CN112502777A - 隧道突涌冒顶关门处治的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种隧道突涌冒顶关门处治的方法，旨在能及时有效的应对隧道突涌冒顶关门之类的事故，并最大限度的降低灾害损失，顺利恢复TBM施工。其主要地表应急处治、洞内应急处治、地表永久处治、突涌体分阶段清淤、开设迂回导坑及高位工作洞室、突涌冒顶溃口及影响范围处治等步骤。本发明工法施工周期短、施工组织清晰、适用性强，适宜于TBM在突涌冒顶关门后、快速施工和成本控制。

Description

隧道突涌冒顶关门处治的方法

技术领域

本发明涉及TBM施工技术领域，具体涉及一种隧道突涌冒顶关门处治的方法。

背景技术

隧道掘进机（Tunnel Boring Machine，TBM）是一种用机械破碎岩石、出渣与支护实行连续作业的综合设备。TBM施工具有以下优点：1.掘进效率高：连续作业，能保证破岩、出渣、支护一条龙作业；特别在稳定的围岩中长距离施工时，优势更为明显；2.开挖少施工质量好：超挖量少，内壁光滑，不存在凹凸现象，支护工程量，工程费用降低；3.对岩石的扰动小：能够改善开挖面的施工条件；周围岩层稳定性好，施工安全性好。

当前，在隧道施工过程中，广泛的采用TBM挖掘；但是由于地质影响，掘进施工通过不良地质区段时，有时会遭遇突涌、冒顶等工程难题。更为严重的是，TBM施工过程中如遭遇隧道突涌冒顶关门的突发事件，如不及时处置或处置不当，则会造成无法挽回的巨大损失。

针对这一类情况，为了隧道掘进工程的顺利进行，最大限度的降低灾害损失，研究设置科学合理的处治方法是当务之急。

发明内容

本发明旨在提供一种隧道突涌冒顶关门处治的方法，以及时有效的应对隧道突涌冒顶关门之类的事故，并最大限度的降低灾害损失，顺利恢复TBM施工。

为解决上述技术问题，本发明主要采用以下技术方案：

设计一种隧道突涌冒顶关门处治的方法，包括如下步骤：

（1）地表应急处治：突涌冒顶发生后，对地表及陷坑实施截流引排；陷坑积水抽排完毕后，对陷坑底部灌浆封填形成封堵层，再对陷坑进行土石回填；

（2）洞内应急处治：通过平导在对应的突涌体范围施作探测孔兼泄水孔；在溃口段对应的平导或正洞对应的位置处套拱加固；于被困TBM尾端施作探查小导洞；然后通过小导洞在突涌体小里程坡脚处设置封堵墙；最后由对应的隧道在TBM尾部至突涌体之间对应位置开设横通道，将正洞施工轨线通过横通道转移至平导；

（3）地表永久处治：地表陷坑土石回填完成后，对边坡进行修整、陷坑钢筋混凝土回填、注浆加固及恢复地表流水，使陷坑及边坡达到永久稳定状态；

（4）突涌体分阶段清淤：先从大里程方向实施第一阶段清淤，并及时在淤体坡脚处设置封堵墙，然后通过平导对溃口范围进行探测，根据已探明的溃口范围，由平导向溃口段进行水平锁口注浆；水平锁口注浆加固完成后，爆破拆除大里程封堵墙进行第二阶段段淤体清理；

（5）开设高位迂回导坑及高位工作洞室：在正洞一侧开设高位迂回导坑及高位工作洞室，对坍方溃口范围进行准确定位；再通过高位工作洞室对坍方溃口范围进行高位泄水及高位注浆加固处理，使坍方溃口范围形成封堵层分隔；

（6）突涌冒顶溃口及影响范围处治：溃口封堵层施作完成后，首先对TBM尾部封堵墙进行超前注浆加固；然后以两面夹击的施工原则对淤体两侧封堵墙进行拆除并开挖至溃口范围，两侧再次施做封堵墙，达到安全稳固状态；最后通过两侧封堵墙对溃口段进行超前帷幕注浆加固，以循环采用超前大管棚、短进尺、环环封闭的支护方式对溃口及影响段进行开挖支护。

在所述步骤（1）中，在TBM尾部封堵墙施工完毕后，开始地表陷坑土石回填及边坡修整；边坡修整按自上而下分台阶逐层清理稳定，台阶高度不超过10m，边修整边防护。

在所述步骤（2）中，在套拱加固并喷砼封闭完成后，对该段进行径向注浆加固，该段采用φ42小导管径向注浆加固围岩，注浆材料采用水泥浆，水灰比1:1，注浆压力0.5～1.0MPa。

在所述步骤（2）中，导洞开完前需在开挖轮廓线以上两米位置施作长度为3.0m，直径φ22的锁口锚杆进行加固；采用钻爆法开挖导洞后进行初喷，导洞洞身采用锚喷支护。

在所述步骤（4）中，在第一阶段清淤完成后，施做模筑混凝土封堵墙，封堵墙施做之前，对封堵墙背后突涌体堆填反压块石，封堵墙底厚4m*顶厚2m，采用C25砼浇筑。

在所述步骤（5）中，大里程封堵墙完成后，于封堵墙后设置净空尺寸为4.5m（宽）*4.96m（高），纵坡14%的迂回导坑；迂回导坑采用钻爆法两台阶开挖，临近溃口范围设置超前探孔，循环前进。

在所述步骤（5）中，高位工作洞室作为高位管棚工作洞室；其开挖完成后设置全断面止浆墙，止浆墙采用C25混凝土浇筑，并对钻机施工平台进行模筑混凝土浇注，以便于移动钻机。

在所述步骤（6）中，超前大管棚大里程侧施做两循环，小里程侧施做一循环，每循环管棚搭接长度6m；每循环于拱部120°，按照环向40cm间距，外插角为6°设置φ76超前大管棚；管棚内设钢筋笼，超前大管棚孔作为注浆孔，管棚安设完成后进行全孔一次性注浆。

在所述步骤（6）中，溃口段开挖支护完成后从大里程侧向小里程侧单向仰拱施工作业，仰拱施工由挖机将底部回填虚渣进行挖除，人工底部淤泥积水清理干净后就地编制钢筋、立模混凝土浇筑，仰拱每循环施工长度为12m；仰拱施工完成后及时组织轨线恢复施工。

