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摘要：在隧道的施工过程中会遇到各种各样的困难，例如隧道坍塌、涌水突泥等问题，如果在隧道的施工过程中遇到了涌水突泥的情况，就会对隧道施工带来十分重大的影响，导致隧道开挖工程无法正常进行，本文以滴水岩隧道为例，对灾害性涌水突泥情况的发生原因进行了分析，并提出了应对措施，保障施工安全。
关键词：灾害涌水突泥洞内处理排水降压
1.工程概况
在四川省绵竹市境内，有一条正在施工的隧道，它就是四川省绵竹至茂县公路（绵竹段）工程滴水岩隧道，隧道的进口为里程K32+070，出口里程K34+709，最大埋深约230m。隧址位于四川盆地西北部的龙门山推覆体高川推覆体与大水闸推覆体分界地段，高川推覆体为韧性推覆体，其南东界四道沟断裂从隧道区通过。四道沟断裂，在区域上称九顶山断裂带，该断裂为高山推复体与大水闸推复体的边界断裂，也是高山推复体的前缘断裂带，具同沉积断裂和长期活动性质。区内受龙门山断裂带的影响，区域性断层较多，且多为逆断层。受5.12特大地震影响，隧址区山体发生强烈崩塌，破碎岩体更加破碎，隧址区内褶皱发育，褶皱带由不对称的北东～南西向背斜、向斜组成，形成背斜狭长向斜宽广的复向斜复背斜构造。
2017年5月14日下午3点20分，在隧道K33+691进行开挖时，有施工人员发现在掌子面附近有少量的清水流出。经过十分钟左右清水开始变得浑浊，并伴随泥流的出现，紧接着出现了大量的突泥，涌出大量的夹杂着碎石的泥土，接着便出现了突水的情况，经过专业人员的测算，在突水的高峰期每小时的出水量大约为2800m3，三、四个小时后突水状况减轻，涌出的水流较为清澈，涌水情况一直持续到5月14日上午8点。
2.灾害性涌水突泥的原因分析
涌水突泥的主要原因有地质作用、工序环节中出现问题、超前预测预报、灾害评估不足等，以滴水岩隧道为例，滴水岩隧道出现涌水突泥情况的主要原因：一是该隧道处于东河口大型岩体崩塌影响区内，隧道区断层、裂隙原来即与地表有连通，在2016年11月3日东河口发生大型岩体崩塌后，地表裂隙与洞内断层、裂隙的连通范围更大，在暴雨后，地表水涌入洞内，形成瞬时涌水突泥；二是由于隧道地处中山峡谷地段河流左岸岸坡，地形高陡，岩体受区域构造作用严重，隧道区断层发育，断层破碎带岩体破碎，断层下盘岩体较破碎，裂隙发育，尤其是溶蚀裂隙及层面裂隙发育，岩层陡倾，隧道区储水条件一般，大气降水补给后，迅速向低洼沟谷及右侧河道排泄。在滴水岩隧道的开挖过程中曾经发生过多次的小型泥涌现象，深度达2m左右，并且没有稳定的地下水位。
经超前地质预报，在滴水岩隧道进口K33+691掌子面前方，从隧道掘进方向和顶板25~80m（K33+716~K33+771）范围内，产生的裂隙较大并且含水量较多。相对来说地板方向的含水量较少，在滴水岩隧道的进口K33+570掌子面前方0~80m（K33+570~K33+490），隧道掘进方向的顺层和顶层具有比较完整的岩石，其岩石性质相对来说有着较好的完整性，含水量较低。根据探测的情况分析，洞顶上方的围岩松弛区域长约140m，宽约110m，隧道洞顶上部10~25m范围，隧道中线左右30m处均处于影响范围。
3.涌水突泥处理对策
3.1地表处理
为了预防涌水突泥情况进一步恶化，应加强施工隧道处地表的警戒，并定期对涌水突泥情况进行检测，加派人手进行监测，防止涌水突泥情况危害到施工人员的生命安全，还应在地表布置沉降观测网（网格间距5m×5m），观测地表沉降的情况，布置范围应以突泥为中心，半径为60m画圆来布置。
如果在施工过程中出现了地表陷坑情况，施工单位应及时地派遣人员对塌陷地进行封锁，防止二次坍塌导致施工人员伤亡情况的发生，如若出现地表陷坑时正值雨季应在塌陷地上方覆盖防雨布，以免地表水渗入导致二次坍塌。同时还要用粘土等材料对裂缝进行填充，避免裂缝扩大。
为避免塌陷上游沟谷的水渗入地下，应该挖掘引水沟，将上游沟谷的水引向下游沟谷。
3.2洞内处理
3.2.1增设迂回导坑设计
因为突泥段比较长，并且伴随着突泥有着大量的地下水涌出，所以如果直接对突泥进行正面的清理存在着一定的风险，为了考虑施工安全，可以在突泥段侧面设置一些迂回引坑，通过导坑对正洞突泥溃口进行注浆加固处理，这样做可以有效地降低施工人员在施工时的风险，在对正洞突泥溃口进行加固处理的同时还要注意排水的问题，及时排出正洞洞顶上部的地下水，以防止其渗入到地下，腐蚀地下岩层导致二次涌水突泥情况的发生，保证施工人员的生命安全，迂回导坑Ⅴ级围岩一般采用的是间距50cm的I16拱架来加强对围岩的支护，可以最大程度的保障隧道开挖工作的正常进行，减少危害性涌水突泥对隧道开挖工作带来的延误，在开挖迂回导坑之前应对地质情况进行预测，并且要根据实际情况通过多方协商来决定是否要进行注浆加固处理。
3.2.2排水降压
