长沙地下电缆隧道不良地质条件下的施工技术 【不好意思，图片正在整理中...】

1、工程概况

长沙市芙蓉路电缆隧道位于芙蓉路西侧人行道下，全长12.7km，隧道设计埋深为13.7～21.3m，以措施井为施工竖井。各竖井均穿越著名的“白砂井层”，该地层是长沙地区主要的赋水地层。电缆隧道位于白沙井层下方，中间由粘土层分隔，粘土层厚度为2.09～5.98m，局部地段隧道触及白沙井层，给电缆隧道的施工带来极大的危害。

4#措施井工区往北施工，掘进至N+103m时，发现断层破碎带和两个涌水点（涌水量约为10m3/h），东侧边墙出现塌方，采取短进尺、管引水、快支护等措施继续施工。掘进到N+132m处，又发现一个节理十分发育的断层破碎带和多处涌水点(经测量涌水量约为60m3/h)。由于硐室大量积水、坍方，于是暂停掘进施工。

2、基本方案

经多方专家反复论证，认为该段隧道顶部粘土层较薄，洞身可能触及赋水层，断层破碎带裂隙已经与赋水层形成联系，如不及时有效的治理，可能酿成严重后果。本着“综合治理，区别对待，排堵结合，充填固结，保证安全”的原则，确定采取内外夹击的综合性方案进行处理，即先强排隧道积水，探明隧道涌水量和坍体数量；然后封堵施工掌子面，对坍体进行注浆加固；再用砼从地表对坍塌空洞进行填充；最后从洞内外两个方向对坍体进行注浆止水。之后，即可进行正常的隧道掘进施工。

3、施工情况
3.1 洞内探明硐室坍塌情况

⑴ 测量涌水量，组织突击排水：经测量，隧道两侧排水沟总流量为59.64 m3/h，通过强排约20h将积水基本抽干，总抽水量约2000t。

⑵ 探明硐室坍塌范围：隧道积水抽排到基本能出渣时，组织专人清渣、查看，边出渣边塌方。探明塌方范围：长×宽×高＝5×3.5×2.5＝43.75 m3。

3.2 封堵掌子面

探明塌方区域后，分析认为塌方区顶部距含水层底部仅3.2m左右，上部含水层与坍方地层水系连通，水压力大，可能产生大的冒顶，导致隔水层塌穿，从而引发严重后果。决定在施工掌子面现浇60cm厚的C20砼封堵墙，预埋4φ100mm的导流管，并安装阀门，埋6根φ5.8长7m的泄气和注浆管，用16MPa的单液水泥砂浆机进行1∶1的水泥浆液进行注浆。注入约10t水泥砂浆后，由于渗涌水量大，浆液大部分被水冲走，效果不佳。随即改变施工方案，改用地表充填方式处理。

3.3 地表充填砼

根据洞内探明的塌方区位置进行地表定位。在地表布置若干探孔（7个），经多次钻探和试灌注商品砼，找到塌方松动带、塌体和坍塌空洞，地表探测位置与洞内探测结果大致吻合，从地表向空洞灌注C20商品砼（泵送）33m3。继续探测证明灌注砼基本将主隧道坍塌空洞填满，并且有效的遏止了坍方的进一步发展，但没有取到固结土体和止水效果。

3.4 硐内、地表注浆

按照专家要求，将地面位于坍体上方的2个钻孔补钻至隧道底部高程，再增加3个相同深度的注浆充填兼固结孔。硐内截水墙上重新布孔11个。埋设导管并逐个安装开关，备作引水和注浆。上述布孔完成后，依次进行双液注浆，共计注浆约80m3。经上述处理后，涌水量由原来的60m3/h减少到现在的32m3/h。 涌水量明显减少。

3.5 塌方区止水、固结、注浆方案

⑴ 通过硐内截水墙、地表充填注浆，大面积塌方已得到控制，即可转入下工序施工，即打开封闭的掌子面，将跨塌、充填的渣土、固结体清走。开挖至N+130m处时 ，进一步探明塌方区充填固结效果，由于出现松动，已充填砼有往下滑移的动向，于是立即停止施工，重新砌筑截水墙。

⑵ 新截水墙墙体周边嵌入岩层内不少于300mm，保证无渗涌现象。先在新截水墙施工面码砌沙袋将水引至未施工部位流出，并安装泄水管导水（排水量必须大于涌水量）。

⑶ 根据排水量估算结果，安装21根φ48mm、长短不一，但均不短于2m的泄水管，各泄水管均安装开关以便进行关水试验和注浆之用。

⑷ 为确保施工安全和观察水源连通情况以及衬砌变形情况，做关水试验测定水压，即将泄水管全部关闭，其中一根装上压力表，作好详细记录以便确定注浆各项参数。

⑸在做关水试验的同时观察变形和开裂情况，若发现则凿槽或钻内大外小孔，随即用海带和麻刀塞入,再用快速堵逢砂浆封堵。

⑹ 注浆主要材料：525#硅酸盐水泥，40Be水玻璃，三乙醇胺，氯化钠。

⑺ 注浆压力：根据关水试验测定的压力进行调整，要求控制在出水孔压力的3倍之内。

⑻ 注浆量控制：由于岩层结构破碎松散，透水性大，采用以吸浆量小于0.6L/min为主的控制方式进行施工，根据由稀到浓的原则适当变换浆液配比1：1.5～0.5:1。

⑼ 浆液扩散半径：由于固体松散，孔隙率、充填率和损失率大，根据水量大小和孔深灵活掌握，对关键的注浆孔要随时观察，单孔扩散半径应尽可能扩大。

⑽ 注浆时间控制：