本发明的主要有益技术效果在于：

（1）突涌冒顶发生后，地表通过截流引排、坑底封堵、土石回填、混凝土封顶及袖阀管注浆可及时控制坍坑下陷，工艺精炼、及时可控；

（2）洞内TBM尾部可通过施做探查小导洞，能有效及时引排突涌发生的积水；施做封堵墙对突涌体形成挡渣墙，可防止突涌体进一步发展；

（3）由平导向正洞溃口范围采用水平锁口注浆，可有效防止突涌体清理过程中二次滑溜造成安全事故。

（4）通过在正洞隧道一侧施做高位迂回导坑+高位工作洞室，可进一步准确定位突涌冒顶溃口范围，同时可对突涌溃口范围进行高位泄水及高位注浆加固，使溃口达到稳定状态。

（6）根据已探测溃口范围，以超前大管棚+超前注浆加固，短进尺、强支护的支护原则对溃口及影响段进行开挖支护，施工安全且高效。

（6）本发明工法施工周期短、施工组织清晰、适用性强，适宜于TBM在突涌冒顶关门后、快速施工和成本控制。

附图说明

图1为本发明隧道突涌冒顶关门处治总体流程图。

图2为本发明实施例中地表陷坑发生位置剖面示意图。

图3为本发明实施例中地表陷坑发生位置平面示意图。

图4为本发明实施例中地表处治示意图。

图5为本发明实施例中突涌冒顶所处位置平面示意图。

图6为本发明实施例中突涌体清淤平面示意图。

图7为本发明实施例中迂回导坑平面示意图。

以上图中，1为正洞，2为正洞溃口段，3为设备区间，4为地表陷坑，5为陷落体边缘，6为沟谷上游，7为沟谷下游，8为排水沟，9为二次回填C25混凝土层，10为陷坑内堆积体，11为地表加固注浆管（梅花型布设，间距4*4m），12为回填细石混凝土层，13为回填土石层，14为横通道，15为探查小导洞，16为Ⅰ线正洞，17为小里程封堵墙，18为Ⅱ线平导，19为第二阶段清淤段，20为大里程封堵墙，21为第一阶段清淤段，22为水平锁口注浆段，23为迂回导坑，24为迂回导坑工作洞室。

具体实施方式

下面结合附图和实施例来说明本发明的具体实施方式，但以下实施例只是用来详细说明本发明，并不以任何方式限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例一：隧道突涌冒顶关门处治应用实例

工程概况：大瑞铁路高黎贡山隧道位于怒江车站至龙陵车站区间，全长34.538km。全隧均位于直线上。隧道内线路纵坡为人字坡，最大坡度为23.5‰；本隧最大埋深为1155m。

本隧辅助坑道设置为“1平+1斜+2竖”，全隧分为进口、1号斜井、1号竖井、2号竖井及出口共5个工区组织施工。其中出口工区为TBM工区，正洞、平导均以TBM施工为主，TBM施工困难段及洞口段采用钻爆法施工，TBM步进通过，其中正洞采用一台直径为9.03m的开敞式TBM自大里程往小里程方向施工。

高黎贡山隧道出口正洞D1K224+210处突涌冒顶处治过程

2018年11月3日，高黎贡山隧道出口正洞掌子面施工至D1K223+846，已施工段D1K224+192～221段洞顶发生突涌地表出现坍塌陷落，洞内突涌体淤积长度约700m，导致前方正洞TBM被困。

突涌发生后，制定了应急处治、地表永久处治、正洞突涌体分阶段清淤、增设高位迂回导坑及高位注浆加固、正洞突涌溃口段处治等措施，具体施作如下（参见图1）：

（一）地表应急处治

地表及陷坑截流引排→陷坑底部灌浆封填→陷坑土石回填及边坡修整→陷坑混凝土回填；详述如下。

1.地表及陷坑内截流引排：为避免水流持续涌入陷坑内，在河道上游采用沙袋设置高于水位线0.5m的拦水坝，后采用抽水泵将拦水坝及陷坑内水抽排入下游河道。具体措施为：用鱼线从下游甩至上游后，牵引钢丝绳从下游跨越陷坑至上游，后利用钢丝绳将消防布管从下游牵引至上游，在拦水坝处及陷坑内设置污水泵，通过污水泵连接Ф200及Ф100消防布管将上游沟谷水排至下游，污水泵运转施工用电由发电机提供；参见图2、图3。

2.陷坑灌浆封填：地表陷坑4积水抽排及便道整修完成后，在距离陷坑约50m处修筑作业场地，采用水泥浆液通过φ100钢管输入陷坑内进行底部封填,封堵厚度平均约为1.5m。水泥浆灌注按顺序和方向分幅施工，陷坑底部填满，水泥浆顶面应保持水平；参见图2至图4。

3.边坡修整及陷坑土石回填：为保证洞内施工安全，在TBM尾部封堵墙施工完毕后，方可开始地表陷坑土石回填及边坡修整。边坡修整按自上而下分台阶逐层清理稳定，台阶高度不超过10m，边修整边防护。最后人工配合清除表层浮土、浮石，根据现场情况，刷坡应分两级边坡，台阶宽度不小于2m，坡度不小于1:1。边坡修整时要做到边修整边喷网防护。利用边坡整修土石方进行分层填筑，分层厚度不超过0.5m，并分层碾压密实。土石回填顶面应距离上下游河底不小于2m。

4.陷坑混凝土回填，预留排水沟：陷坑底部土石回填并平整完成后由人工现场编制焊接钢筋后浇筑混凝土，混凝土回填至水沟高程后人工架立木模班浇筑至设计高程。回填混凝土施工由拌合站按照配合比（不加水及减水剂）拌制干料，采用砼罐车24h不间断运输至施工现场。干料在现场按照配合比加水及减水剂后，采用小型混凝土搅拌机搅拌后，由1台小松PC-130挖机装斗运输至陷坑内，陷坑内混凝土由人工平整并振捣，人工铁锹收面等方式施工。施工所用材料均采用自卸车运输至陷坑处，人工抬运等方式进行，施工用电为发电机发电。混凝土应分层浇筑，每层厚度控制在50cm以内，浇筑上层混凝土时应在下层混凝土初凝前浇筑完成，顶部排水沟8提前安设模板并保持排水沟8与上下游河道顺接；详见图4。

（二）洞内应急处治

Ⅱ线平导向Ⅰ线正洞突涌体范围探测孔兼泄水孔施作→突涌冒顶溃口段对应Ⅱ线平导套拱加固→Ⅰ线正洞被困TBM尾端探查小导洞施做→Ⅰ线正洞被困TBM尾部封堵墙施工→Ⅱ线平导向Ⅰ线正洞横通道施做→Ⅱ线平导向Ⅰ线正洞突涌冒顶溃口范围探测；参见图5。

