新探岩溶隧道突水灾害的防治

在进行隧道开挖时，可能会遇到岩溶地层，其具有高压、富水的特点，通常会揭露隐伏的大型含水构造，如暗河、溶洞及岩溶管道等，从而诱发突水灾害，同时还会伴随有涌泥、涌沙，其会冲毁施工设备和隧道支护结构，不仅会影响施工进度，严重的时候还会危及人类的生命安全，因此加强对岩溶隧道突水灾害的分析和防治尤为重要。

1.岩溶隧道突水灾害的分析 1.1岩溶隧道突水会对施工产生影响

岩溶水害一般是由于岩溶隧道施工过程中揭穿了岩溶管道、暗河、岩溶裂隙密集带或溶腔，从而导致大量高压岩溶水突然涌出，对施工进度、施工设备产生不同程度的影响。岩溶隧道水害一般具有危害性、突发性大等特点，经常会酿成重大灾害事故，导致隧道施工被迫终止，严重的时候还会出现重大人员伤亡。

1.2对周边环境的影响

岩溶隧道突水不仅会对隧道施工进度和施工安全产生较大的影响，而且如果预防和处理措施不合理还会对周围环境造成较大的影响，给人类的生活造成重大损失，具体表现为：（1）引起岩溶地面塌陷和沉降。岩溶隧道突水会对周围所造成的影响比较大，尤其是岩溶地面塌陷和沉降。由于地下水具有地壳表层分布普遍、高度流动性的特点，而且大部分的隧道施工均处于地下水富集带或附近，如果隧道施工触及导水通道，就有可能导致隧道水害。（2）导致水资源枯竭。岩溶隧道的开挖，不仅会揭露充水围岩，而且还要对地下水进行疏排。随着地下水逐渐向隧道涌入，导致地下水位下降，并且降落（位）漏斗不断向周围扩展，从而使隧道周围的水资源变得越来越少，导致地下水补排关系和渗流场发生明显变化，地表河溪断流，井泉干涸，给人类的用水造成了较大的影响。

2.岩溶隧道突水防治对策研究 2.1岩溶突水超前地质预报

由于岩溶隧道地质具有复杂性、多变性的特点，因此在隧道施工过程中需要做好岩溶突水超前地质预报工作，从而对隐伏含水构造有个全面的了解和认识。主要是结合当地的实际地质情况，然后借助长距离超前地质预测技术，对断层破

碎带、富水地段等重点部位进行短距离超前地质预报，同时还需要加强超前钻探、地质素描及分析工作。在隧道施工过程中，最好借助多种手段做好岩溶隧道的地质预防工作。

2.2断层破碎带涌突水治理

借助综合物探手段可以对断层破碎带涌突水区段进行有效的监测，并确定其具体位置，然后可以在断层破碎带与隧道左右线的空间位置进行超前预注浆治理。当对断层破碎带的性质、具体位置及与隧道的位置关系进行准确探测之后，就可以利用横洞预注浆或掌子面（单洞或双洞）预注浆方法来进行治理，在确保工程安全施工的前提下，要使掌子面预注浆靠近断层破碎带位置。而横洞预注浆要使超前开挖的隧道掌子面远离断层破碎带。断层破碎带涌突水治理通常需要采用控制减压注浆的方法，首先需要装设高压阀门来对引流及抽排进行有效的控制，这样可以达到降低高压富水区水流和水压的目的。其次，采用高压注浆机来进行施工，同时添加速凝材料，需要对其先进性灌浆封堵，然后才能够对周边围岩固结灌浆。

2.3岩溶管道涌突水治理

在进行岩溶管道涌突水治理时，也需要对其进行相关的探测，并考虑季节变化因素，对隧道掌子面前方岩溶裂隙通道实施超前预注浆，此外还要对岩溶管道内部进行固结灌浆治理。如果由于错误的探测导致突水事故的发生，需要给予模袋灌浆处理，随后再给予局部封堵引流注浆治理。

2.4暗河突水治理

岩溶隧道施工过程中暗河突水一般突水量大、持续时间长，而且处理难度比较大，实际施工过程中对于未揭露的暗河一般给予绕行或局部预注浆处理，如果不慎揭露，要遵循以排为主、截堵结合的治理原则。首先引流排泄。借助泄水洞及辅助通道，对暗河中的水进行排泄，避免大量积水及暗河突水水压对隧道施工产生影响。对暗河及通道进行疏通，使其彻底排泄，避免发生二次突水事故。其次，做好暗河段隧道结构支护工作。在暗河及通道附近实施有效截堵，以避免由于暗河的影响而导致隧道结构受到荷载偏压的影响。最后，做好后期的跟踪监测及维护工作。岩石的侵蚀、暗河系统的动态因素以及上游冲积物的沉积等都会对暗河的发育产生影响，导致截堵和引流排泄系统失去其应有的功能，因此要采取措施做好暗河突水段的跟踪监测及维护工作，将灾害事故降到最低。

3.工程实例分析

由我公司承建的国道214线德钦至香格里拉二级公第四合同段，位于云南迪庆藏族自治州德钦县境内，海拔4100多米。其中白茫雪山1#隧道主洞5180m（导洞5160m），该隧道线路穿越海拔4300m的白茫雪山垭口，属高海拔特长隧道，空气稀薄，含氧量较低。

白茫雪山1#隧道中段长353m，为水文地质与工程地质较差段，该段围岩以千枚岩夹炭砂质板岩、砂质板岩、绿泥石片岩为主，由于受F1、F/1-1、F/1-2构造断裂影响，岩体节理裂隙较发育，岩体破碎，多呈碎裂状结构，地下水较发育，施工中多次出现大股水、涌水和突水，围岩稳定性和完整性极差，隧道开挖过程极易出现大面积坍塌、冒顶或涌水现象。为此，经各方初步研究决定采用水泥-水玻璃双液浆帷幕注浆方案固结后两台阶开挖的方法来处理此段。项目部请材料厂家技术员到现场指导施工，从P1K2+8向洞内做帷幕注浆固结，每30米一环，搭接10米，外插角0度，压注凯密盾-Ⅱ型材料，压力达到0.6MPa，压注完毕待固结后，清理泥渣，从膨胀、固结效果来看还是比双液（水泥+水玻璃）浆效果好很多。虽然注浆成本翻了几倍，但能确保安全施工。

4.结束语

在进行隧道施工过程中，如果遇到岩溶，要对其地质情况进行全面的分析，做好岩溶隧道突水灾害的预测工作，总结突水灾害特征，然后制定一套针对性的防治和解决对策，将岩溶隧道突水事故所造成的灾害降到最低，确保工程的顺利施工和人类的生命财产安全。

参考文献：

[1]杨艳娜，曹化平，许模.岩溶隧道涌突水灾害危险性评价指标体系及量化取值方法[J].现代地质，2015，7（2）：98-99.

[2]郭佳奇，李宏飞，徐子龙.岩溶区隧道突水灾害防治原则及治理对策[J].中国地质灾害与防治学报，2014，15（3）：166-167.