洞位置，然后開兩個孔排水釋放水量和壓力，以降低突水對施工的影響。同時，待其事故發生區壓力和水位下降到一定程度后，應及時將這兩個排水孔注漿堵水。

2.4 帷幕注漿

為安全通過泄口，將雙液漿（水泥、水玻璃）注入帷幕裂隙通道，以提升巖體強度、改善圍巖性能、保護支護構架等。具體而言：首先，止漿墻。即依據突泥體清除情況，進行止漿墻施工。其主要以分臺階施工為主，利用混凝土進行現場澆筑，搭建兩個臺階，下臺階2 m厚，4.5 m高，上臺階與下臺階同厚，5 m高。在臺階搭建完成后，以其所形成掌子面為基點，對相應段位進行注漿填空，以讓其更加牢固，待注漿成功后，對涌水突泥事故所形成的堆積體進行適應性清理;其次，鉆注漿孔。一是在鉆注布設原則上要以先下后上、由外環至內環為主。二是在孔口管上應用熱軋無縫鋼管（長2.5 m，φ127×5 mm）進行鉆孔。注意①熱軋無縫鋼管段，鉆頭應采用130 mm直徑規格，其后段應采用94 mm直徑規格。注意②為提升鉆孔質量和精度，不能脫離漿墻面。注意③若作業過程中發生卡鉆、出現涌水、巖體破碎等情況，應馬上停止作業，待排除影響因素后，再作業，以防止出現施工安全事故;其三，帷幕注漿。此維度應在充分了解漿液屬性情況下進行，如其注入量、凝膠時間、壓力、配合比及擴散半徑等，即要進行適應性模擬實驗，了解相關參數，如1.5 m擴散半徑等;其四，控制注漿過程。即①要依據上一環節獲得的參與配制漿液。②注漿順序要依據先稀后稠，由大到小等方式，注意在注漿作業時應逐漸提升涉及的壓力，如15 min持壓。③要控制漿液流量和漿泵壓力，如壓力出現異常問題，那么應及時采取補救辦法，若由漏漿所導致，那么應對其進行恰當封堵。若由跑漿所致，那么應優化漿液類型或配液配比等。④若在注漿過程中探測到注入位置有大空洞，那么應停止注漿，向其注入混凝土，帶達到一定程度后，再注漿。⑤若作業過程出現串漿情況，那么應再開一個孔，同時注漿。⑥針對注漿效果，應在完成相應循環后，按照10%開孔數量檢測各個孔內的注漿情況，若發現有孔注漿不達標，應及時處理，待全部合格后再進行下一階段的注漿活動。

2.5 超前預支護通過

帷幕注漿完成后，采用超前大管棚作為超前預支護進行掘進施工。具體而言：首先，擴挖洞內管棚工作室。即在隧道襯砌斷面基礎上，向外擴挖適應性距離作為管棚工作室;其次，洞內管棚施工。①確定洞內管棚設計參數，如鋼管規格。②按設管棚鋼管點位編號。③應精準控制鉆就位，確保孔口方向、角度無誤，鉆進過程中應使用斜測儀對鉆孔加以測量并實時糾偏，可避免鉆孔偏斜。④每個孔鉆完后應及時頂進鋼管;⑤管棚注漿以加固隧道開挖土體及管棚周邊一定厚度圍巖進行設

計，漿液擴散半徑≥50 cm，注水泥一水玻璃漿雙液漿;其次，超前導坑掘進。即管棚注漿完成后，在超前大管棚的預支護環保護下，按超前導坑三臺階法掘進施工（具體構架如圖1所示）。其流程為：超前地質預報—導洞超前支護—導洞開挖一導洞初支及臨時支護一左側主洞超前支護—左側上臺階開挖—左側上臺階初支—左側中臺階開挖—左側中臺階初支—下臺階開挖—下臺階初支—仰拱部位開挖一施做仰拱初支及襯砌一仰拱回填一整體模筑二襯混凝土。注意，初期支護應隨開挖隨支護、各臺階的開挖距離應小于10 m等。

3 結語

綜上，超長隧道施工涌水突泥危害性較高，相關施工單位應對其予以相應重視，即要精準定位其中涉及的要素，并梳理造成涌水突泥事故的原因，調整自身施工方式，加強事先探測，事故發生后的處理技術，提升隧道作業效率。同時，

在加強技術處理的過程中，還應充分挖掘現代信息技術在隧道涌水突泥事故中的應用方式，以提升事故處理效率，如依托遠程高清視頻技術進行事故處理技術互動等。于此，文章在特長隧道涌水突泥處理技術上，進行了四個維度分析，具有一定參考價值。

參考文獻：

[1]宋建.明月山隧道塌方突水治理分析[J].西部交通科技，2021（2）：108-110.