1.TBM及突涌体段探孔兼泄水孔施作

为探查TBM设备情况，防止TBM设备范围内积水升高造成设备进一步损坏，同时兼顾对正洞突涌体进行泄水，从Ⅱ线平导18向Ⅰ线正洞1打设φ76钻孔，按每5m分段进行，为防止终孔后堵孔，应进行全孔孔内成像。探测孔位于Ⅱ线平导18左侧边墙坑底面以上1.8m处,其与水平面夹角16～18°,探测孔长度不小于30m。

（1）施工工艺流程：施工准备→探测孔标示→钻机就位→探测孔兼泄水孔打设→孔内成像→成果分析。

（2）施工准备：探测孔兼泄水孔打设采用Φ76管棚钻机钻孔，钻孔所用高压风用平板车搭载发电机、空压机提供，钻孔利用水泵从平导水沟内抽取。钻机固定在机车所牵引的平板车上。钻孔前风水电准备到位。

（3）孔位标示：探测孔打设前由测量组按照间距5m在初支面详细标示里程，技术人员从仰拱块顶面尺量1.8m标示打孔位置，标示位置用红漆喷点。

（4）钻机就位：钻机固定在平板车，根据标示探测孔位置，由机车牵引到位。到位后调整角度，利用罗盘仪调整钻机角度至16°，钻机角度固定后，焊接固定，确保钻探过程中钻机不偏位、移位。

（5）探测孔兼泄水孔打设：探测孔兼泄水孔打设采用Φ76管棚钻机钻孔，钻孔所用高压风用平板车搭载发电机、空压机提供，钻孔利用水泵从平导水沟内抽取。钻设前由技术人员对钻设角度、深度、位置进行、孔口高程进行指导，并详细记录，钻孔过程有专业地质工程师查看并记录。钻孔时，分段进行孔内成像，每5m进行一次孔内成像，防止终孔后坍体掉块堵孔。

（6）孔内成像：钻孔时，分段进行孔内成像，每5m进行一次孔内成像，防止终孔后坍体掉块堵孔，全孔缺失孔内成像，终孔后进行全孔孔内成像。

2.溃口段对应平导套拱加固处理

Ⅱ线平导18已初支段受Ⅰ线正洞1突涌体影响，初支出现变形、开裂，为保证平导支护结构安全，对该段增设套拱并径向注浆加固，同时加强监控量测，即变形、开裂段已施做初期支护表面设置全环HW100型钢钢架，纵向间距0.75m，与原已施做的HW100钢架交错设置；喷C25混凝土（H1）15cm，钢架间设置φ25环向连接钢筋，环向间距0.5m拱墙范围设置φ8钢筋网，网格间距20cm×20cm。在套拱加固并喷砼封闭完成后，对该段进行径向注浆加固，该段采用φ42小导管径向注浆加固围岩，注浆材料采用水泥浆，水灰比1:1，注浆压力0.5～1.0MPa（可根据现场实际情况调整）；主要工艺流程如下：

（1）施工准备：施工前做好现场施工所用风水电准备到位，用作锚杆、锁脚、喷射混凝土作业风电来源；

（2）网片挂设：先在在已施做的初期支护表面打设铆钉，利用铆钉固定挂设网片，钢筋网规格为Φ8，网格尺寸：20*20cm。钢筋网焊在连接拱架上，钢筋网片应随已喷面的起伏铺设，与受喷面的间隙一般不大于3cm。钢筋网的喷砼保护层厚度不得小于2cm；钢筋网纵向前后排网片形成不小于一个网格的搭接。

（3）套拱架立：此段已施做初期支护表面设置全环HW100型钢钢架，纵向间距0.75m,与原已施做的HW100钢架交错设置，架设钢架前，标示套钢架位置。拱架架立利用矿车上搭设作业平台人工安装作业，机车牵引移动，必要时使用辅助千斤顶保证钢架撑紧初支面，底部连接及螺栓连接牢固，纵向相邻两榀错开安装。钢架架立完成后，在拱脚两侧以仰拱块面上1.0m处设置“L”锁脚锚杆，并与钢架焊接牢固。环向设置φ25连接钢筋与翼板、腹板焊接牢固，环向间距0.5m，仰拱块以上布置。

（4）喷砼：喷射砼采用应急喷射方式，混凝土洞外拌和站拌制，平板车搭载料斗运输进洞，人工喷射；喷射砼作业应连续进行。喷射作业应分段、分片、分层，分段长度不宜大于6m。喷射时先将低洼处大致喷平，再自下而上依次进行。分层喷射时，一次喷射砼的厚度不应小于4cm，后一层喷射应在前一层砼初凝后进行。喷射需保证饱满密实，有水段落需提前用φ100波纹管进行引排。

（5）等强：喷混完成并达到75%强度后，对该区段进行注浆加固。

（6）注浆管埋设：注浆孔孔囗环向间距150cm,纵向间距150cm,梅花型布置。注浆孔采用人工手持风钻钻孔,开孔直径不小于75mm,钻孔完成后对孔内虚渣用高压风吹除,然后用风钻顶入Φ42mm,壁厚3.5mm的钢花管,管长4.0m。注浆管安装完成后,在管口处安装注浆阀门。

（7）注浆：

1）拌制水泥浆：钻孔快完成时，应先加水后加水泥，水泥浆液水灰比按1:1拌和10～20min；

2）注浆方案：注浆从洞口向掌子面方向，由下向上的顺序进行注浆加固，注浆压力0.5～1.0Mpa，注浆孔壁与钢管之间用锚固剂填实，孔口设止浆塞，注浆过程中若发生串浆，则关闭孔口阀门待其他孔注浆完毕后再打开阀门；

3）注浆结束标准：①当注浆过程中浆液渗漏严重，可暂缓注浆20min后，再进行二次补注浆；②当压力达到设计注浆压力终压并稳定10～15min，注浆量达到设计注浆量的80%以上时，可结束该孔注浆；③注浆完成后1d,可用风钻钻孔检查注浆效果，如钻孔后还是松散围岩，需对该位置重新打孔补助浆。

3.TBM尾端探查小导洞施作

为探查Ⅰ线正洞1 TBM受困及积水情况，防止TBM设备区3内积水升高造成设备进一步损坏，于Ⅱ线平导18对应Ⅰ线正洞1 TBM尾部设置长22.3m×宽1.5m×高2.2m探查小导洞15，采用全断面弱爆破开挖，人工手推车装运至平板车运输进行出渣，施工用风、电均由空压机及发电机提供，施工用水从平导TBM供水管路接引。

