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摘要：隧道穿越富水地层时，极易发生涌水突水事件，造成隧道塌方、支护变形等质量事故，严重影响隧道正常施工，对人身和设备安全造成重大安全隐患。为保证正常施工，最大程度地减少富水隧道施工中造成的工程投入和人员伤亡，迫切需要解决这方面的施工技术难题。
关键词：隧道；富水段；塌方；安全隐患
1、某隧道工程概况
1.1地理位置、地形地貌
某隧道总长5519.15m（折算为左右洞平均值），为特长隧道，在四川盆地东部暖湿亚热带气候区。明月山（某隧道所属山脉）槽谷中沿槽谷方向发育延伸的盐井河，为季节性溪流，盐井河水流于天生桥汇入盐井口水库，全长约15Km，最大流量可达2.50-5.50m3/s，施工前需要先渠化防渗水处理。
1.2水文地质条件
隧址区三叠系中下统碳酸盐岩类分布于背斜轴部，因受兩侧碎屑岩所构成的中、低山岭的夹持，具备有利的岩溶发育条件，形成了特有的隆脊型岩溶槽谷，岩溶发育与岩性、地貌条件关系密切；岩溶水运动和富集则受地质构造控制。三叠系上统须家河组砂、页岩，和侏罗系下统珍珠冲组砂、泥岩分布于背斜两翼，岩层以倾斜状态产出，具有形成碎屑岩孔隙裂隙层间承压水和红层承压水良好储水构造条件。尤其是北西翼为缓翼，为典型的自流斜地，是较富水类型之一。
1.3某富水段隧道施工方案
洞身抗水压衬砌段采用单侧壁导坑法开挖，且在施工中根据变形情况设置临时仰拱，衬砌施作段一般滞后初期支护50-100m，具体根据现场开挖情况和监控量测结果确定。开挖施工中我们着重加强监控量测工作，及时调整支护参数，做到动态设计、信息化施工。另外某隧道在穿越明月峡背斜轴部及两翼岩溶槽谷穿越破碎带、石膏、角砾岩、盐井河底部等段落控制爆破震速不大于10cm/s。为了使隧道能顺利通过富水地段，加快施工进度，对隧道的施工方法和支护参数进行了研讨，通过比选决定放弃不引入大型机械施工和临时支护多的双侧壁导坑法等方法，确定施工方案为“超前物探、钻探结合探水、超前注浆堵水、超短开挖（局部辅以弱爆破）、初支加强、仰供超前、二衬紧跟”。
1.3.1采用此施工方案的原因
工期紧，工程水文地质复杂，IV、V级围岩占70%以上，因此必须选择一种能适应地质变化而迅速过渡的施工方法。能充分发挥先进的大型施工机具的优势，提高工作效率，以求最佳的掘进速度和经济效益。采用此方法，对围岩扰动小，支护能及时封闭成环。
1.3.2施工特点
施工空间大，通过了大型施工机械作业，施工效率高。施工方法转换较快，进度稳定，安全和工期有保障。施工工艺简单，施工投入少。隧道不同段落采用的超前地质预报等级不同
2、富水段施工方法
2.1超前地质预报
在隧道岩溶地区进行勘查工作时采用TSP法长距离探测破碎带结合短距离红外探测法进行综合物探能够较好的完成工程中隧道岩溶勘查任务。通过实践经验表明该方法能够可靠的对岩溶隧道地质进行预报工作，对地质信息的获取比较快捷。
2.2探水及防突水突泥措施
钻孔验证我们采用专用探水钻机施工探水孔，探水孔孔径（终孔）为55mm，钻孔外偏角为10°，每次探水段长30m，开挖25m，保留5m作为止水盘并开始下一循环探水，根据钻孔出水量按设计预案进行处治，很好的防止了突水突泥事故的发生。所以超前地质预报须作为隧道施工工序中的重要一环落实到隧道施工的每个循环中。详细记录探水孔出水点位置、水量、水压等。
2.3注浆堵水措施
