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摘要:文章主要对含砂富水的隧道岩溶治理施工进行探究,针对其施工技术进行分析,并对岩溶地区的地质特征以及隧道施工影响因素进行研究,在结合具体的含砂富水隧道施工技术现状,制定明确的施工技术策略,进而为含砂富水隧道岩溶治理施工工作的有序开展提供有利保障和依据。
关键词:含砂富水隧道;岩溶治理施工;技术探究;
一、岩溶地质特征以及对渠道施工带来的影响
通过具有研究发现,形成岩溶地质的主要原因就是由于地表和地下水之间相互的作用,将熔岩为媒介,在不断的循环和交融的情况下,形成局部径流的过程。对于这一过程,是根据化学和机械作用的影响而改变的,会改变可溶性的岩层,进而产生岩溶地形。针对实际中的岩溶地区,有着一定的地质构造的特征,具有充足的水量,一般会在溶洞断层和多水高压情况下出现。针对相关权威信息进行分析,因岩溶地质的特征因素影响,在交通建设过程中,其效果会因其而受到一定的安全威胁等问题,主要就包括涌砂涌水等问题(如图1所示),不但会导致隧道和地下施工难以开展,也会对工作人员人身安全带来影响和威胁。另外,隧道工程当中,有很多的地质物质,其会转变地质层应力状态,因此会导致工程探测工作难以有效开展。主要就是收到水质因素影响,降低地下水的水文情况,这样就会导致地表发生一定的塌陷与下沉的问题。
图1.含砂富水岩溶地层隧道施工涌砂涌水
而隧道工程,主要就是在地下、水下以及山体中修建铁道和公路,为机动车辆的通行提供保障的建筑工程。而含砂富水岩溶的隧道施工和很多工程相比,其比较重视隧道口的设计与施工。而因含砂富水的岩溶隧道有高水压的特征,因此必须要针对水的渗透性、侵害性和溶洞层缝隙性进行分析。由于岩溶会因水的可溶性而受到影响,导致其发育变得非常快速,而且其对于整体的施工也会带来负面因素。针对岩溶隧道施工,会因高压富水以及填充型溶洞施工而影响着整体工程,开展工作时极易因地质因素而带来突水问题。另外,岩溶发育没有规则,尤其是在高压富水填充型岩溶洞当中,在此施工比较容易出现涌泥涌水的问题,对含砂富水岩溶的隧道施工会带来一定的影响和负面因素。
二、含砂富水岩溶隧道施工技术的应用情况分析
在上文提到形成含砂富水岩溶地层的主要原因,就是因地下水与地表层水通过不断的渗漏、补给以及循环,对可溶性的岩层带来化学物质溶解和物理性的破坏,因此就会带来特殊地质环境。针对主要的环境之下,开展隧道工程的难度是较大的,会受到高水量、繁多溶洞数量和容易出现断层等问题的影响,容易带来大规模的泥、砂和水涌出的问题。如果在施工中发生地层有效应力转变的现象是,其地下水将会转变渗流场和补排间关系,这样将会导致地下水流失,甚至会导致岩溶地区的地下水受到污染等问题。例如,开展含砂富水岩溶的隧道施工中,发生泥水突发问题,其对于机械设备运行和操作带来一定影响。对于这样的现象,其隧道施工的工期将会受到影响,相对的也会导致工程建设造价费用有所提升。另外因高压富水岩溶具有不稳定性的特点,导致施工预报难以达到准确性要求,因此将会对整体隧道施工技术的运用效果带来影响,不利于该工作有效开展。因此在实际工作中,必须要针对该工程特点制定明确的治理策略,并有效运用科学的治理施工技术,为确保含砂富水岩溶隧道施工工作有效开展。
三、含砂富水隧道施工中岩溶治理施工技术应用策略
(一)预注浆的加固技术应用
对于注浆加固技术(图2所示),其目的就是为了加固其地层的岩体;有效封堵岩溶的裂隙和岩溶管道,进而满足堵水的效果;而且注浆排挤到换岩体当中的泥浆和软弱的夹层当中,能够增强围岩的等级水平。在实际中,运用注浆加固技术的工法就包含帷幕注浆工艺、超前小导管的注浆工艺以及旋喷桩注浆工艺,还有搅拌桩注浆工艺等。该技术能够有效地为含砂富水隧道施工提供保障,并满足对岩溶地层进行治理的要求。
图2.注浆加固技术结构
(二)释能降压技术的运用
针对该技术就是在隧道施工当中,如果发生含砂富水充填的溶腔时,应结合适当的时机,制定合理的计划,并有目的的进行精确爆破工作,将溶腔进行爆开处理,通过释放溶腔当中所储存的高压水和泥沙,由此能够降低势能影响,减少泥水对整体带来的压力,由此满足治理岩溶地层的效果,并消除隧道施工中存在的危险和问题;在爆破工作完成后要进行安全清淤和加强支护,及时开展施作底部结构以及二次衬砌等工作,由此能够完成溶腔段的施工。其属于当前新型施工方法。例如,宜万铁路的隧道施工中,通过运用释能降压的方法,坚持探介质、锁边界、精爆破以及畅排放和细处理等几项工作,对岩溶隧道施工提供了有利保障,有效地解决岩溶地层存在的含砂富水压力问题,不但能够提升整体施工效率和质量,对工程安全性也有一定意义。
(三)结构和岩溶的处理技术运用
隧道结构的处理技术,其能够有效地整治岩溶地层,通过转变隧道原有设计的结构,针对那些不良的岩溶地质情况,包括存在的大型干、湿溶腔以及地下暗河等情况,制定明确的应对策略。而含砂富水岩溶隧道的施工,主要结构处理形式就是进行置换回填、托梁与板跨护顶、型钢砼与板跨以及钢管群桩等形式开展工作,通过制定明确的结构体系,为隧道岩溶治理施工提供保障。
而针对岩溶地质情况,其施工人员应结合宜疏不宜堵地原则开展工作,运用截、堵、排和防等治理的方法,由此杜绝岩溶水发生突袭的问题。另外也要有效地运用超前钻孔探测的技术,针对其活动的数据结果,来准备充足地抽水设备,进而保障隧道施工安全性。而最为值得重视的就是,其施工技术也要运用探测手段来分析隧道的位置和水源流向情况,有效地运用暗管和涵洞等来设置相应技术,进而满足水流和开凿泄水洞引排的要求。
结束语
想要确保隧道工程有效开展,应针对含砂富水岩溶地层实际情况,制定明确且有效的设计要求,而且相应的施工人员也要结合工程建设要求,学科选用施工技术,并制定有效地岩溶治理对策,合理运用相应的质量技术方法,为解决含砂富水的岩溶问题提供保障,从而提升整体施工效果,确保工程质量和安全性进一步提升。
参考文献:
[1]白俊.高压富水岩溶地层隧道施工技术[J].河南科技,2013(8):15-16.
[2]武春娥.富水岩溶隧道治理施工技术[J].城市建筑,2016(35):314-314.
论文作者:高军1;2,林晓3,陈拥军4,王伟4,翁小川5
论文发表刊物:《基层建设》2019年第22期
论文发表时间:2019/10/24
标签:岩溶论文; 隧道论文; 地层论文; 地质论文; 施工技术论文; 技术论文; 地下水论文; 《基层建设》2019年第22期论文;