（1）施工准备：导洞开完前需在开挖轮廓线以上两米位置施作长度为3.0m，直径φ22的锁口锚杆进行加固，待加固完成后方可进行下一步开挖工作。

（2）探查小导洞15开挖：导洞长度22.3m，采用钻爆法开挖，开挖内径空尺寸为1.5m（宽）×2.2m（高）。

（3）开挖面初喷：为保证施工安全及施工质量，导洞进行开挖后进行初喷，喷砼厚度2cm，要求喷砼表面平整，密实，外观及实体质量均达标。

（4）导洞支护：导洞洞身采用锚喷支护；其中，导洞与正洞及平导相交5m开挖面初喷砼2cm后，架设纵向间距1m/榀的I14型钢钢架加强支护，要求型钢钢架与初喷面务必紧密接触，空隙处用混凝土垫块楔紧，每榀钢架按8处计列数量，每处1号垫块一块，2号垫块两块，施工过程中可根据实际情况进行调整。

（5）喷砼加固：导洞钢架安装完成后进行喷砼封闭，其中立拱段喷砼厚度18cm，其余段喷射C25混凝土，喷砼厚度5cm。

4.TBM尾端封堵墙施工

为控制突涌体进一步发展及后续TBM抢修、恢复施工创造条件，在突涌体小里程（TBM受困侧）坡脚处设置封堵墙17。在突涌体坡脚码放砂袋进行反压加固后，在小里程坡脚处设置模筑混凝土小里程封堵墙17，封堵墙17底厚6m*顶厚4m，采用C25砼浇筑；封堵墙全环设置φ22径向连接锚杆，3m/根，两侧间距1.5*1.5m交错布置，锚杆末端预留深入封堵墙1.5m，用作封堵墙与岩体间锚固；封堵墙内按1.5*1.5m梅花型设置竖向HW100连接型钢用作上、下混凝土接茬连接；并利用仰拱块预埋两排φ50mmPVC排水管，横向间距1.5m，排水坡度5%。封堵墙5.25m高处设置50*50cm方形观测孔；主要施工工艺流程如下：

（1）积水抽排：在突涌体与TBM尾部间设置抽水泵及排水管路，将突涌至正洞的涌水通过小导洞抽排至平导自流出洞外。

（2）清淤：积水抽排干净后，从TBM尾部向突涌体方向清淤，至涌泥体坡脚位置结束，不得清理突涌体，防止因底部清理失稳，造成二次滑塌。清淤采用人工铁锹清理，渣体装入编织袋作为堆码沙袋使用。

（3）沙袋堆码：清淤至突涌体时开始堆码沙袋，沙袋堆码从突涌体坡脚处退后1.0m向突涌体方向堆码，堆码前底部淤泥积水清理干净，以增加堆码沙袋的抗阻力。堆码沙袋利用清理淤泥的沙袋就地堆码，堆码高度为1.5m，堆码时上下两层间错缝堆码。

（4）设置立柱型钢：在封堵墙内设置竖向HW100连接型钢，梅花型布置，横纵向间距1.5*1.5m。型钢利用仰拱块上植筋固定，随混凝土浇筑焊接接长，保证接口位置每层埋入混凝土长度和外露长度不小于1.0m。

（5）皮带机支架及TBM水电线路拆除：清淤及植筋过程中同步进行封堵墙范围皮带机支架及TBM水电线路拆除工作。

（6）施做径向锚杆：封堵墙全环设置径向连接锚杆，采用φ22砂浆锚杆，3m/根，两侧间距1.5*1.5m交错布置，锚杆末端预留深入封堵墙1.5m，用作封堵墙与岩体间锚固。锚杆打设利用人工手持风钻打设，施工用电利用平导变压器接引线路至封堵墙处提供，钻眼用风通过平导与正洞间贯通探孔从平板车上搭载的空压机接引。锚杆打设需垂直于岩面，保证预留及外露长度，利用封堵墙分层施做高度分层打设；底部锚杆利用仰拱块注浆孔施做锚杆。

（7）预埋排水管、立设模板：板采用木板加工制作，每次混凝土浇筑高度为1.5m，为保证横截面刚度，模板背后横向设置加劲方木，方木间距50cm设置一道，模板加固采用斜撑支撑加固，斜撑支撑间距50cm，同时模板采用φ16钢筋做内拉，以保证模板在混凝土压力作用下稳固。于封堵墙5.25m高处设置一方形观测孔，观测孔尺寸50*50cm。观测孔设置于隧道中线上，用于每天对涌泥体表面状态进行观察。

（8）混凝土浇筑：封堵墙混凝土浇筑采用洞外拌和站拌制，轨行式混凝土罐车运送至小导洞位置，通过高压泵泵送浇筑，插入式振捣棒振捣施工。

（9）混凝土等强：待混凝土达到设计强度75%后，即可开始下循环模板施工，进行下层混凝土浇筑。

5.运输横通道施工

为尽快打开Ⅱ线平导18进Ⅰ线正洞16施工与TBM设备维修及后期TBM施工运输通道，将Ⅰ线正洞1施工轨线通过横通道14转移至Ⅱ线平导18。横通道14中线与I线小里程方向夹角为140°，断面净空尺寸为4.0*4.5m（宽*高），采用钻爆台阶法施工。

横通道14拱部设置φ42超前小导管及拱墙I16型钢钢架加强支护，φ42小导管环向间距0.4m，每环13根，纵向间距3.2m/环，每根长4.5m，拱墙I16型钢钢架纵向间距0.8m/榀。拱墙挂设φ8钢筋网，网格间距20×20cm，拱墙铺设；拱墙安设φ22砂浆锚杆，长3m/根，间距1.2m×1.0m（环×纵）,每延米12根；拱墙喷射C25混凝土，厚21cm；参见表1。

表1横通道施工参数表

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（1）开挖台架搭建：横通道14锁口处利用矿车上铺设木板进行锁口及第一循环开挖钻眼施工。横通道内部开挖因横通道开挖断面较小，且受作业环境的影响，开挖台架采用临时搭建脚手架，其采用φ50钢管作为搭建构件，分别作为立柱和横梁，简易台架上铺φ12钢筋加工成的网片式操作平台，方便钻眼作业。

（2）测量放线：测量组人员严格按照横通道技术交底内容中，对应的里程及断面尺寸进行开挖轮廓线放样。横通道放样需注明钻眼方向，可采用在对边墙标示出横通道中线的延伸线，钻爆人员根据连接两线的方向进行钻眼。施工接近分界里程处，需标明进尺深度。开口时需用红漆对整个轮廓面连线画出，以便于开口位置主洞段初支处理；开挖时根据周边眼间距对断面外轮廓施钻位置喷点。

