摘要:在进行隧道工程施工时,涌水渗漏是一种常见的通病问题,对该隧道工程质量遗留下比较大的影响,为了避免涌水渗漏影响隧道后期运营质量,必须对隧道涌水渗漏的原因进行分析,然后根据原因分析针对性的提出治理和预防措施。本文以实际工程为例,对公路隧道涌水渗漏出现的原因进行分析,根据分析结果对涌水渗漏提出治理方案进行治理,同时针对出现的问题提出预防措施,为同类隧道施工提供经验。
关键词:隧道;涌水渗漏;处置;预防
1 工程概况
筠山隧道是黄阳一级公路重难点控制工程,隧道由北向南穿越山脉,筠山断裂为陡立大型构造,断裂带内岩体为近散体状,其充填粉质粘土,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已充填粘土为主,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~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20000m3/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。
2 隧道涌水渗漏情况
(1)隧道右洞K24+250处两侧,K24+560处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4米。而且渗水具有较大压力,部分部位出现喷射状态,如K24+255右侧施工缝、K24+546右侧预留消防洞室内、K24+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K24+000-K24+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。K24+500-K24+700已浇筑路面混凝土,但是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。K24+230-K24+280段涌水较大部位为K24+250右侧消防洞室、施工缝等。
3 隧道涌水渗漏原因分析
(1)另外两处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ø30cm波纹排水管进行引流至电缆沟位置。当地村组要求在隧道洞内已经流量较小的采用ø16cm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。
(2)根据施工过程揭露情况,因该两段溶洞为地下长流水通道,流水通道与地表相连,受地表水影响较大,遇较大降雨流入该溶洞通道内从隧道预留的排水通道内流出是本次隧道涌水的根源。
4 隧道涌水渗漏处治方案
(1)采用取芯机等设备钻孔,加密二衬横向排水,钻孔直径10cm,间距2米,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)部分已浇筑路面混凝土段,砼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(砼路面)+20cm(砼调平层)+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。
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2)对混凝土路面接缝位置切割、凿除,做成鱼骨型暗沟:沟宽15cm,深13cm,纵向沿行车线施工缝通长布置,横向每5米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,最后在砼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两米设置降压井,直径10cm,孔深1.5米,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)部分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ø20钢筋网片,网片宽1.5米,长8.4米,网眼间距20cm。无仰拱接缝位置按照设计每5米设置路面排水盲管。
(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30cm*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。
(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,
5 公路隧道涌水及水量大段落防止渗漏预防措施
对隧道涌水及水量大段落在开挖过程进行控制,准确预估贯通式溶洞内及围岩水流量,在开挖过程中拿出治理方案,做到预防为主,能够有效杜绝隧道渗漏。
(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,同时能够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2-4米,并分别在围岩面表面、初支表面布置,所用防水板厚度需大于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。
结束语:
总而言之,本文结合工程施工实际案例,对隧道出现涌水渗漏的原因进行了逐步分析,然后根据原因分析采取了相应的处治措施,有效的解决了涌水渗漏问题。通过采用综合处治技术取得了良好的处理效果,提出了预防措施,保证了隧道安全,值得类似隧道工程借鉴和参考。
参考文献:
[1]赵存明,沈斐敏,唐晓莉。公路隧道施工特大涌水的防治技术探讨[J].中国安全生产科学技术,2008,4(5)
[2]张显鹏.浅析高速公路隧道施工涌水处治措施[J]. 建筑工程技术与设计,2015(16)
作者简介:
周敏,男,湖北黄石人,中级,本科,从事公路建设与养护工作
论文作者:周敏
论文发表刊物:《基层建设》2018年第34期
论文发表时间:2019/1/7
标签:隧道论文; 电缆沟论文; 路面论文; 位置论文; 混凝土论文; 较大论文; 水量论文; 《基层建设》2018年第34期论文;