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隧道工程施工中的地下水防治地下水防治在隧道工程施工中扮演着至关重要的角色。
隧道工程施工涉及到地下水的排泄、支护和处理，如果没有科学合理的地下水防治措施，将会给施工过程带来诸多难题和安全风险。
下面将从地下水源、地下水的影响、地下水防治的方法和案例分析等方面探讨隧道工程施工中的地下水防治。
地下水是隧道工程施工中常见的水源之一，一方面，地下水的存在对施工有一定的帮助，可以提供一定的供水和排水条件；另一方面，地下水的存在也会给施工带来一定影响。
首先，地下水的涌入会增加隧道施工现场的湿度，增加了施工环境的复杂性；此外，隧道工程施工中需要进行土方开挖和岩体钻爆等工作，这些作业会使地下水难以自然排放，导致水位上升，可能引发冒水事故。
因此，在隧道工程施工过程中，地下水防治显得尤为重要。
地下水防治的主要目标是将施工现场的地下水位降至安全范围内，确保施工过程的顺利进行。
其中，减少地下水的涌入是地下水防治的重要手段之一。
采用适当的支护措施，如注浆、喷射混凝土和锚索等，可以有效地减少地下水的涌入。
此外，在对隧道进行岩体钻爆的过程中，也可以采取湿式和干式炮眼钻法，以减少地下水涌入，同时提高施工作业的安全性。
在地下水防治中，控制地下水位的变化也是关键。
通过施工沉井和井廊等结构，可以将地下水进行有效的排泄和控制。
此外，还可以采用地下水抽排、防渗、排水和清理沉积物等手段，控制地下水位的上升，并确保施工现场的干燥。
在实际的隧道工程施工中，地下水防治已经得到了广泛的应用。
例如，在某地的隧道工程施工中，为了解决地下水渗流过大的问题，工程师采用了降低洞室渗水量和控制地下水位的措施。
通过加固地下水排水管网，有效降低了地下水位，从而保证了施工过程的顺利进行。
总之，隧道工程施工中的地下水防治至关重要。
科学合理的地下水防治措施可以保证施工过程的安全和顺利进行。
在实际的施工中，不同地区和不同类型的隧道需要采用相应的地下水防治方法，并结合实际情况进行优化和调整。
某长大铁路隧道岩溶段施工技术某长大铁路隧道岩溶段施工技术
铁路是国民经济的重要组成部分，而隧道是铁路工程中不可或缺的部分。
然而，隧道工程中的岩溶段却成为了工程建设的难点之一。
隧道工程岩溶段施工存在的主要难点是基岩不稳定、水质不良、地下水位高等问题，这就需要相关专家和工程人员在施工过程中寻找一种科学、合理的施工方式。
针对该问题，某长大铁路隧道岩溶段施工采取了一系列措施，以保证施工的顺利进行。
首先，在施工前，专家们进行了地质勘探，并对隧道的整体情况进行了全面的分析和判断，以便更好地掌握隧道工程岩溶段的具体情况。
在地质勘探的基础上，决定了具体施工方案。
在施工方案中，针对基岩不稳定，决定了先进行爆破，利用爆破的方式将基岩打散，然后再进行开挖。
这样的做法能够减小基岩对施工带来的不利影响，提高了施工的效率。
同时，在施工中采用微爆破技术，保证了工程的安全。
其次，针对水质不良、地下水位高的问题，施工人员采取了严密的防渗措施。
在施工中，先进行了隧道内的混凝土浇灌，确保
了施工的质量，同时在浇灌的同时利用注浆技术，保证了施工后的防渗性。
最后，施工人员在施工过程中，高度重视了岩溶段隧道的环保要求，并采取了严密的环保措施。
在施工前，先进行了环保方面的准备工作，对施工现场进行了保洁，并在施工过程中使用环保材料，保证了施工对环境的影响最小化。
总之，某长大铁路隧道岩溶段施工采用的科学、合理的施工方式，提高了施工效率，保证了工程的安全性和质量，并且最大限度地减小了对环境的影响。
这样的做法给其他工程和学者提供了具有借鉴性的经验，有助于其他隧道工程在相似环境下的施工。