（3）横通道开口：首先根据测量组放出的横通道开口处开挖轮廓线，沿开挖轮廓线外放30cm施做锁脚锚管对主洞钢架进行加固，并利用“L”型钢筋与主洞交叉口拱架焊接连接。当围岩破碎时需施做超前小导管，完成后凿除横通道开挖轮廓线喷射砼，割除钢架，开口架立锁口钢架与主洞钢架进行焊接连接。

（4）开挖。

6.溃口范围探测

为进一步探明Ⅰ线正洞16溃口范围、突涌体物质成分、地下水情况，同时兼顾对突涌体泄水，于Ⅱ线平导18左侧边墙向正洞1打设φ130探测、泄水孔。

（三）地表永久处治

袖阀管注浆加固→二次水沟混凝土回填及边坡护脚挡墙施工→地表水沟上下游铺砌；如图3所示。

1.地表注浆加固

地表加固范围为回填混凝土区域，加固设计深度50m，孔深设计50m（若钻孔过程中遇到基岩，入岩3米即可停止钻进），注浆孔按间距4.0m*4.0m进行布置，共计布设50个注浆孔。采用Φ76mm的钢袖阀管后退式注浆方式进行加固。

（1）注浆材料：地表注浆施工采用普通硅酸盐水泥单液浆，水泥型号为Po42.5，浆液配比w：c=1:1。

（2）袖阀管加工：刚性袖阀管采用Φ76mm，壁厚5mm无缝钢管加工制作，每节长度4～6m，每节间采取外插管丝扣连接，外接头长度50cm。袖阀管段设置直径8mm溢浆孔，每断面均匀布置3个溢浆孔，溢浆孔断面间距为75cm，底端10cm加工成尖锥状。

（3）钻孔注浆施工

1）钻孔：①采用全站仪、钢尺等工具按设计要求定出注浆孔孔位；②采用超前钻机在标出的孔位按照设计角度进行钻孔，钻孔孔位水平偏差≤5cm，钻孔竖直度误差≤1/150；③在钻孔过程中应做好详细的钻孔记录，以利于注浆作业施工；钻孔完成后退出钻杆。

2）安设刚性袖阀管：钻孔完成后先退钻杆，袖阀管逐节连接后下放至孔底，然后注入水泥单液浆套壳料，套壳料配比为水：灰：土=1.6:1:1；在孔口部位采用速凝水泥砂浆填充，以防止注浆时返浆。

（4）注浆施工：单孔注浆方式采取后退式分段注浆工艺，即在注浆段内由孔底进行注浆，每次注浆段长1～2m，注完第一注浆段后，后退注浆芯管，进行第二注浆段的注浆，以此下去，直至完成注浆段注浆。注浆过程中应做好详细的注浆记录，并对浆液进行凝胶时间的测定，确保注浆施工效果。

（5）注浆顺序：袖阀管注浆顺序按发散-约束型注浆原则进行,先外后内、间隔跳孔注浆施工作业。

（6）注浆结束标准：注浆结束标准采取定压定量相结合的控制标准，注浆终压0.5～1MPa。

2.水沟混凝土二次回填及边坡护脚挡墙施工：地表注浆完成后，为满足原地貌自然引流标高要求，二次浇注0.5m厚混凝土。同步施做C25边坡护脚挡墙，以确保边坡稳固。

3.地表水沟上下游铺砌、陷坑周边截水沟施做、边坡撒播草种：为保证地表排水通畅，按设计要求在水沟上下游20m范围内铺砌C15混凝土（厚20cm），同时为防止边坡失稳，陷坑边缘外侧10m处设置截水天沟后，人工撒播草籽。至此地表处治完成。

（四）突涌体分阶段清淤

第一阶段清淤→大里程封堵墙施做→突涌体水平锁口注浆→第二阶段清淤；参见图6。

1.第一阶段清淤

为防止淤体清理过程中扰动形成二次溜坍，先在淤体内设置钢筋反光标，淤体清理中专人密切监控初支面出水、量测情况及突涌体稳定情况。若出现观测标杆倾倒、突涌体蠕动或异响、水量加大或水质变混浊、异常气味、监控量测数据预警等情况，立即组织人员撤离。清淤由一台挖掘机将淤泥转移至后方边墙处，另一台挖掘机装入侧卸式矿车运出洞外。针对直径大于0.5m的孤石采用破碎锤解小后装至平板车运出洞外；参见图6。

2.大里程封堵墙施工

在第一阶段清淤完成后，施做模筑混凝土封堵墙20，封堵墙20施做之前，对封堵墙20背后突涌体堆填反压块石，封堵墙底厚4m*顶厚2m，采用C25砼浇筑。

（1）坡脚清淤：坡脚清淤完成后，封堵墙施20做之前，对封堵墙背后突涌体堆填反压块石。

（2）积水抽排：封堵墙施工期间设置集水坑进行排水，利用两台15kw水泵进行抽水，为封堵墙施工提供施工条件。

（3）施做径向连接锚杆：封堵墙施工范围内全环设置径向连接锚杆，采用$22砂浆锚杆，3m/根，锚杆末端预留深入封堵墙1.5m，两侧间距1.5×1.5m交错布置，封堵墙底部（预制仰拱块范围内）利用仰拱块内注浆孔设置。

（4）设置模板：模板采用木板加工制作，两次混凝土浇筑高度均为1.75m，封堵墙前端模板采用木模封堵，模板背后横向设置加劲方木，方木间距50cm，模板加固采用斜撑支撑加固，斜撑支撑间距50cm；第二次浇筑前须安装60cm高背模，模板背后横向设置加劲方木，方木间距50cm，模板加固采用对拉杆对拉配合斜撑支撑加固，斜撑支撑间距50cm。为保证混凝土表观质量，与混凝土接触面钉设竹胶板。封堵墙预埋3排φ50mmPVC排水管，横向间距1m，梅花型布置，排水坡度5%，排水管小里程侧采用无纺布包裹。

（5）混凝土浇筑：封堵墙混凝土为C25混凝土，采用洞外拌和站拌制，轨行式混凝土罐车运送至洞内，输送泵泵送浇筑，插入式振捣棒振捣施工。

（6）混凝土等强：待混凝土达到初凝后，即可开始下循环施工。施工参数要求同上。

3.突涌体水平锁口

为加快清淤施工进度，确保Ⅰ线正洞16大里程清淤施工安全，根据已探明的溃口范围，在Ⅱ线平导对应正洞溃口及影响范围施作水平锁口注浆段22。φ130注浆孔按纵向3.0m*环向0.5m梅花型布置，并设置φ76钢花管接茬补强，孔口安装1.5m长φ108孔口管及高压阀，钻孔深入Ⅰ线正洞右侧围岩外2m；设置3孔φ130注浆钻孔补强钻孔，孔口安装1.5m长φ108孔口管及高压阀，钻孔深入Ⅰ线正洞左侧开挖轮廓线；设置6根φ76钢花管接茬补强，长度深入Ⅰ线正洞右侧围岩外2m。