预注浆的目的是防止岩溶突水突泥，确保施工安全，后注浆的目的是确保隧道建设不对生态产生大的影响。当超前探水孔中6孔出水且总水量大于10m3/h时，启动全断面注浆。设计为30m一环全断面注浆，根据探水钻孔探明的出水点位置，可调整注浆长度，保留注浆止水岩盘5-10m；注浆孔孔径=108mm，开孔孔径150mm；注浆范围为隧道平均开挖半径（a）的1倍，单孔注浆有效扩散半径为R=3.60m，注浆孔底中心距D=1.50，R=5.40m，注浆最终压力为静水压力的2-3倍；岩层破碎地段采用前进式注浆，注浆分段长度5-10m，岩层较好，涌水不大时，可一次全孔注浆；注浆材料采用水泥-水玻璃双液浆液，水泥为P.0.32.5普通硅酸盐水泥，水灰比W/C=0.60-1.10，水玻璃波美度30-40Be，双液体积比C/S=0.70-1.40，凝胶时间根据现场情况确定。其次是局部预注浆：根据探水钻孔探明的出水点位置、水量和预注浆段岩层节理、裂隙发育情况，布置注浆孔个数和位置，注浆孔孔径为108mm，开孔孔径150mm；注浆范围为：出水通道范围内，隧道开挖外轮廓线以外5-6m，单孔注浆有效扩散半径R=3.60m，注浆结束最终压力为净水压力的2-3倍；注浆材料采用水泥至水玻璃双液浆液，水泥为P.042.5普通硅酸盐水泥，水灰比W/C=0.60-1.10，水玻璃波美度30-40Be，双液体积比C/S=0.70-1.40，凝胶时间根据现场情况确定。最后是后注浆：设计注浆范围为隧道开挖外轮廓线外4m，注浆采用42小导管，孔口环向间距1.20m，纵向间距1.20m，梅花形布置，在集中出水点注浆孔加密，注浆小导管布置范围根据开挖后渗漏水位置合理确定，不一定要全断面布置，局部点出水可采用局部预注浆堵水方法处理。
2.4抗水压衬砌
其一，环向盲管安装，在原有的10m一道基础上变更为3m一道，其二，在隧道起拱线部位每5m设置1个限水压泄水孔，并通过排水管最终引入隧道中心水沟排出洞外，很好的解决了此段安全隐患。
2.5渠化创新及节约成本—岩溶槽谷段地表河流、溪流
隧道穿越后槽发育的盐井河；左、右线穿越里程分别为ZK15+977、K15+991；该段盐井河平面形态上呈“S”状，沟宽5-15m，水深变化较大，一般深0.10-0.30m，局部由于冲涮形成深度相对较大的塘，深度约0.50-1.20m，故设计渠化措施流程如下：开挖至设计标高后→30cm素土夯实→表面铺3cm厚砂浆找平→铺设土工布→铺设HDPE防渗膜→铺设土工布→30cm粘土夯实→施作80cm厚C25混凝土明渠结构。渠化范围根据现场施工情况具体确定，以阻止或减轻河流水下渗影响隧道施工为原则，并考虑隧道运营可能对河流的疏干影响。
2.6加强监控量测
首先开挖面进行的观察：每次开挖后应该进行一次观察，并做好观测结果的记录，当地质的情况基本无变化时也可每天进行一次。观察后应绘制开挖面略图，填写工作面状态记录及围岩级别判定卡。初期支护完成区段观察：每天至少进行一次，观察的内容包括喷混凝土、锚杆、钢架的状态。其次水平净空变化量测。每次开挖后立刻进行，完成读数。确定各项数据合格后方才进入下一循环开挖。然后拱顶下沉量测。拱顶下沉量测与水平净空变化量测在同一量测断面内进行，其量测频率相同。
3、结语
该特长隧道工期压力大，社会关注度高，施工中采用“单侧壁导坑法”及超前物探与钻孔探水、超前注浆堵水、超短开挖（局部辅以弱爆破）、初支加强、仰拱超前、二衬紧跟等措施，并在地表下穿河渠地段，防止地表水下渗的防水渠化措施，很好地控制了围岩的变形，顺利通过了隧道富水地段并顺利贯通，实现了安全、优质、快速施工。
参考文献：
[1]王雄文，张文新，王瑞卿，等.旋喷桩技术在哈达铺隧道中的应用[J].低温建筑技术，2012，34（11）：110-112.