岩溶及其治理措施摘要：隧道穿越岩溶地层时，往往与地下发育、分布的各种规模岩溶、洞穴、溶蚀现象等相遇，对隧道施工影响较大。
针对上述问题，在本文中对岩溶的形成机理，处置方法进行了描述。
关键词：隧道岩溶治理方法1.岩溶及其形态特征在可溶性岩石地区，地下水和地表水对可溶岩进行化学侵蚀作用、机械侵蚀作用以及与之伴生的迁移、堆积作用，总称为溶岩作用。
在岩溶作用地区所产生的特殊地质、地貌和水文特征，称之为岩溶现象。
岩溶是碳酸盐类岩石与水作用的结果，只有碳酸盐类岩石分布的地区，才有岩溶。
我国碳酸盐类岩石分布面积很广，出露地表的约有120万平方公里，约占全国面积的1/8，埋藏地下的更为广泛，主要分布在我国南方广西、贵州和云南东部，其中以广西壮族自治区出露面积最大，约12万平方公里，占自治区面积的60%左右。
除此在湖南、湖北西部以及广东的西部和北部岩溶也很发育。
华北地区岩溶主要分布在山西和河北的太行山、太岳山、吕梁山和燕山一带，其中尤以山西境内比较发育。
岩溶与工程建设的关系很密切。
在岩溶地区修建隧道，一旦揭穿高压岩溶管道水时，就会造成大量突水，有事夹有泥沙喷射，给施工带来严重困难，甚至淹没坑道，造成机毁人亡的事故。
在地下洞室施工中遇到巨大溶洞时，洞中高填方或桥跨施工困难，造价昂贵，有时不得不另辟新道，因而延误工期。
在岩溶地区修筑公路时，由于地下岩溶水的活动，导致路基基底冒水，水淹路基、水冲路基及隧道涌水等。
2.岩溶的发育规律2.1岩溶发育规律在岩溶发育地区，各种岩溶形态在空间的分布和排列是有一定规律的，它们主要受岩性、地质构造、地壳运动、地形和气候等因素的控制和影响。
（1）岩性的影响可溶岩层的成分和岩石结构是岩溶发育和分布的基础。
成分和结构均一且厚度很大的石灰岩层，最适合岩溶的发育和发展。
所以许多石灰岩地区的岩溶规模很大，形态也比较齐全。
（2）地质构造的影响褶皱、节理和断层等地质构造控制着地下水的流动通道，地层构造不同，岩溶发育的形态、部位及程度都不同。
高速铁路隧道工程岩溶段施工技术摘要：近年来，社会进步迅速，我国的各行各业建设的发展也有了创新。
分析高速铁路隧道穿越岩溶地段施工中常出现的塌方、突泥等事故，并在此基础上灵活选择岩溶处理施工技术，达到提前发现溶洞、快速高效处理不同形态溶洞以及保证围岩加固效果等系列目标，进而促进了高速铁路隧道工程安全顺利进行。
关键词：高速铁路；隧道工程；岩溶段施工技术引言岩溶是一种由地表水和地下水，化学侵蚀、机械侵蚀和可溶性岩层沉积引起的地质现象。
修建高速铁路隧道时经常发生岩溶断面，在部分或全部结构的施工中，对隧道施工的影响尤为明显，不但会降低围岩的使用可靠性，而且会对施工产生负面影响，带来更大的困难和隐藏的安全风险。
确保岩溶断面施工的安全性和可靠性是处理岩溶断面时急需解决的问题。
可见，对高速铁路隧道岩溶段的施工处理技术进行研究至关重要。
1综合超前地质预报岩溶发育复杂多变，形态各异，建立适合白马山隧道的超前地质预报系统，精准地判断岩溶的发育情况对隧道施工安全及施工进度至关重要。
目前国内外超前地质预报的主要手段有地质调查法、地质雷达法、瞬变电磁法、弹性波反射法、超前地质钻探法，详见图1综合地质预报配套模式示意图。
及时了解和掌握前方地下水情况，并根据地下水含量制定相应的处理措施。
为及时合理地处理塌方，保证隧道的安全和进度，结合现场塌方情况对原因进行了分析。
图1 综合地质预报配套模式示意图2帷幕注浆及大管棚施工作业面扩挖施工2.1大管棚施工根据帷幕注浆设计图及大管棚设计图进行拱顶范围扩挖，同时在拱脚两侧考虑排水沟及集水坑设置部位开挖，具体尺寸见图2帷幕注浆及大管棚导向墙施工扩挖断面示意图。
图2帷幕注浆及大管棚导向墙施工扩挖断面示意图2.2帷幕注浆施工。