4.第二阶段清淤

水平锁口注浆段22加固完成后，爆破拆除大里程封堵墙20进行第二阶段段淤段19清理，淤体清理采用挖机进行三台阶开挖，针对直径大于0.5m的突涌体孤石采用碎石锤解小后由挖掘机装至平板运出洞外。清理至已探测至溃口范围处时，因该段为水平锁口注浆加固段，岩体固结较为密实，且淤体内含有大量孤石、支架、管线等，使用挖机开挖异常困难。现场随即采用三台阶爆破开挖，台阶高度自上而下分别为2.5m、2.7m、2.8m。

（五）开设迂回导坑及高位工作洞室

迂回导坑开挖及溃口探测→管棚工作洞室设置→溃口锁口加固及泄水；参见图7。

1.迂回导坑开挖及溃口探测

为进一步探明溃口范围及为溃口加固创造条件，保证溃口清淤安全。大里程封堵墙20完成后，于封堵墙20后约15m位置处设置净空尺寸为4.5m（宽）*4.96m（高），纵坡14%的高位迂回导坑23。迂回导坑采用钻爆法两台阶开挖，临近溃口范围设置超前探孔，循环前进。出渣由装载机将掌子面渣体铲运至正洞堆放，再由挖机装至矿车运出洞外。完成迂回导坑后，通过迂回导坑对正洞上方溃口范围进行了钻孔探测，进一步探明Ⅰ线正洞16溃口范围。具体步骤如下：

（1）开挖台架搭建：导坑开挖台架采用临时搭建脚手架，其采用φ50钢管作为搭建构件，分别作为立柱和横梁，简易台架上铺φ12钢筋加工成的网片式操作平台，方便钻眼作业。

（2）测量放线：测量组人员严格按照洞室技术交底内容中，对应的里程及断面尺寸进行开挖轮廓线放样；迂回导坑放样需注明钻眼方向，可采用在对边墙标示出导坑中线的延伸线，钻爆人员根据连接两线的方向进行钻眼。

（3）迂回导坑锁口施工：迂回导坑开挖前首先进行锁口施工，在正洞钢架沿开挖轮廓线外放30cm每榀施做4根锁脚锚杆，锚杆长4m，以上仰8～10°角度施做。锁脚锚杆完成后利用破碎锤剥除开挖轮廓线内喷射混凝土，割除开挖轮廓线以内正洞钢架后，使用HW100型钢将其焊接连接至迂回导坑钢架上，使其形成整体受力。

（4）迂回导坑超前地质探测：根据地质条件，本工程超前地质预报的主要内容包括：地层岩性、地质构造、不良地质、地下水的预测预报。坚持“洞内外结合，以洞内为主。长短结合，以短为主”的超前地质预报原则，将几种预报手段综合运用，取长补短，相互补充和印证。

（5）超前支护

1）钻孔：钻孔时采用直径Φ50钎头，以满足成孔后孔径大于钢管直径3～5mm的要求。钻孔时严格按定出的孔位进行，施钻过程中及时观察钻杆方向及外插角度，单排外插角为15°，环向间距40cm。

2）小导管制作及安装：超前小导管采用壁厚3.5mm、外径42mm、长4.5m的热轧无缝钢管制成。并在小导管前部开设溢浆孔，孔径6～8mm，孔间距15cm，呈梅花型布置，前端加工成锥形，尾部预留长度不小于120cm的止浆段。小导管安装在现场由钻机顶入，要求顶入长度不小于设计长度的90%；小导管安装完成后及时用高压风将钢管内的砂石吹干净，并用锚固剂封堵孔口及周围裂隙，必要时在小导管附近及工作面喷射混凝土，以防止工作面坍塌。

3）注浆：小导管注浆采用水泥浆液，其施工配合比为1：1（重量比），根据隧道内围岩情况，注浆时取压力为0.5～1.0Mpa。注浆过程中及时观察掌子面围岩情况，并根据吸浆量及压力上升情况，当两者之一达到设计规定时可结束注浆作业。

（6）迂回导坑开挖：第一步：测量组用红色油漆将迂回导坑开挖轮廓线在正洞初支面进行标示，由人工风镐对迂回导坑轮廓线内喷砼进行凿除；第二步：对钢架预留迂回导坑位置处按洞室轮廓线进行割除，割除前应在正洞支护钢架处增加锁脚锚管以保证安全；第三步：进行迂回导坑开挖，开挖采用台阶法（上下台阶）开挖，上台阶每循环开挖一榀拱架间距，下台阶每循环开挖1～2榀拱架间距，开挖后及时复测修整断面。开挖时先对迂回导坑渐变段进行开挖,形成通道口，其余段待根据现场实际施工组织情况进行开挖支护。

（7）出碴运输：作业区域必须保持充足的照明及良好的通；迂回导坑出碴采用人工配合0.2～0.5m³小型挖掘机（适宜平板车运输）进行出碴，每循环爆破后由挖机将弃碴料装于矿车内，由机车牵引至洞外，再运至翻碴台倾泄。

（8）施工通风：因正洞突涌体处置需要，迂回导坑施工通风可将原正洞TBM通风管路直接接引至迂回导坑内使用。

（9）迂回导坑初期支护：迂回导坑初期支护参数见下表2。

1）喷砼：

喷砼作业分层依次进行，喷射作业从拱脚或墙脚自下而上进行，作业时避免上部喷射回弹料虚掩拱脚或墙脚；先喷射平凹部位，后喷射凸出部位，各部平顺连接；

喷头应与受喷面垂直，喷嘴距受喷面距离保持在1.0～2.0m，沿水平方向以螺旋形划圈移动；

开挖面有滴水或淋水时，钻孔埋管做好引排水。大面积潮湿的岩面采用粘结性较强的砼或减少喷砼拌合用水的方式有效改善砼喷射、凝结效果。过程中，以出水点为中心，由外向内喷砼，确保喷砼效果。

2）系统锚杆、钢筋网施工：拱墙挂设φ6钢筋网，网格间距25×25cm，拱墙铺设；拱部φ25中空注浆锚，边墙安设φ22砂浆锚杆，长3m/根，间距1.2m×1.0m（环×纵）钢筋网铺设紧贴岩面，随初喷面起伏铺设，与岩面最大间隙不超过3cm，相邻间网片搭接1～2格，并与锚杆、钢架连接牢固，且保护层厚度不小于4cm。