[2]言志信，史盛，江平，等.某砂岩隧道在开挖过程中变形的数值模拟研究[J].防灾减灾工程学报，2013，33（6）：631-636.
关键词：隧道；富水段；塌方；安全隐患
1、某隧道工程概况
1.1地理位置、地形地貌
某隧道总长5519.15m（折算为左右洞平均值），为特长隧道，在四川盆地东部暖湿亚热带气候区。明月山（某隧道所属山脉）槽谷中沿槽谷方向发育延伸的盐井河，为季节性溪流，盐井河水流于天生桥汇入盐井口水库，全长约15Km，最大流量可达2.50-5.50m3/s，施工前需要先渠化防渗水处理。
1.2水文地质条件
隧址区三叠系中下统碳酸盐岩类分布于背斜轴部，因受兩侧碎屑岩所构成的中、低山岭的夹持，具备有利的岩溶发育条件，形成了特有的隆脊型岩溶槽谷，岩溶发育与岩性、地貌条件关系密切；岩溶水运动和富集则受地质构造控制。三叠系上统须家河组砂、页岩，和侏罗系下统珍珠冲组砂、泥岩分布于背斜两翼，岩层以倾斜状态产出，具有形成碎屑岩孔隙裂隙层间承压水和红层承压水良好储水构造条件。尤其是北西翼为缓翼，为典型的自流斜地，是较富水类型之一。
1.3某富水段隧道施工方案
洞身抗水压衬砌段采用单侧壁导坑法开挖，且在施工中根据变形情况设置临时仰拱，衬砌施作段一般滞后初期支护50-100m，具体根据现场开挖情况和监控量测结果确定。开挖施工中我们着重加强监控量测工作，及时调整支护参数，做到动态设计、信息化施工。另外某隧道在穿越明月峡背斜轴部及两翼岩溶槽谷穿越破碎带、石膏、角砾岩、盐井河底部等段落控制爆破震速不大于10cm/s。为了使隧道能顺利通过富水地段，加快施工进度，对隧道的施工方法和支护参数进行了研讨，通过比选决定放弃不引入大型机械施工和临时支护多的双侧壁导坑法等方法，确定施工方案为“超前物探、钻探结合探水、超前注浆堵水、超短开挖（局部辅以弱爆破）、初支加强、仰供超前、二衬紧跟”。
1.3.1采用此施工方案的原因
工期紧，工程水文地质复杂，IV、V级围岩占70%以上，因此必须选择一种能适应地质变化而迅速过渡的施工方法。能充分发挥先进的大型施工机具的优势，提高工作效率，以求最佳的掘进速度和经济效益。采用此方法，对围岩扰动小，支护能及时封闭成环。
1.3.2施工特点
施工空间大，通过了大型施工机械作业，施工效率高。施工方法转换较快，进度稳定，安全和工期有保障。施工工艺简单，施工投入少。隧道不同段落采用的超前地质预报等级不同
2、富水段施工方法
2.1超前地质预报
在隧道岩溶地区进行勘查工作时采用TSP法长距离探测破碎带结合短距离红外探测法进行综合物探能够较好的完成工程中隧道岩溶勘查任务。通过实践经验表明该方法能够可靠的对岩溶隧道地质进行预报工作，对地质信息的获取比较快捷。
2.2探水及防突水突泥措施
钻孔验证我们采用专用探水钻机施工探水孔，探水孔孔径（终孔）为55mm，钻孔外偏角为10°，每次探水段长30m，开挖25m，保留5m作为止水盘并开始下一循环探水，根据钻孔出水量按设计预案进行处治，很好的防止了突水突泥事故的发生。所以超前地质预报须作为隧道施工工序中的重要一环落实到隧道施工的每个循环中。详细记录探水孔出水点位置、水量、水压等。
2.3注浆堵水措施
