隧道工程突泥突水问题分析
隧道开挖突泥、突水是一种比较常见的现象。玉磨铁路(中老昆万铁路玉磨段)三标段新平隧道地质条件极为复杂,断裂、褶皱、裂隙极为发育和破碎,开工以来累计发生突涌25次,突涌4万余方。2017年3月6日,新隧道2#横洞小里程掌子面公布发生突泥1000余方。2017年3月27日,发生突泥、突水860余方。2017年3月28日,再次发生突泥8000余方。2017年3月28日,在次发生突泥8000余方,使已施工完成的横洞废弃100余米,被迫改线。2017年12月22日,在次发生突泥7000余方。
图3.1 玉磨铁路三标段新隧道2#横洞小里程段隧道突泥照片(资料来源于网络)
云南省临沧市云风高速公路安石隧道突泥突水事故,2019年11月26日右洞发生涌水突泥,突泥1.5万立方,突水速度13m/s,形成的泥沙堆积厚度2.5-5.5m。重约110顿二衬台车被推出148m,一辆挖掘机被掀翻推移48m后掩埋。造成12人死亡,10人负伤,直接经济损失2525万元。见图302所示。
图3.2 云南省临沧市云风高速公路安石隧道右洞突泥突水照片(资料来源于网络)
兰渝铁路胡麻岭隧道突泥突水,两年内,突泥沙土5万立方,泥浆15万立方,抽水万立方,见图3.3。由于隧道埋深小,后采用地表打井降水措施后,工程得以进展,见图3.4所示。
图3.3 兰渝铁路胡麻岭隧道突泥突水照片(资料来源于网络)
图3.4 兰渝铁路胡麻岭隧道地表打井降水示意图(资料来源于网络)
贵南高铁朝阳隧道突水事件,2018年6月10日,朝阳隧道辅助坑道出口平导距洞口1893米处掌子面在发生初次钻孔喷水后,停止掘进,在进行辅助超前地质预报施工作业时,突发瞬时巨量涌水突泥。突水途径已经成型的隧道后,由隧道口涌出,水量惊人(见图3.5)。造成洞内2名作业人员遇难。
图3.5 贵南高铁朝阳隧道突水事件(资料来源于网络)
一些隧道突泥突水现象参见图3.6。
图3.6 一些隧道突泥涌水现象(资料来源于网络)
针对隧道工程突泥突水问题,我方已经对现行技术产生质疑:
(1)采用现行技术支护已经出现突泥、突水现象多起,形成技术可行性质疑条件;
(2)支护造价高居不下,形成技术的经济效果疑条件;
(3)工期严重受阻,形成技术效率的疑条件。
项目实施单位在国内广泛咨询有效支护方案,迄今未能得到行之有效的结果。
以上工程案例表明,隧道突泥突水并不是个别现象,具有一定普遍性。由于地质构造作用,在进入高原的公路、铁路交通线上,以及相应的水利工程中,隧道均会遭遇到断层等破碎带和富水带。在这些地带,隧道突泥突水难以避免。因此,解决隧道突泥突水问题具有市场前景和国家建设需要。