3）钢架安装：

拱部单元安装工序：钢架基脚定位放样→施做定位锚杆→架设钢架→布设纵向连接筋；

墙部单元安装工序：墙脚部位铺设槽钢垫板→施做定位锚杆→对应拱部单元架设墙部单元→布设纵向连接筋；

各单元间采用连接板螺栓连接的方式进行连接；

各台阶每单元钢架脚以上30cm处，紧贴钢架两侧边沿按下倾角30°打设4根或4根以上锁脚锚杆，锁脚锚杆与钢架牢固焊接。

表2 支护参数

。

2.高位管棚工作洞室设置

根据钻孔探测结果，为保证加固效果，将高位管棚工作洞室优化调整为平行设置于溃口前方。高位管棚工作洞室开挖完成后设置全断面止浆墙（厚3m），止浆墙采用C25混凝土浇筑，并对钻机施工平台进行模筑混凝土浇注，浇筑长度12m，厚30cm，便于钻机移动施工。

3.溃口锁口加固及泄水

工作洞室完成后，利用高位管棚工作室对溃口进行超前注浆加固。加固范围为溃口纵向42.5m，横向为隧道溃口宽约15～20m，高度为拱顶以上40m范围；注浆开孔按0.6×0.7m布置，终孔按5×5m布置，共设置7排孔，每排10孔，共计70个标定孔位及方向后，采用Φ130mm钻头开孔并1.5m长Φ108mm孔口管，通过孔口管钻设Φ90mm注浆孔进行分段钻注作业，最终成孔后安装φ76管棚棚护形成锁口后进行注浆加固。注浆材料采用以普通水泥单液浆和普通水泥-水玻璃双液浆为主“由外到内、由上到下、间隔跳孔”的原则进行，对局部薄弱区域完成注浆后进行针性补强注浆。考虑到地层特殊性,现场配置1台进口MC-15大功率多功能履带钻机。施工用电为增设10KV电缆经变压器降压后提供。施工用风由1台1.7Mpa高压空压机提供；采用2台KBY-90/15高压注浆泵注浆加固。

（六）突涌冒顶溃口及影响范围处治

小里程封堵墙注浆加固→小里程突涌体开挖→溃口段及影响段封堵墙施做→溃口及受影响段注浆加固→溃口段及影响段管棚支护→溃口段及影响段清淤及开挖支护→溃口段仰拱施工及轨线恢复。

1.小里程封堵墙注浆加固：利用于小里程封堵墙17对淤体进行注浆加固，加固长度31m，径向为初支轮廓线内。采用Φ130mm钻头钻进1.3m后安设1.5m的Φ108mm孔口管。注浆以填充封堵墙后6～15m为主，采用前进式分段注浆结合pvc管及钢管孔底注浆，原则每次钻深10m后，退钻进行注浆施工，注浆达到设计结束标准后，再钻进5～10m，并进行注浆，如此循环直到钻注到设计深度后，下入φ42钢管并注浆固结形成拉结锚杆。

2.小里程侧突涌体开挖：小里程封堵墙17及突涌体采用爆破三台阶开挖，高度自上而下分别为2.5m、2.7m、2.8m。为避免原初支钢架受爆破冲击影响损坏，靠近隧道初期支护及仰拱块部位50cm范围内利用破碎锤破碎凿除。突涌体清理过程中针对孤石、支架、管线、钢架、钢筋切割分解后，方可进行出渣作业。出渣由两台挖机配合上部倒运、下部装渣方式进行出渣。

3.溃口段及影响段封堵墙施做：溃口段采用“泄水降压、两面夹击、注浆加固”的施工原则对剩余溃口及影响段进行超前帷幕注浆和超前大管棚支护处理。结合现场清淤台阶设置，封堵墙设置为上下台阶状，在开挖至已探测到溃口两侧处修整台阶，上台阶高度为5m，下台阶距离上台阶长度3m,下台阶高度4.1m。台阶修整完成集中出水点采用管道进行集中引排。封堵墙施作前初支周边布置2排排距1m，环向间距1.5m，长2m的Φ22mm砂浆锚杆，嵌入围岩1m。封堵墙采用C20混凝土浇筑，厚2m，下台阶封堵墙浇筑高度为超过上台阶底部1m，然后将上台阶底部铺设1m厚混凝土后施做上台阶封堵墙。

4.溃口及影响段注浆加固：溃口影响范围通过封堵墙分两环帷幕注浆加固，每环长度30m，搭接6m。注浆钻孔按环形布设，共7环，帷幕注浆加固范围为开挖工作面及开挖轮廓线外5m。标定孔位及钻孔方向后，采用Φ130mm钻头开孔，安设固结1.5m长Φ108mm孔口管，通过孔口管钻设Φ90mm注浆孔进行分段钻注作业。根据成孔情况，注浆采用前进式或后退分段注浆工艺，如出现塌孔严重则采取钻杆后退式注浆；如钻孔成孔较好，则采取前进式分段注浆，分段步长可根据地质情况进行适当调整。

5.溃口段及影响段管棚支护：溃口段及影响段清淤前除注浆加固外，还需进行超前管棚支护。超前大管棚大里程侧施做两循环，小里程侧施做一循环，每循环管棚搭接长度6m。每循环于拱部120°，按照环向40cm间距，外插角为6°设置φ76超前大管棚。管棚采用外径Φ76mm，壁厚6mm热轧无缝钢管加工，每节长4～6m，采用20cm长φ63mm内套管连接，前端加工成椎形尖端并封闭，便于管棚安设。管壁按60cm（纵向间距）布设四排Φ8mm对称溢浆孔，梅花形布设，每根管棚末端一节不布设溢浆孔。钻孔时采用钻孔采用意大利MC15钻机，从隧洞中线向两侧方向进行施工，间隔钻孔，每成一孔，及时安装钢管和钢筋笼；若出现塌孔现象，采用前进式分段注浆加固后，再次钻孔。管棚内设钢筋笼，超前大管棚孔作为注浆孔，管棚安设完成后进行全孔一次性注浆。

