摘要:隧道施工出现涌水诱发坍方病害处理比较困难,通过对施工过程进行总结,认为在隧道施工涌水并诱发坍方处理过程中要以“因地制宜、综合治理、施工过程中加强排水措施、安全施工”为指导思想,再根据现场实际情况制定合适的施工处理措施,根据本案例施工效果可知在隧道断层破碎带内处理涌水采用“双层超前小导管预注浆、CD法施工”是处理的关键技术,是一种值得推荐的涌水处治技术。
关键词:高速公路;隧道施工;涌水渗漏处治;预防技术
1隧道涌水渗漏情况
1.1隧道右洞YK24+230—YK24+280两侧(右侧渗水量大,左侧较小),YK24+545—YK24+585右侧在仰拱接缝位置、二衬环向施工缝位置以及二衬水平浇筑分层位置在当地一次特大暴雨后出现大量渗水,二衬渗水最高部位达到4m。而且渗水具有较大压力,部分部位出现喷射状态,如YK24+255右侧施工缝、YK24+546右侧预留消防洞室内、YK24+560右侧施工缝。洞内右侧排水沟已经接近满负荷排水状态,电缆沟水深30cm。同时YK24+000—YK24+300段仰拱接缝位置(混凝土路面未施工)大量承压水向上涌出。YK24+500—YK24+700已浇筑路面混凝土,但该段路面中间纵缝接缝位置有大量水涌出,涌出水呈泥浆质,十分明显,两侧未浇筑混凝土路面部位的仰拱面有多处直径约5cm泉眼状水涌水。YK24+230—YK24+280段涌水较大部位为YK24+250右侧消防洞室、YK24+255右侧施工缝、ZK24+266左侧施工缝。
1.2YK24+500—YK24+700段已浇筑混凝土路面全段和YK24+000—YK24+150段已浇筑路面部分段落在中央纵缝位置仍向上涌水。受气候因素影响,该地区连降中雨,涌水情况在二衬施工缝和消防栓位置降雨再次出现,涌水强度比之前较弱。将当地在隧道内接水的管道破除,破除瞬间地下水呈喷泉状涌出,高度达到4m,随后水压力下降,但一直保持1.5m喷射高度,水流喷射位于电缆沟内壁,长度2m,宽度约20cm。当地所接水管破除后二衬接缝位置涌水逐渐减少并消失。(接水位置YK24+255左侧、YK24+255右侧、YK24+577右侧3处。管道直径16cm,管道长度左侧375m,右侧700m)。
1.3掌子面开挖至YK24+265位置,掌子面右侧竖向有一夹层,有裂隙水渗出,围岩整体性较差,强度偏弱。该工程拱顶属填充性溶腔,填充物为土加碎石块,造成环向8m,深约2m,纵向5m的空腔。该空腔与地表相连,直接受地表水影响。
1.4YK24+545—YK24+585右侧涌水较大部位为YK24+546右侧消防洞室,YK24+560右侧施工缝、YK24+572右侧电话亭和施工缝、K24+500—K24+700段混凝土路面施工缝冒水。掌子面右侧出现涌水现象,约10cm孔口,喷射水流出,夹杂有泥浆流出。
2隧道涌水渗漏原因分析
YK24+230—YK24+280段、YK24+545-YK24+585段在开挖施工过程中出现较大溶洞和涌水现象,随着开挖向前推进,涌水减小,并逐渐消失,二衬施工到该部位后对涌水位置预埋?30cm波纹排水管进行引流至电缆沟位置。2017年3月上旬,当地村组要求在隧道洞内已经流量较小的YK24+255左侧、YK24+255右侧、YK24+577右侧3处采用?16cm胶管接水。接水后经过一场当地暴雨,发现出现以上涌水问题,接水造成涌水段二衬、路面等部位渗水占主要原因,因接水造成本来排水通畅的预留管道孔径缩小,因管道孔径小、长造成预留的排水位置水不能尽快排出,逐渐蔓延至二衬拱顶高度,从二衬与防水板位置渗出。
3隧道涌水渗漏处治方案
(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Ф110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。
图1压浆孔布置示意图
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[2]。(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。
4公路隧道涌水及水量大段落防止渗漏预防措施
(1)封闭裂隙水。掌子面开挖过程中存在较大渗水的,采用喷射混凝土封闭掌子面,采用灌浆的方法填充封闭渗水裂隙。(2)封闭溶腔溶洞。该高速公路隧道涌水渗漏主要是因为涌水量比较大,与地表相连并连续贯通的溶腔对隧道较长范围内都造成了比较大的影响,需封闭洞周溶腔。所以,要使用洞内超前大管棚预注浆施工技术加固溶腔破碎带段,同时能利用管棚作为支撑对出现的溶腔进行填充,从而封闭较大涌水通道。(3)有效引流。在进行掌子面开挖施工时,需要在完成仰拱开挖作业后,结合钻孔揭露的情况,将无法封闭的溶腔涌水引流至拱脚后根据流水量预埋排水管,并引至隧道排水系统内。(4)做好衬砌排水。涌水地段及围岩水较大地段环向盲管根据实际情况加密至2~4m,并分别在围岩表面、初支表面布置,所用防水板厚度需>1.5mm,防水板基底衬垫无妨土工布,二衬拱脚出水口按照1~2m间距布置。(5)合理利用“防排截堵”。开挖施工以堵为主,二衬施工防排结合,施工过程根据具体情况具体对待,做好预防、预估工作,合理治理杜绝后续涌水渗漏隐患。
参考文献
[1]朱静.高速公路隧道施工技术探讨[J].中国公路,2017(23):118-119.
[2]樊兴文.高速公路隧道施工技术及控制要点探讨[J].智能城市,2017,3(11): 137.
[3]彭宝杰.高速公路隧道技术施工及安全管理措施研究分析[J].江西建材,2017(20):182.
[4]丁君明.高速公路隧道施工技术探究[J].建材与装饰,2017(43):229-230.
论文作者:耿振华
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第32期
论文发表时间:2019/2/28
标签:隧道论文; 电缆沟论文; 路面论文; 混凝土论文; 位置论文; 钻孔论文; 较大论文; 《建筑学研究前沿》2018年第32期论文;