传统思路与方法：地下水处理

一般对地下水处理都遵循“防治为主、处理为辅、引排为主、封堵为辅”的思路，传统的方法是超前预报、超前预注浆、隔离引排、表面封堵。但由于工程复杂性和现有预报技术手段的不足，传统的方法已很难适应现在的工程发展。

锦屏二级工程在2005年初次开挖揭露突涌水后，就提出了“以堵为主、堵排结合”的处理原则，但在实施过程中由于工程环境复杂及技术手段的不足，最终未达到处理效果，继而改变处理原则为“预报在先、快速掘进、择机封堵”。

3.1　结合超前地质预报进行预注浆

结合超前地质预报进行预注浆是在开挖过程中常用的方法，现在的地下洞室施工特别是长大隧洞施工，往往采用超前地质预报的手段对开挖面进行探测，探测手段包括物探及钻探。首先采用物探方法进行预测，物探方法基本分为电测法和反射波法，利用电流及波速变化预测前方地质情况。如有异常变化则采用钻探手段进行验证，为超前注浆提供依据。理论上这种方法是可行的，而前提是预报必须准确。目前的地质预报受恶劣的洞室施工环境及地质复杂性影响准确性不高，让工程师的决策陷入两难：如预报前方无水，是否就能安全通过；如预报前方有水，是否启动预注浆，预注浆则耗时长、占直线工期、工程造价高。在锦屏施工过程中，出现过多次探测表明前方无水，但一开挖就揭露出特大涌水的情况。比如2008年5月，1#引水隧洞K1+490处，在预报无水的情况下开挖，揭露出一个约5万m3的大型溶洞。溶洞中富水以3m3/s的流量喷涌而出，2h内造成已开挖洞段积水超过2m。

即使能明确预判前方出水，但由于现代工程工期要求高，超前预注浆施工很难处理到位，后期仍将继续处理。西宁至格尔木复线关角隧道强富水带采用超前预注浆处理，处理后仍有大量地下水出露，以致该工程施工缓慢。

采用此种方法治理地下水必须对水文地质有足够充分的认识，要有准确的判断加上可以接受的工期。

3.2　隔离及引排

隔离及引排的处理方式是各类工程中常用的方法，即通过在富水洞段遮盖防水布（板），水流沿防水布迎水面流入边沟，直接排放或抽排排出洞室，为开挖期间通行和施工创造条件。在铁道及公路隧洞工程中，甚至允许不撤除隔离用防水布直接进行混凝土浇筑，这样则可为混凝土施工创造无水的工作面。但在水利水电工程的地下洞室中出于防渗和受压考虑则一般不允许隔离和直接引排。(www.xing528.com)

即使工程要求允许，隔离及引排也不是每个工程都适用。如果隧洞出水流量大，需通过大排量多级抽排才能实现。则不但要承受大规模的抽排系统长期运行的巨额运行费用，还要承担一旦系统崩溃造成洞室水位上涨带来人员财产损失的风险。

向莆铁路FJ-5标1#、2#隧道最初的方案即是隔离及引排，但随着洞室开挖积水量超过抽排能力，即造成水淹隧道，停工达半年之久。

3.3　表面封堵

工程中施工技术人员也经常采用表面封堵的方法进行地下水处理，针对出水情况采用棉纱、堵漏剂、模袋、木塞甚至混凝土预制塞等材料进行直接封堵。此方法针对小流量、低压力的情况有一定效果，但在高压力、大流量的地下水则难以成功，即使暂时封堵也难以经受长时间考验。因为此方法仅处理表面，而不进行深层加固，随着地下水位回升，水压力不断增大，原有封堵材料可能不能承受更大压力而崩落失效。更为严重的后果是可能造成岩体受压或衬砌结构受压劈裂崩落。

开挖后的洞室表层岩体受爆破及卸荷影响，整体性和强度都会下降，而在富水洞段浇筑的混凝土强度也会降低。虽封堵材料强度和牢固性高于岩石或衬砌结构，但封堵结构整体也大受影响，此时则极易发生整体破坏的情况。

2007　年锦屏辅助洞东端AK14+760单点特大涌水（初始流量5m3/s，稳定流量2.5m3/s）处理曾采用预制混凝土塞进行表面封堵，两个月后，该封堵段基岩及混凝土塞被水压劈开，水流从新的通道喷涌而出。