6.溃口及影响段清淤开挖支护：待注浆加固、管棚施做完成及塌陷体注浆效果评估合格后，对本段采用三台阶法（钻爆）施工，预留变形量20cm。主要步骤包括：（1）超前大管棚施做完成后，弱爆破开挖上台阶，施做上台阶初期支护：初喷混凝土、铺设钢筋网、架立钢架（设锁脚锚杆）、复喷混凝土至设计厚度、待喷射混凝土完成后及时施做系统锚杆。系统锚杆安装时必须设置垫板，垫板与混凝土基面密贴；（2）上台阶开挖5～10m后，弱爆破开挖下台阶，并施做下台阶初期支护：初喷混凝土、铺设钢筋网、架立钢架（设锁脚锚杆）、复喷混凝土至设计厚度、钻设径向锚杆；3）仰拱初支待下台阶施工5m后，弱爆破配合机械开挖仰拱，并设钢架接长封闭成环，及时施做隧底喷射混凝土。下台阶每开挖3m，仰拱块采用爆破拆除及时施做仰拱初支，封闭成环，回填渣体，钢轨按照3.0m延伸一次。

7.洞内轨线恢复：溃口段开挖支护完成后从大里程侧向小里程侧单向仰拱施工作业，仰拱施工由挖机将底部回填虚渣进行挖除，人工底部淤泥积水清理干净后就地编制钢筋、立模混凝土浇筑，仰拱每循环施工长度为12m(结合衬砌台车施工长度，使仰拱与衬砌对缝施工）。仰拱施工完成后及时组织轨线恢复施工。

截止2019年9月16日，历时317天，突涌处治顺利完成，确保了施工安全及工程建设有序推进。为TBM掘进突涌冒顶发生后处治施工积累了宝贵的经验。

上面结合附图和实施例对本发明作了详细的说明；但是，所属技术领域的技术人员能够理解，在不脱离本发明构思的前提下，还可以对上述实施例中的各个具体参数进行变更，或者是对相关材料、方法步骤进行等同替代，从而形成多个具体的实施例，均为本发明的常见变化范围，在此不再一一详述。

Claims (9)

1.一种隧道突涌冒顶关门处治的方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）地表应急处治

突涌冒顶发生后，如存在水流则对地表及陷坑实施截流引排；如陷坑积水则进行抽排，然后对陷坑底部灌浆封填形成封堵层，再对陷坑进行土石回填；

（2）洞内应急处治

通过平导在对应的突涌体范围施作探测孔兼泄水孔；在溃口段对应的平导位置处套拱加固；于被困TBM尾端施作探查小导洞；然后通过小导洞在突涌体小里程坡脚处设置封堵墙；最后在TBM尾部至突涌体之间对应位置开设横通道，连通相邻的正洞和平导作为运输通道；

（3）地表永久处治

地表陷坑土石回填完成后，对边坡进行修整、陷坑钢筋混凝土回填、注浆加固及恢复地表流水，使陷坑及边坡达到永久稳定状态；

（4）突涌体分阶段清淤

先从大里程方向实施第一阶段清淤，并及时在淤体坡脚处设置封堵墙，然后通过平导对溃口范围进行探测，并根据已探明的溃口范围，由平导向溃口段进行水平锁口注浆；水平锁口注浆加固完成后，爆破拆除大里程封堵墙进行第二阶段段淤体清理；

（5）开设高位迂回导坑及高位工作洞室

在正洞一侧开设高位迂回导坑，通过迂回导坑开挖高位工作洞室，对坍方溃口范围进行准确定位；再通过高位工作洞室对坍方溃口范围进行高位泄水及高位注浆加固处理，使坍方溃口范围形成封堵层分隔；

（6）突涌冒顶溃口及影响范围处治

溃口影响范围封堵层施作完成后，首先对TBM尾部封堵墙进行超前注浆加固；然后以两面夹击的施工原则对淤体两侧封堵墙进行拆除并开挖至溃口范围，两侧再次施做封堵墙，达到安全稳固状态；最后通过两侧封堵墙对溃口段进行超前帷幕注浆加固，以循环采用超前大管棚、短进尺、环环封闭的支护方式对溃口段进行开挖支护。

2.根据权利要求1所述的隧道突涌冒顶关门处治的方法，其特征在于，在所述步骤（1）中，在TBM尾部封堵墙施工完毕后，开始地表陷坑土石回填及边坡修整；边坡修整按自上而下分台阶逐层清理稳定，台阶高度不超过10m，边修整边防护。

3.根据权利要求1所述的隧道突涌冒顶关门处治的方法，其特征在于，在所述步骤（2）中，在套拱加固并喷砼封闭完成后，对该段进行径向注浆加固，该段采用φ42小导管径向注浆加固围岩，注浆材料采用水泥浆，水灰比1:1，注浆压力0.5～1.0MPa。

4.根据权利要求1所述的隧道突涌冒顶关门处治的方法，其特征在于，在所述步骤（2）中，导洞开挖前需在开挖轮廓线以上两米位置施作长度为3.0m，直径φ22的锁口锚杆进行加固；采用钻爆法开挖导洞后进行初喷，导洞洞身采用锚喷支护。

5.根据权利要求1所述的隧道突涌冒顶关门处治的方法，其特征在于，在所述步骤（4）中，在第一阶段清淤完成后，施做模筑混凝土封堵墙，封堵墙施做之前，对封堵墙背后突涌体堆填反压块石，封堵墙底厚4m*顶厚2m，采用C25砼浇筑。

6.根据权利要求1所述的隧道突涌冒顶关门处治的方法，其特征在于，在所述步骤（5）中，大里程封堵墙完成后，于封堵墙后设置净空尺寸为宽4.5m*高4.96m，纵坡14%的迂回导坑；迂回导坑采用钻爆法两台阶开挖，临近溃口范围设置超前探孔，循环前进。

7.根据权利要求1所述的隧道突涌冒顶关门处治的方法，其特征在于，在所述步骤（5）中，高位工作洞室作为高位管棚工作洞室；其开挖完成后设置全断面止浆墙，止浆墙采用C25混凝土浇筑，并对钻机施工平台进行模筑混凝土浇注，以便于移动钻机。

8.根据权利要求1所述的隧道突涌冒顶关门处治的方法，其特征在于，在所述步骤（6）中，超前大管棚大里程侧施做两循环，小里程侧施做一循环，每循环管棚搭接长度6m；每循环于拱部120°，按照环向40cm间距，外插角为6°设置φ76超前大管棚；管棚内设钢筋笼，超前大管棚孔作为注浆孔，管棚安设完成后进行全孔一次性注浆。

9.根据权利要求1所述的隧道突涌冒顶关门处治的方法，其特征在于，在所述步骤（6）中，溃口段开挖支护完成后从大里程侧向小里程侧单向仰拱施工作业，仰拱施工由挖机将底部回填虚渣进行挖除，人工底部淤泥积水清理干净后就地编制钢筋、立模混凝土浇筑，仰拱每循环施工长度为12m；仰拱施工完成后及时组织轨线恢复施工。

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