注浆方式采用分段前进式注浆，每端注浆长度20m，帷幕注浆每端共196个孔，注浆孔开孔直径108mm，终孔直径90mm。
(1)钻机就位钻机要求与已设定好的导向管方向平行，必须精确核定钻机位置。
隧道涌水治理及堵水施工工艺摘要：以湖北三峡翻坝公路季家坡隧道为例分析隧道所处地质情况，涌水来源，根据实际情况进行研究治理，重点介绍隧道涌水如何治理以及在施工过程中的施工工艺，对隧道堵水施工方案及措施进行探讨。
关键词：隧道涌水治理堵水施工工艺三峡翻坝公路季家坡隧道右幅全长3584米，属特长隧道，本项目从季家坡隧道出口倒坡施工1763米，隧道最大埋深约390米。
该隧道地处构造堆积和侵蚀-溶蚀低山丘陵地貌单元，山体相对高差50-200米，自然坡度一般19-38度，该地区地处亚热带大陆性夏热潮湿气候区，降水量大，地表水丰富。
1、涌水过程及原因分析1.1涌水过程YK16+135-YK15+925段原设计为Ⅲ级围岩，围岩揭露为白云岩，岩石较完整，原设计S3衬砌型式，2009年9月30日掌子面施工至YK16+042处裂隙发育，拱顶有多处股状裂隙水涌出，涌水量约70m3/h。
考虑到隧道今后的运营安全，经现场踏勘决定将YK16+042-YK16+022段20米由S3变更为S5-2，YK16+022-YK15+925段由S3变更为S4-1衬砌型式。
2010年5月24日早晨，由于受之前连续降雨影响在YK16+060附近，路面的结合处发生底鼓破裂，沿破裂处伴随有水突涌，初始涌水量约70m3/h，且具有一定的水压，水较浑浊，携带有大量的黄色淤泥，随后流量增至250m3/h，至下午1时涌水量减少为45m3/h，并稳定在35m3/h左右（照片1、2）。
25日底板调平层出水点水量变小，而YK16+050东侧边墙处水量变大，且沿二衬接触部位（YK15+985-YK16+075）有少量水射出(照片3)，总体水量约为100m3/h。
26-27日隧道区又经历了一次降雨过程（总的降雨量为57mm），但底板出水点和右边墙处出水点水量并没有明显的增大，随着时间的推移出水点涌水量呈递减趋势。
到5月28日发现底板水量逐渐减小，但是YK16+050处二衬施工缝处有黄色泥水渗出，含泥量较大，施工缝渗水扩展至YK16+122。
岩溶地段隧道施工技术措施在施工岩溶地段前，必须根据设计文件的地质资料、超前预报资料和现场实际，查明岩溶分布范围、类型情况（大小、有无水，溶洞是否在继续发育、以及其填充物）、岩层的稳定程度和地下水流情况（有无长期补给来源、雨季水量有无增长）等，对岩溶裂隙地层较富水地段，采用注浆堵水、限量排放，分部开挖，及时封闭，加强量测，注意安全。
对隧道穿越溶洞地段分别以引、堵、越等措施进行处理。
1.注浆堵水采用综合超前地质预测与预报手段确定注浆地段，通过注浆封闭加固，提高岩体完整性使其成为具有一定承载能力的结构体，形成围岩注浆固结圈，以限制排水量，实现控制排放，并与喷锚支护一起共同保证施工期间洞室稳定及安全。
注浆方式采用超前预注浆、后注浆、局部注浆、补注浆四种形式。
超前预注浆，每一循环长度30m，注浆加固范围为：正洞为衬砌轮廓线外5～8m；后注浆为开挖后全断面径向注浆加固支护；局部注浆分为：局部超前注浆、开挖后局部径向注浆等几种。
根据超前地质预报探明的局部岩溶实际分布（定位、定量）或开挖后地下水渗流状态分别采用。
补注浆为按上述三种注浆方式实施后，仍未达到设计要求时，根据实际情况选择上述注浆手段一种或多种补充注浆。
在注浆实施过程中，根据地质超前预报及揭示的地质信息。
注浆工艺、注浆效果及浆液的可能性、结石强度、耐久性及注浆前、后承压、水量变化特征等注浆施工资料和相关科研阶段成果适时对注浆方式、注浆范围、注浆标准、注浆材料等予以调整。