预注浆的目的是防止岩溶突水突泥，确保施工安全，后注浆的目的是确保隧道建设不对生态产生大的影响。当超前探水孔中6孔出水且总水量大于10m3/h时，启动全断面注浆。设计为30m一环全断面注浆，根据探水钻孔探明的出水点位置，可调整注浆长度，保留注浆止水岩盘5-10m；注浆孔孔径=108mm，开孔孔径150mm；注浆范围为隧道平均开挖半径（a）的1倍，单孔注浆有效扩散半径为R=3.60m，注浆孔底中心距D=1.50，R=5.40m，注浆最终压力为静水压力的2-3倍；岩层破碎地段采用前进式注浆，注浆分段长度5-10m，岩层较好，涌水不大时，可一次全孔注浆；注浆材料采用水泥-水玻璃双液浆液，水泥为P.0.32.5普通硅酸盐水泥，水灰比W/C=0.60-1.10，水玻璃波美度30-40Be，双液体积比C/S=0.70-1.40，凝胶时间根据现场情况确定。其次是局部预注浆：根据探水钻孔探明的出水点位置、水量和预注浆段岩层节理、裂隙发育情况，布置注浆孔个数和位置，注浆孔孔径为108mm，开孔孔径150mm；注浆范围为：出水通道范围内，隧道开挖外轮廓线以外5-6m，单孔注浆有效扩散半径R=3.60m，注浆结束最终压力为净水压力的2-3倍；注浆材料采用水泥至水玻璃双液浆液，水泥为P.042.5普通硅酸盐水泥，水灰比W/C=0.60-1.10，水玻璃波美度30-40Be，双液体积比C/S=0.70-1.40，凝胶时间根据现场情况确定。最后是后注浆：设计注浆范围为隧道开挖外轮廓线外4m，注浆采用42小导管，孔口环向间距1.20m，纵向间距1.20m，梅花形布置，在集中出水点注浆孔加密，注浆小导管布置范围根据开挖后渗漏水位置合理确定，不一定要全断面布置，局部点出水可采用局部预注浆堵水方法处理。
2.4抗水压衬砌
其一，环向盲管安装，在原有的10m一道基础上变更为3m一道，其二，在隧道起拱线部位每5m设置1个限水压泄水孔，并通过排水管最终引入隧道中心水沟排出洞外，很好的解决了此段安全隐患。
2.5渠化创新及节约成本—岩溶槽谷段地表河流、溪流
隧道穿越后槽发育的盐井河；左、右线穿越里程分别为ZK15+977、K15+991；该段盐井河平面形态上呈“S”状，沟宽5-15m，水深变化较大，一般深0.10-0.30m，局部由于冲涮形成深度相对较大的塘，深度约0.50-1.20m，故设计渠化措施流程如下：开挖至设计标高后→30cm素土夯实→表面铺3cm厚砂浆找平→铺设土工布→铺设HDPE防渗膜→铺设土工布→30cm粘土夯实→施作80cm厚C25混凝土明渠结构。渠化范围根据现场施工情况具体确定，以阻止或减轻河流水下渗影响隧道施工为原则，并考虑隧道运营可能对河流的疏干影响。
2.6加强监控量测
首先开挖面进行的观察：每次开挖后应该进行一次观察，并做好观测结果的记录，当地质的情况基本无变化时也可每天进行一次。观察后应绘制开挖面略图，填写工作面状态记录及围岩级别判定卡。初期支护完成区段观察：每天至少进行一次，观察的内容包括喷混凝土、锚杆、钢架的状态。其次水平净空变化量测。每次开挖后立刻进行，完成读数。确定各项数据合格后方才进入下一循环开挖。然后拱顶下沉量测。拱顶下沉量测与水平净空变化量测在同一量测断面内进行，其量测频率相同。
3、结语
该特长隧道工期压力大，社会关注度高，施工中采用“单侧壁导坑法”及超前物探与钻孔探水、超前注浆堵水、超短开挖（局部辅以弱爆破）、初支加强、仰拱超前、二衬紧跟等措施，并在地表下穿河渠地段，防止地表水下渗的防水渠化措施，很好地控制了围岩的变形，顺利通过了隧道富水地段并顺利贯通，实现了安全、优质、快速施工。
参考文献：
[1]王雄文，张文新，王瑞卿，等.旋喷桩技术在哈达铺隧道中的应用[J].低温建筑技术，2012，34（11）：110-112.
[2]言志信，史盛，江平，等.某砂岩隧道在开挖过程中变形的数值模拟研究[J].防灾减灾工程学报，2013，33（6）：631-636.