富水炭质千枚岩隧道突涌水灾变机制及防控措施研究

摘要

玉磨铁路甘庄隧道4#斜井小里程段穿越富水炭质千枚岩层状地层时,发生严重的突涌水事故,围岩软弱、富水、破碎且变化频繁。通过对现场富水环境和地层条件的调查,结合突涌水灾害特征及腔体形成演化规律,从能量储存、能量释放和施工扰动触发3个阶段说明隧道产生突涌水的灾变机制,指出隧道突涌水破坏机制包括弯曲破坏、剪切破坏和渗透破坏3个方面;提出富水炭质千枚岩隧道突涌水防控流程和具体控制措施,明确了隧道风险段落确定方法和突涌水控制方法,包括预注浆方案及密排中管棚、局部超前注浆等加固措施。现场应用情况表明,隧道突涌水病害得到治理,突涌水防控措施能有效控制围岩突涌水影响,保证隧道结构安全稳定。