2.引、堵、越等技术措施引排水:当溶洞有水流时,不得堵塞水流通道。
查明水源流向及其与隧道位置的关系后,采用暗管、涵洞、盲沟等设施进行疏导。
堵填：对已停止发育、跨径较小、无水的溶洞，可根据其与隧道相交的位置关系及其填充情况，采用混凝土、浆砌片石或干砌片石予以回填封闭，根据地质情况决定是否需要加深边墙基础。
拱部以上空洞采用喷锚支护加固，或加设护拱及拱顶回填的办法处理。
该措施必须慎重选择。
跨越：当溶洞较大较深时，采用梁、拱跨越。
客运专线岩溶隧道地下水防治
摘要：岩溶隧道地下水是导致隧道地质灾害发生的主要原因之一。
科学合理的地下水防治方法是保障施工安全的基础，本文以实际工程为例，介绍了岩溶隧道地下水处置的基本原则和工程对策，提出了对岩溶隧道地下水处置的建议。
关键词：隧道；地下水；防治
0.引言
造成隧道工程地质灾害的重要因素就是岩溶与地下水，高压富水岩溶地层是经过地表层水以及地下水在补给、渗漏、循环以及径流过程中，可溶性岩层受到了物理破坏作用和化学物质溶解，使之形成了一种特殊性的地质环境。
隧道穿越高压富水岩溶地层，由于地下水的渗透性和对岩层的侵蚀作用，极易发生涌水、突泥、坍塌等地质灾害，也造成了对地下水资源的浪费。
如何解决富水岩溶隧道灾害防治和对地下水的有效利用问题，是亟待解决的技术难题。
本文依托工程实践，应用超前预报、超前钻孔、超前帷幕注浆及地下水引流利用技术，解决了上述问题，以期对类似工程提供参考。
1.工程背景
DK593+466.41～DK623+941，该项目施工任务共30.520km。
全长20761m，管段内共12.5座隧道。
属云贵高原剥蚀—溶蚀低中山、低山丘陵和高原盆地地貌，沿线主要位于云贵高原及边缘过渡地带。
岩性主要是灰岩、白云岩类可溶岩，板岩、泥岩、砂岩、页岩及煤系地层相间分布，局部地段有玄武岩分布。
不良地质主要有岩溶，且岩溶发育。
线路穿越可溶性碳酸盐岩地层，地下形态主要是溶洞、落水洞等。
地下水入渗条件较好，主要为岩溶裂隙水，在开挖过程中经常遇见地下岩溶洞穴、溶洞以及岩溶裂隙水等，并伴随着突水、突泥，且出水点多而分散。
其中以茅坪山隧道涌水最为严重，最大涌水量可达到72200m3/d。
地质灾害风险极大，岩溶水防治是隧道工程施工的重点和难点。
2.溶洞水处理的基本原则
在溶洞处理过程中应本着"方案合理、结构安全、保持水土环境、施工易操作、工程成本低"的原则，确保隧道通过岩溶地段时顺畅安全。
对于岩溶水的处
理原则主要采用排堵结合、以排为主、带水施工，二衬施工时对隧道结构防排水进行加强设计施工的处理方法，部分地段采用超前帷幕注浆堵水方式进行处理。
3. 岩溶水预防技术
对于已探明的岩溶区域，为保证隧道施工的安全性，主要是以预防为主，常用的岩溶预防措施主要有地质预报与超前钻孔、超前支护、短进尺与弱爆破、信息管理等措施。
3.1 地质预报与超前钻孔结合运用
由于隧道地质复杂，必须未雨绸缪，在正式施工前掌握隧道地质情况，即在管理实施中纳入超前地质预报，根据设计文件有关资料，在隧道施工前利用TSP、红外探水、地质雷达及地质素描等手段对掌子面实施超前地质预报，以查明溶洞的分布范围、类型情况（大小、有无水、溶洞是否在发育中及有无充填物）、岩层的稳定程度和地下水流情况（有无长期补给来源，雨季水量有无增长）等。
在施工时根据地质预报资料并结合现场情况采用超前地质水平钻孔手段进一步探明前方岩溶地质，尽量摸清其分布及发育的状态和规模，由此来判断其产生的危害性及影响程度，从而决定下一步的施工预防和技术措施。
施工时利用超前水平地质钻机对开挖前进方向进行30--60m的钻探，一般可按照断面大小布设3～6个孔，拱顶及拱脚尽量都布设钻孔，钻机钻孔时要固定牢固，不得随意摆动。
