一起输水隧洞特大突泥涌水处理实例分析

第48卷第9期2017年5月人民长江YangtzeRiverV01．48．No．9May，2017文章编号：1001—4179(2017)09—0065—05一起输水隧洞特大突泥涌水处理实例分析胡清顺，王和芬2，唐明秀(1．云南省调水中心，云南昆明650051；2．云南省水利水电勘测设计研究院，云南昆明650021；3．云南省滇中引水工程建设管理局楚雄分局，云南楚雄675000)摘要：牛栏江一滇池补水工程输水线路金奎地隧洞设计桩号K9+593处为灰岩与泥岩结合带，地质条件复杂，地下水位较高，施工开挖过程中先后发生两次较大规模的塌方和特大突泥涌水。初期拟采用超前大管棚、注浆及强支撑等支护措施进行处理，实际操作中管棚施工极为困难，处理效果极不理想，后决定采用绕线方案。分析了初始方案无法实施的原因，改线方案的技术要求和施工重点，相关经验可供类似工程突泥涌水处理借鉴。关键词：突泥涌水；轴线调整；支护处理；输水隧洞；牛栏江一滇池补水工程中图法分类号：TV67文献标志码：ADOI：10．16232／j．enki．1001—4179．2017．09．0141工程概况距离3号支洞与主洞交叉口位置70m。牛栏江一滇池补水工程是一项水资源综合利用工程，近期重点向滇池补充生态水量，改善滇池水环境，并在昆明发生供水危机时，提供城市生活及工业用水，远期2030年主要任务是为曲靖市生产、生活供水，同时作为昆明市的后备水源，为昆明市提供供水安全保障。牛栏江一滇池补水工程为Ⅱ等大(二)型，主要由水源工程德泽水库、提水工程库内于河泵站和输水工程干河泵站至昆明的输水线路三大部分组成。德泽水库正常蓄水位1790m，总库容4．48亿m，多年平均可引水量5．72亿m。干河泵站装机规模4×22．5MW(3用1备)，设计扬程221．2m。输水线路总长115．6km，设计输水能力23m／s，隧洞占输水线路总长的90．16％，单条隧洞最长为36．04km，其中金奎地隧洞长15．22km。金奎地隧洞位于输水线路前段，进口底板高程1970．97m，设计底坡1／2000，为马蹄形断面，净断面尺寸为4．0m×4．6m，钢筋混凝土衬砌厚度为0．3～0．5m。金奎地隧洞共布设了7条施工支洞，其中3号施工支洞为斜井，总长451m，高差123．2m，坡度17．4。，发生突泥涌水的隧洞位于3号支洞下部位置，2隧洞原设计方案和突泥涌水及成因分析2．1地形地质及对外交通金奎地隧洞沿轴线向地形起伏较大，地形坡度10。～45。，地势总体北、北东高，南、南西低，洞线分布高程1950—2263m，线路最高峰为金奎地梁子，山顶高程约为2270．4m，隧洞最大埋深约为300m。隧洞里程为K9+067～K12+451段，隧洞埋深在120～171m，围岩为志留系关底组Sg灰紫、灰绿、灰黑色薄一中层状泥岩、页岩夹灰色、深灰色中厚层状灰岩、砂岩，岩性较复杂，以极软岩为主，岩石软硬相间，局部有小断层发育、弱风化一微风化，隧洞围岩以V类为主，约占90％，局部Ⅳ类约占10％，地下水高于隧洞顶板120～160Ill，根据工程类比，估算涌水量30～50to(min·10m)，但在泥岩与灰岩接触带，可能存在突然涌水、突泥的条件，涌水量较大。3号施工支洞口对外交通较为方便。2．2隧洞开挖原支护方案初步设计阶段推测金奎地隧洞轴线在K9+067～K12+451洞段主要以V类围岩为主，局部为Ⅲ一Ⅳ类收稿日期：2017～O1—16作者简介：胡清顺，男，高级工程师，主要从事水电工程施工管理工作。E—mail：huqingshun2006@sina．corn66人民长江2Ol7年Ⅲ，V类J}：挖Iflf采}{j喷16OI11厚c20混凝土+趔河锚朴(或1；棚)+系统锚杆+挂钢筋例+钢支撑支护，超前锚朴规格为~I)25、L=4．5ITI，趟Iji『竹棚规格为qb42、L=4．5I11，系统锚朴规格为中22、L=3．0m，钢支撑距0．8III．．2．3突泥涌水成因分析2011年9JJ2()【l，JI=挖隧洲程K9+593处，涧身断嘶为灰拼的接触带，埤深约l50m，推测地下水位大于l20『l1l、拖1-化准备进行·次支护时，发现学子l?~4tJ九仃少渗水溢出，ii突然发生突泥涌水，突泥、lfl⋯学了约l10nl，突泥{矗约l200in(见1)lj{=什发，施T化首先将体清理至距离掌子20111，余段淤体币¨洲顶卜力‘铺墩一定鞋的排水孑L，然xlf淤实施上寸闭，冉利川l08超Ii订大铃棚对塌体进行迎}讶Ⅲ灌浆，足实施超火箭棚施，J2(1l1年9月30H凌01：()(】左右，次发牛r特人突泥水，突泥向土游1f『1约1701TI，渣体前端达3I支洲_．j主洲交叉位(I皋j2)，突泥龄约4()()()I1，¨IIflf洳水沿渣体Illf以400～420II