为了减少在隧道开挖过程中因地下水压过大给施工过程带来影响的情况发生，应合理的利用迂回导坑及时排出地下水，降低地下水压，减轻地下水压给隧道开挖工作所带来的影响，对于迂回导坑钻孔的布置，导坑内应设置纵向两排钻孔进行排水，每排三个孔位，设置里程为YK0+156、YK0+171（对应正洞里程K33+700、K33+715）。
3.2.3利用迂回导坑对正洞突泥溃口进行侧向注浆加固处理
注浆完成后，要对注浆的稳固程度进行检测，保证注浆加固体强度不小于7MPa，避免事故的发生。值得注意的是，迂回导坑的迂回口（迂回导坑与隧道主洞前方交叉口）应比迂回导坑的起始口高，确保导出的水不返回到隧道主洞。
3.2.4正洞超前预注浆对突泥溃口进行注浆加固
当清理突泥达到K33+697里程时，应该对上台阶突泥面进行封闭处理，以防再次发生涌水突泥的情况，一般我们采用厚度大于20cm的混凝土网喷进行封闭，同时我们还要对掌子面以及周边隧道进行加固，一般情况下我们选择钢花管作为加固工具，因为钢花管的结构特点可以使注浆加固处理变得更加牢固，更大程度上的防止了事故的再次发生。钢花管为φ42，壁厚3.5mm，长度5m，间距1m，拱顶呈扇形布置，扇形布置角度为1200。
3.2.5突泥段加强衬砌设计
因为突泥后围岩所受的压力比较大，会给隧道开挖工作带来不可忽略地影响，为了保证隧道施工安全及隧道运营安全，在K33+691~+739突泥段采用隧道KD-1型衬砌结构。衬砌支护参数见表3-1，结构图见图3-1.
表3-1隧道KD-1段衬砌支护参数表
（1）一次衬砌
一次衬砌为C25钢筋混凝土，厚30cm，沿隧道全环设置，先施工仰拱初支、仰拱一次衬砌、仰拱二次衬砌、仰拱回填。再在仰拱回填上安装作业台架，铺设一次衬砌钢筋骨架，采用喷砼机械手湿喷。
（2）泡沫混凝土
泡沫混凝土设置在一次衬砌与二次衬砌之间，厚25cm，因加强衬砌段设计48m，加工专用台车，费用高且速度慢，无法满足开挖安全步距要求，经仔细研究并结合省内其他项目施工经验，先安装泡沫混凝土钢筋，再设置泡沫混凝土内模，内模采用I16型钢拱架，间距1m，每循环安装6榀型钢拱架，安装完成后铺设3cm厚木板，在木板外表面铺设防水层，后灌注泡沫混凝土。
（3）二次衬砌
KD-1型衬砌结构内轮廓较正常断面大40cm，预留空间厚40cm，因此不能利用现有二衬台车浇筑混凝土，需重新按扩大断面加工新台车，台车长6m。
3.2.6超前支护
对于灾害性涌水突泥情况的处理K33+691~+734段隧道采用了洞身长管棚+超前小导管作为超前预支护的方法，在最大程度上保证了其牢固程度，保障施工人员能够在安全的情况下进行隧道开挖工作，其设置范围主要是以管棚作为隧道拱墙，以小导管作为隧道的拱部，最大程度地对隧道进行加固，防止其因涌水突泥情况而发生坍塌。
3.2.7监控量测
严格按新奥法原理组织施工，在涌水突泥段应加强监控量测工作，用量测信息指导施工，及时反馈信息以修正设计和采取应急措施。现场监控测量是新奥法施工的重要组成部分，量测信息不仅是施工管理的主要依据，也是施工中修正支护参数的主要依据。量测数据应及时整理分析，及时预报变位状况，以修改设计，制定增强措施，防止坍塌。
3.2.8超前地质预报
隧道施工，须加强隧道超前地质预报工作。隧道超前地质预报是通过物探、钻探或导坑，并配合地质测绘或地质调査等手段收集的资料，对隧道的某个段落，或某个部位及其前方一定范围内的围岩地质特征、结构特征和完整状态、围岩级别及隧道开挖后的稳定性进行预测，并提出隧道前方开挖和支护建议的报告。力图在施工前掌握前方的岩土体结构、性质、状态，以及地下水、瓦斯等的赋存情况、地应力情况等地质信息，指导隧道施工，以避免施工过程中发生涌水突泥、瓦斯突出、岩爆、大变形等地质灾害，保证施工的安全。
3.2.9其他
（1）施工中应及时核对围岩类别，如发现与设计不符应及时提出，以便修改设计。
（2）开挖后应及时施作衬砌，尽快形成闭合环。
（3）复合式衬砌施工应认真执行新奥法原则，除进出口浅埋段外，二次衬砌模筑混凝土要求在围岩变形基本稳定后施作，当围岩变形过大，初期支护力不足时，除应及时增强初期支护外，亦可修改二次衬砌设计参数后提前施作模筑混凝土。在施作带仰拱的二次衬砌时，应先浇注仰拱，再浇注洞身墙拱二衬混凝土。
（4）施工中应注意喷射砼以及钢筋网与围岩的密贴，二次衬砌施作完成后应检查其背后与喷射砼之间的空隙，一旦发现应及时回填。
4.结语
综上所述，在应对灾害性涌水突泥情况时，主要采取的是排水与注浆加固方式相结合进行处理的方式，在实际生活中，应该结合隧道所在的地质情况采取相对的方式，避免因为在处理时的疏忽造成二次涌水突泥，以至于导致隧道发生坍塌，对施工人员的生命安全造成威胁。
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