在岩溶高发地段，必要时结合风钻进行5m超前钻孔，对洞身前方进行全方位空间探测，探孔成放射形布设。
3.2 超前帷幕注浆
当探明前方为可溶岩与非可溶岩接触带、断层破碎带及向斜核部地段时，根据地质预报资料，预测水压大于 1.5Mpa，涌水量难以控制，开挖后围岩无法自稳极可能产生严重突水突泥地段，采用超前帷幕注浆。
注浆钻孔的布置,应综合考虑多项因素，包括钻孔作业要求、毛洞断面大小、含水层分布情况、岩溶（岩层裂隙）发育情况、单个注浆钻孔的作用范围、注浆段长、注浆范围等，超前预注浆注浆钻孔宜长短结合并呈伞形辐射状布置，施工中则应根据具体情况适当调整。
帷幕注浆孔口布置图见图4-1,注浆纵断面布置见图4-2。
图4-1 孔口布置图图4-2 注浆纵断面布置图开挖后先对掌子面进行压浆固结，以增加掌子面的稳定性。
压浆采取全断面超前帷幕注浆，加固范围掌子面及开挖轮廓线外5m～8m，钻孔深度30m，注浆压力0.5～3.0MPa。
浆液扩散半径为2.0～3.0m，注浆方式采取前进式分段注浆，分段长3m～5m ，即钻进3m～5m ，注3m～5m。
注浆材料采用水泥单液浆或水泥水玻璃双液浆。
采用定量定压相结合方式进行注浆结束标准控制。
结束注浆的标准是注浆压力达到设计终压，但是注浆量达到设计注浆量的80 %以上，只有达到上述标准，才能结束注浆。
注浆参数见表4-1。
4.隧道地下水利用
对于失水地区可以采用设置洞口集水池收集涌水，安装多级泵，通过抽水向蓄水池送水，失水村落分别修建蓄水池进行输水。
以茅坪山隧道为例，对隧道地下水的引流方案如图1所示。
图3 反坡排水平面示意图
地下水的再利用方法施工流程如下：施工准备——调查隧道内适合人畜及灌溉使用水源——“生活饮用水水源水”水质分析检验——测量水量——测绘布管路线位置及高程——施做集水池（与压力池及蓄水池可同时施做）——布设管道(泵房建设可同时施做)——安设水泵——初始调整——正常运营。
地下水利用方案的关键在于：
a).掌握了隧道区域水文地质和环境特点，即反坡隧道施工、大型充填溶洞、断层岩溶角砾岩等区段隧道施工涌水安全风险大；岩溶地下水难以和不宜水封堵，区域地面居民生活及生产的地下水资源施工流失风险大。
b).根据本富水岩溶隧道反坡施工情况，设计并制订了隧道常规和最大涌水位置的反坡排水总体方法和设备选型配套，并在隧道底部具有落水洞处研发应用了浮力自动启闭单向排水装置，可减少按装隧道排水设施，降低工程费用及耗能。
c).根据复杂岩溶地质区岩溶地下水不宜封堵、区域环境地下水资源流失敏感的特点，采用洞内岩溶裂隙地下水丰富区隧道洞内侧边钻井集水、引水洞、洞外引水管等措施，解决地表居民生活和灌溉用水，形成流失地下水的再利用方法。
5.结论与建议
隧道在施工过程中未发生一起安全事故，岩溶水的防治方案科学合理，保障是隧道施工质量和进度。
对防治方案总结如下：
1.超前地质预报结合超前钻孔是指导隧道岩溶水防治的基础，其预测精细化程度直接关系到岩溶水处置方案的效果。
2.超前帷幕注浆对岩溶水具有一定隔断、封堵作用，工程应用效果显著。
3.对于特殊地理环境，要充分探查水文地质情况，在施工过程中对岩溶水的处置方案要充分考虑地下水的引流、地下的局部汇聚等特殊因素，防治地下水对铁路后期运营造成安全隐患。
参考文献
[1]丁小平,骆文. 试论六盘山特长隧道地下水问题[J]. 公路交通科技(应用技术版),2016,(05):48-49.
[2]汪亚莉,许模,张强,周中海. 云南洱海东侧引水隧道地下水环境负效应探讨[J]. 长江科学院院报,2016,(02):14-18.
[3]赵春华. 永寿梁隧道地下水的成因、分布规律及施工措施研究[J]. 甘肃科技,2016,(02):91-94.。
