方案。在安全的前提下,若采取掌子面预注浆,则应尽量靠近断层位置实施作业;若采取横洞预注浆,则超前洞应尽量远离断层,并在横洞口设置防水闸门,确保注浆实施的安全。
小方山隧道在施工过程中揭露左洞发生了大面积突水,依据超前水平钻孔的探测结论,基于隧道突水灾变演化规律,提出对左洞采取横洞预注浆,并对左洞实施分区划段治理断层突水的技术方案,期防治效果明显,使得隧道安全穿越富水破碎带。隧道分区划段治理如图9所示。
对断层影响范围内的渗水、滴水、淋水以及小股涌水实施分区划段治理,但对于断层附近的突水则实施分流减压控注浆治理,其实施流程如下:
(1)引流与抽排。施作排水控分流、减压,安装带有高压阀门的耐压钢管进行引排,以降低主流孔的压力和流量,在效果不明显区域结合负压抽排进行分流;
(2)集中顶水灌浆。在分流减压与负压抽排后,断层破碎带具备堵水灌浆的条件时,启用孔口安装阀门的钻孔进行顶水灌浆封堵;
(3)引排孔灌浆。顶水灌浆结束后,实施周边围岩固结灌浆,然后采用高压大流量注浆泵注入快凝特种水泥砂浆实施引排孔封堵,必要时可以结合超细水泥或化学浆液实施强行封堵。
6.结论
本文针对武深高速公路小方山隧道修建过程中出现的突涌水地质灾害问题,结合理论分析与数值模拟的方法,分析了隧道开挖过程中突水灾变演化过程,并提出了断层带突水防治的技术,具体结论如下:
(1)针对隧道断层突水灾变过程,实质上是地下水随开挖变化由含水构造的Darcy流演变为潜在突水通道中的Brinkman流,直至突水隧道中形成N-S流的灾变过程。
(2)在定流量边界条件下,断层破碎带的渗透性的提高具有明显的卸压作用,但对地下水流速影响不大。
(3)基于隧道突水灾变的演化规律,提出了隧道断层破碎带突水防治的技术,并在武深高速公路小方山隧道成功应用,其结论可为后续类似工程提供参考与借鉴。
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