湿陷性黄土隧道深井降水方案中铁十九局集团郑云雷一、工程概况胡麻岭隧道东古路斜井位于定西市符川镇，斜井长770m，坡度-9%，斜井交于正线里程为DK77+400，东古路斜井施工主洞任务为1985m，主攻兰州方向1175m（Ⅴ级围岩355m，Ⅳ级围岩820m），副攻重庆方向650m（Ⅳ级围岩650m）；胡麻岭隧道歇地山斜井位于定西市符川镇米粮村，斜井长664m，坡度-7.2%，斜井交于正线里程为DK79+500，东古路斜井施工主洞任务为2078m，其中Ⅴ级围497m，Ⅳ级围岩1581m，主攻兰州方向1479m，副攻重庆方向599m。二、地质、渗水1、地质特征隧道通过地区属于黄土高原区，位于祁连褶皱构造单元的祁连中间隆起段之东南端，属于多旋回构造运动表现明显的地区，表层大部分为第四系砂质黄土覆盖，土质较均一，垂直节理和裂隙发育。掌子面开挖过程中，围岩比较松散，整体性差，很不稳定。2、渗水情况（1）东古路斜井开挖至X5+90时，拱脚处开始有渗水现象，围岩为粉砂岩，围岩破碎，自稳性差；至X5+60时，开始进入富水段，渗水范围也逐渐扩大，从拱脚渗水扩展到拱腰渗水，慢慢拱部也开始渗水，基底被水浸成淤泥。自X4+78后，渗水量又进一步的增大，几乎掌子面全部渗水，甚至基底有涌水现象发生；10月30日X3+76.5～X3+74.7右侧下导开挖过程中，在右侧拱腰处发现一处水囊，水囊直径10cm,涌水间隔时间为5分钟，单次涌水时间15～30秒，洞内日累计向洞外抽水115.2m3(采用水箱统计：水箱体积为2*1.2*1.2，日抽水40箱)。（2）歇地山斜井开挖至X2+82时，拱脚处开始有渗水现象，围岩为砂质黄土，整体性差，比较松散；至X2+60时，开始进入富水段，渗水范围也逐渐扩大，从拱脚渗水扩展到拱腰渗水，基底被水浸成淤泥。自X2+07后，渗水量又进一步的增大，几乎掌子面底板上3m全部渗水，洞内日累计向洞外抽水111.6m3(采用水箱统计：水箱体积为2.5*1.2*1.2，日抽水31箱)。（3）原因分析结合地质情况比较松散和隧道埋深较大等原因，渗水的主要来源为大气季节性降水的入渗和地下潜水含水体；东古路斜井右侧有水库水源补给，该水库在主洞DK76+640，水库顶面高程2216m，目前掌子面底板高程2205m，水库距离斜井距离620m，斜井、主洞穿越老三系未成岩山体，加上定西地区处在地震连发带，库水补给岩体裂隙。三、洞内现排水系统组成1、排水系统在已铺设底板前方设集水井，将水沿隧道边墙、两侧底板挖设沟槽引入集水井，再由集水井向水箱抽水，沉淀后用水泵向洞外排水（见图1）。洞内排水示意图向洞外积水井水箱水箱排水积水井积水井积水井积水井积水井积水井图一2、排水效果根据目前排水系统，可以将边墙和底板渗出的水汇集到水箱，把水排出到洞外，洞内路面积水明显减少，但是没有对围岩起到降水作用，边墙背后、掌子面积水仍然很多。3、对施工造成的影响东古路斜井两侧边墙围岩为泥岩，受边墙渗水影响，导致围岩软化，成淤泥状溢出，背后易形成空洞，2009年10月20日，在开挖下导过程中，因背后淤泥过多，空洞较大，造成6榀拱架整体下沉，下沉过程中，拱顶围岩松散造成塌方；2009年11月17日，拱腰受3水囊影响软化塌落，导致拱顶10m范围内发生坍塌，塌方量达450m。歇地山斜井地质围岩为砂质黄土，受渗水影响，含水量增大，2009年9月23日人工开挖下导过程中，拱架底角伴有稀泥溢出，造成掌子面附近8m拱顶出现整体下沉，拱顶出现裂缝，拱架倾斜,最大下沉量为114㎝，裂缝宽度为12㎝；11月21日量测X1+68最大沉降量为93㎝，两侧边墙严重变形，造成拱腰、拱顶出现裂缝。四、拟采用深井降水1．深井降水的特点深井易于布置，排水量大。降水深，降水设备和操作工艺简单，适用于渗透系数大、土质为砂性土、地下水丰富等特点，而且对降水深，面积大，工期长的工程特别适用。2．计算过程（1）确定总的渗水量先将隧道富水段10延米划分为一个单元，该单元近似于一个大的基坑，根据逐个单元每天的渗水量，现在已歇地山斜井X2+45～X2+35段为例：向洞外排水降水积水井水箱X2+25降水、积水井降水、积水井X2+47X2+35降水积水井X2+25X2+45～X2+35段抽水示意图计算总汇水量：Q=3.14nR2H=3.14*72*0.32*1.53=30.5m式中Q—总