摘要:基于现下公路隧道施工中经常出现的岩溶问题,本文进行了着重的论述,并结合实际案例,对岩溶出现涌水的原因提出一些行之有效的治理技术和施工措施,以便为进一步提高公路隧道施工质量和施工安全作为准确参考。
关键词:公路隧道;岩溶涌水;问题分析;治理技术
随着近年来我国公路隧道工程项目的不断增多,所面临的岩溶涌水问题也越来越明显,这种问题不仅会延误施工周期,降低隧道施工质量和施工安全,而且还会给附近居民的正常生活造成严重的影响。因此,当务之急就是要寻找一条便捷有效的治理技术途径来进行处理,这样才能促进公路隧道工程的顺利开展。
1.公路隧道岩溶涌水问题及成因分析
在公路隧道工程实际施工过程中,如果隧道洞身结构是由灰岩为主的碳酸盐岩和砂泥岩结构所组成,则其出现涌水问题的几率会十分之高,因为隧道洞身经过长时间的沉积钙化,其局部结构的胶结力会大大下降,孔隙率也会逐渐增大,再加上地下水的特殊性,就会使得原有的岩溶水大量排放,进而产生严重的塌陷以及岩土流失情况,给整个隧道工程质量以及周围居民的正常生活都会带来很大困扰,严重时,甚至还会引发各种自然灾害。
2.处治隧道涌水问题的技术途径
2.1全面分析隧道工程是否与主天然通道相连
当公路隧道施工项目与地下水主天然通道相连时,为了避免岩溶大量涌水,相关施工单位可以采取全堵施工技术进行施工。而若岩溶水排放量较大,则可采取注浆封堵施工技术,即直接在涌水处钻一个深度适中的孔并安装同等深度的管道,也可直接钻一个与水深相同的斜孔,这样就可大大减少岩溶水排放量,保证隧道施工的安全性和顺畅性。另外,若是公路隧道施工项目与地下水主天然通道不相连,就可采取引水施工技术进行施工,即切断天然水道的施工方法,如:建桥、造洞、增设管道等。因为隧道中的地下水一旦为暗河水,则全堵施工技术就会延误施工周期,增加施工成本,而引水施工技术就不会出现这种情况,其不仅可以保证公路隧道施工质量,而且还能降低工程成本,保护周围环境,提高施工效率。
2.2全面观察岩溶的发育情况
在观察岩溶岩溶发育情况时,要从其大小、地理位置、形成状态以及填充质量等几方面入手。一般情况下,溶解性高、颗粒较大、厚度明显的岩溶,其发育状况也是十分良好。相对而言,吸水性好、杂质多、粒径较细、厚度不高的岩溶则不仅氧化速度快,而且发育状况也是极为糟糕,很容易受到外界因素所影响,如:地质构造、大气降水、断裂构造等因素,进而出现大量涌水以及岩土流失情况。
3.案例分析及涌水处治施工技术的应用效果
某公路隧道工程穿越玄武岩山体,其岩层结构以裂隙发育为主,并且与地下水主天然通道相连接,水量十分充沛。另外,隧道进出口与附近村落的距离只有60m远,整个纵面设计形式也呈单向坡状,在整个工程施工期间,岩溶涌水情况始终连续不断,平均每秒涌水量可达到5.5m3/min,如图一所示,因此,为了保证工程整体施工的顺利开展,不会给附近村落带来影响,就要立即采取措施进行治理。
经过施工单位、设计单位以及各部门的领导共同协商后,共出示了以下三种治理技术方案:
第一,先将隧道内的岩溶涌水排放出去,再进行开挖施工。这种技术方法在实际运行时,由于会随着涌水的排出带走大量泥沙,所以在后续施工中就会出现隧道塌方的现象,进而给施工人员的生命安全构成很大威胁,所以不建议被采用。
第二,采用封堵技术,即利用专制的水泥药卷将涌水口堵住,再进行隧道开挖施工。这种技术方案在实际运行时,由于用水口的封堵,会格外增强涌水压力,因而一旦压力超过封堵的材料受限压力,则必定会产生较大的冲击,出现突涌事件。所以,也不建议采用。
第三,先将岩溶涌水适量排出,然后再进行隧道开挖。并且在开挖之前,要在隧道拱顶设计一个注浆的长管棚,然后随着开挖施工所喷射的混凝土及时的将掌子面封堵住,同时还要在管棚径向部位加设一个双液浆的加固岩体,如图二所示,这样涌水量就会大大减少,这时再采用水泥药卷将涌水出口完全封闭,就会达到理想的治理效果。
图二
经过实践对比分析,第三种岩溶涌水治理方案的有效性要远远高于前两种技术方案,其在实际实施过程中所产生的技术优势可以从以下几方面内容去充分体现:首先,可以大大提高公路隧道工程的施工效率;其次,能够有效加强桩身强度和地基强度,确保整个隧道工程施工的安全性和稳定性;再次,不易受到外界因素所影响,且施工成本也是十分低廉;最后,涌水排出时含有的泥沙量较小,且封堵效果明显,可以大大减少突涌事件的发生,保障现场施工人员的生命安全。
结束语:
综上所述,公路隧道工程的顺利开展对于促进城乡结合、发展社会经济等都有着很大的影响。因此,为了保证隧道施工质量,使其可以在限期内保质保量的完工,相关施工单位就要充分考虑岩溶涌水问题,采取科学完善的治理技术和施工措施,这样才能达到最终目的。
参考文献:
[1]江海泉,王玉河.青坪山隧道渗漏水原因探讨及治理[J]中国铁道科学,09:32-33
论文作者:姜婷婷
论文发表刊物:《防护工程》2018年第27期
论文发表时间:2018/12/20
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