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隧道施工中涌水渗漏处治以及预防策略分析

2019-09-10陶成财

环球市场 2019年7期
关键词:隧道施工

陶成财

摘要:涌水治理注浆是关键,注浆过程中要及时观察注浆效果,根据围岩情况及时调整注浆参数,确保浆液充分扩散、凝结,必要时要采用间歇注浆,对止水和围岩加固能达到较好的作用。

关键词:隧道施工;涌水渗漏;处治

一、概述

在隧道工程的较长施工工期过程中,需要经过一系列复杂化的工作流程,其中对隧道涌水情况的施工治理,在施工过程中更是至关紧要。在展开涌水隧道的施工治理过程中,身为施工人员势必需br要重视几点关键因素,包括环境因素、地下水流失因素、施工运营过程是否安全,要求能否经济、可靠、成本低。

隧道涌水是由于隧道掘进破坏了含水层结构,使水动力条件和围岩力学平衡状态发生急剧改变,造成地下水体所储存能量以流体高速运移形式瞬间释放而产生一种动力破坏现象。涌水给隧道施工甚至运营带来极大的危害,涌水会掩埋隧道内的设备、设施,堵塞坑洞,甚至造成人身伤亡,严重影响了施工进度和工程质量。

二、隧道施工中涌水渗漏的原因

(一)补给水源

隧道开挖施工的过程中出现涌水问题主要就是因为该区域内水源非常充足,这些水源主要包含了矿洞水、断层水、裂隙水以及大气降水等等。这些水源充足的情况会导致隧道内出现涌水的现象,同时也会严重地威胁隧道施工的安全性。

(二)存储条件

断层部分的岩体受到了地质运动的影响,地质组成结构非常的复杂,同时也受到了周边岩体的挤压与多次竖向拉伸作用,岩石会出现破碎的问题,透水性能逐渐增强,裂隙空间非常大,地下水在该地区中可以快速地运动。

(三)连通条件

隧道破碎断层部分的主要特性就是透水性非常強,由于将隧道与地下水连通起来,这就使得排出的地下水被持续不断地补充进来,使得涌水问题非常严重。涌水塌方部分中的断层与其影响的结构体系发育良好,具备较强的透水性,同时也会在地质条件内部中实现断层、相互交接,内部中存在部分的联通并且直接与地表连接起来,断层水与地表水联通,直接深入到隧道施工位置上。

(四)突涌水、渗漏水

1.本次隧道工程实施的过程中,正处于夏季炎热天气中,所以此时的水稻涌水量会比较小,在施工的过程中,自然降水量也比较少,施工单位应该提起足够的重视。

2.经过地质勘察发现,在距离隧道右侧约loom的范围中,其主要的地形条件就是岩溶峰,同时也存在大量的地表水。

三、隧道施工中涌水渗漏处治以及预防策略分析

(一)工程概况

湖北宜昌某隧道为喀斯特地貌、溶洞多、地质条件复杂、地层水量大。所处山脉断裂带为陡立大型构造,断裂带内岩体为近散体状,其充填粉质黏土,断裂带在路线区可见最大宽度约320m,最小宽度约50m,断层带内岩体均极破碎,但呈镶嵌结构,影响隧道稳定,不利于成洞。根据实际开挖情况断层破碎带主要以充填黏土为主,其余为灰岩、白云质灰岩成分的断层角砾,碎裂岩。受断层的影响,岩体较破碎一破碎,呈碎石状压碎结构,拱顶易坍塌、掌子面不稳定,处理不当会造成大的坍塌,隧道出水形式为淋水、涌水,流量约20000m/d。局部断层破碎带岩性主要为岩溶角砾岩,灰岩成分的碎裂岩,在施工过程中出现过多次塌方及较大的涌水突泥情况。

(二)处治方案

1.采用取芯机等设备钻孔,在YK24+230-YK24+265段左右侧和YK24+545-YK24+585段右侧加密二衬横向排水,钻孔直径10cm,间距2m,通过加大排水减小二衬后水压力。

2.解除当地引水管道接水位置,减小因接水造成过水通道拥堵并蔓延至隧道二衬拱顶位置的水压力。

3.YK24+500-YK24+700已浇筑路面混凝土段,混凝土路面顶沿施工缝出现大量渗水,对后续沥青面层的施工和通车运营质量影响较大。为保证施工和运营后的质量,建议同时采取以下两种处理方案进行处理:①采用Φ110地质钻钻孔,钻孔深度为26cm(混凝土路面+20cm(混凝土调平层)+1m(基岩)共计1.46m,按照1.5×1.5m梅花状布孔,对基底进行玻璃水+水泥浆双浆液注浆封闭渗水通道。如图1所示。

②对混凝土路面接缝位置切割、凿除,做成鱼骨形暗沟:沟宽15cm,深13cm,纵向沿行车线施工缝通长布置,横向每5m一道引入较低侧的边沟。在纵横向暗沟内反扣放置10#槽钢,利用槽钢形成流水通道。槽钢安装完成后浇筑C40混凝土。沥青面层施工前对全隧道混凝土路面施工缝按照设计要求铺设防水卷材热帖处理,最后在混凝土表面施工稀浆封层和沥青面层。

4.在路面反水路段电缆沟中间位置每2m设置降压井,直径10cm,孔深1.5m,孔口安装10cmPVC管,高过基底面10cm,利用降压井降低路面反水的压力。

5.YK24+150-YK24+280仰拱接缝冒水段在仰拱接缝位置凿出40cm宽,30cm深槽口,槽口内用土工布包裹碎石作为碎石盲沟,在设置碎石盲沟位置混凝土路面设置■20钢筋网片,网片宽1.5m,长8.4m,网眼间距20cm。无仰拱接缝位置按照设计每5m设置路面排水盲管。

6.针对右洞右侧排水沟排水不满足涌水量的情况对电缆沟进行变更设计,在电缆沟底填充部分改做30×80cm的矩形预制盖板排水沟,以保障边墙拱脚处横向排水管水流有效排出,确保二衬内无积水。并在盖板底铺设一道防水板,防止水量过大时侵入电缆沟内。设置范围为YK23+880-YK24+580右侧,长度700m。

7.针对右洞左侧排水沟排水不满足涌水量的情况对电缆沟进行变更,在电缆沟沟底铺设双排30cmHDPE排水管然后碎石填满浇筑电缆沟沟底,设置范围为K23+880-K24+700,长度820m。

隧道是重要的交通基础设施,但是因为其施工位置地形条件比较复杂且需要使用较多的施工技术才能完成,所以其施工难度较高,质量控制困难较大。如果施工位置上地质条件较差且存在比较丰富的地下水,就会导致涌水问题的出现,要采取措施消除这些问题,确保隧道工程项目顺利完成。

参考文献:

[1]方超.隧道施工中涌水渗漏处治以及预防策略分析[J].中国水运,2019(01):68-69.

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