1、濕陷性黃土隧道深井降水方案中鐵十九局集團鄭云雷一、工程概況胡麻嶺隧道東古路斜井位于定西市符川鎮，斜井長770m，坡度-9%，斜井交于正線里程為DK77+400，東古路斜井施工主洞任務為1985m，主攻蘭州方向1175m（級圍巖 355m，級圍巖820m），副攻重慶方向 650 m（級圍巖 650m）；胡麻嶺隧道歇地山斜井位于定西市符川鎮米糧村，斜井長664m，坡度 -7.2%，斜井交于正線里程為DK79+500，東古路斜井施工主洞任務為2078m，其中級圍 497m，級圍巖 1581m，主攻蘭州方向1479m，副攻重慶方向599 m 。二、地質、滲水1、地質特征隧道通過地區屬于黃土高原區， 位

2、于祁連褶皺構造單元的祁連中間隆起段之東南端， 屬于多旋回構造運動表現明顯的地區， 表層大部分為第四系砂質黃土覆蓋， 土質較均一，垂直節理和裂隙發育。掌子面開挖過程中，圍巖比較松散，整體性差，很不穩定。2、滲水情況（1）東古路斜井開挖至 X5+90時，拱腳處開始有滲水現象，圍巖為粉砂巖，圍巖破碎，自穩性差；至 X5+60時，開始進入富水段，滲水范圍也逐漸擴大，從拱腳滲水擴展到拱腰滲水， 慢慢拱部也開始滲水， 基底被水浸成淤泥。自 X4+78后，滲水量又進一步的增大， 幾乎掌子面全部滲水，甚至基底有涌水現象發生；10 月 30 日 X3+76.5 X3+74.7 右側下導開挖過程中，在右側拱腰處發

3、現一處水囊，水囊直徑10cm,涌水間隔時間為5 分鐘，單次涌水時間1530 秒，洞內日累計向洞外抽水115.2m3(采用水箱統計：水箱體積為2*1.2*1.2 ，日抽水 40 箱) 。（2）歇地山斜井開挖至 X2+82時，拱腳處開始有滲水現象，圍巖為砂質黃土，整體性差，比較松散；至X2+60時，開始進入富水段，滲水范圍也逐漸擴大，從拱腳滲水擴展到拱腰滲水，基底被水浸成淤泥。自 X2+07 后，滲水量又進一步的增大，幾乎掌子面底板上 3m全部滲水，洞內日 累 計 向 洞 外 抽 水 111.6m3( 采 用 水 箱 統 計 ： 水 箱 體 積 為 2.5*1.2*1.2 ，日抽水 31 箱) 。

4、（3）原因分析結合地質情況比較松散和隧道埋深較大等原因， 滲水的主要來源為大氣季節性降水的入滲和地下潛水含水體；東古路斜井右側有水庫水源補給，該水庫在主洞 DK76+640，水庫頂面高程 2216m，目前掌子面底板高程 2205m，水庫距離斜井距離620m，斜井、主洞穿越老三系未成巖山體， 加上定西地區處在地震連發帶，庫水補給巖體裂隙。三、洞內現排水系統組成1、排水系統在已鋪設底板前方設集水井， 將水沿隧道邊墻、 兩側底板挖設溝槽引入集水井，再由集水井向水箱抽水， 沉淀后用水泵向洞外排水 （見圖 1）。洞內排水示意圖向洞外水箱積水井排水水 箱積水井積水井積水井積水井積水井積水井圖 一2、排水效

5、果根據目前排水系統， 可以將邊墻和底板滲出的水匯集到水箱， 把水排出到洞外， 洞內路面積水明顯減少， 但是沒有對圍巖起到降水作用，邊墻背后、掌子面積水仍然很多。3、對施工造成的影響東古路斜井兩側邊墻圍巖為泥巖， 受邊墻滲水影響， 導致圍巖軟化，成淤泥狀溢出，背后易形成空洞， 2009 年 10 月 20 日，在開挖下導過程中，因背后淤泥過多，空洞較大，造成 6 榀拱架整體下沉，下沉過程中，拱頂圍巖松散造成塌方； 2009 年 11 月 17 日，拱腰受3水囊影響軟化塌落， 導致拱頂 10 m范圍內發生坍塌， 塌方量達 450m。歇地山斜井地質圍巖為砂質黃土， 受滲水影響，含水量增大，2009年

6、 9 月 23 日人工開挖下導過程中，拱架底角伴有稀泥溢出，造成掌子面附近 8m拱頂出現整體下沉，拱頂出現裂縫，拱架傾斜 , 最大下沉量為 114 ，裂縫寬度為 12 ； 11 月 21 日量測 X1+68最大沉降量為 93 ，兩側邊墻嚴重變形，造成拱腰、拱頂出現裂縫。四、擬采用深井降水1深井降水的特點深井易于布置，排水量大。降水深，降水設備和操作工藝簡單，適用于滲透系數大、土質為砂性土、地下水豐富等特點，而且對降水深，面積大，工期長的工程特別適用。2計算過程（1）確定總的滲水量先將隧道富水段10 延米劃分為一個單元，該單元近似于一個大的基坑，根據逐個單元每天的滲水量，現在已歇地山斜井X2+4

7、5X2+35段為例：向洞外排水降 水水 箱積水井X2+25降水、積水井降水、積水井X2+35X2+47降水積水井X2+25X2+4 5X2+35段抽水示意圖計算總匯水量：Q=3.14nR2H=3.14*72*0.3 2*1.5=30.5m3式中 Q總抽水量 ( m3)n 抽水次數 / 天R 水井半徑（ m）H 水井高度（ m）（ 2）確定滲水系數土的滲水系數表滲水系數 K土的名稱m/d粘土0.005粉質粘土0.0050.1粘質粉土0.10.5黃土0.250.5粉土0.51細砂15中砂520粗砂2050結合實際地質情況，斜井內土質為黃土和粘土組成，滲水系數：K=0.5 m/d。（3）確定降水深度

8、HdHwX2+45m52底板深 井X2+35 cm05計算降水深度Hw= Hd+10*i+0.5+0.3=2+0.8+0.5+0.3=3.6m式中 Hw總設計降水深度 (m)Hd水位到底板高度i 隧道縱坡注：式中 30 為底板厚度，為便于施工，水位降到施工操作面下 50。（4）確定含水層深度根據深井示意圖， 并結合實際地質開挖和水文地質情況， 含水層厚度取深井深度：即 m=25 米；（ 5）確定深井影響半徑R= 2 HwmK=2*3.6*3.54=25.5m式中 Hw總設計降水深度 (m) ，3.6mm含水層厚度， 25mK 滲水系數， 0.5（ 6）確定降水范圍內水位高度H=Hw 2+Q/（K）* （ R/rw）=3.62+30.5/ （ 0.5 ）* （ 25.5/0.2）=6.1式中 Hw總設計降水深度 (m) ，3.6mm含水層厚度， 25mK 滲水系數， 0.5rw 井半徑， 0.2Q總抽水量 ( m3/天 )，30.5根據以上計算， 設計降水深度 H 大于實際降水深度3.6 米，每單元設置一個深度25 米的深井，可以達到降水目的，滿足現場施工要求。五、施工注意事項1、施工達到要求深度后，應該根據洗井擱置的時間長短，宜多鉆進 23 米，避免因洗井不及時泥漿沉淀過厚，增加洗井的難度。2、水