隧道施工中涌水渗漏处治以及预防策略分析论文_杜彦军

隧道施工中涌水渗漏处治以及预防策略分析论文_杜彦军

中铁二十局集团第四工程有限公司 山东省威海市 264200

摘要:随着社会的发展,我国的现代化建设的发展也日新月异。隧道工程是我国非常重要的交通基础设施,其具备较高的复杂性,且涉及到很多项技术的应用。当前在隧道工程施工过程中,经常会出现涌水地质灾害等问题,所以施工单位在进行地质勘察时需要重视涌水渗漏给工程建设带来的影响。随着我国交通事业的快速发展,隧道工程建设数量在持续增加,目前我国已经有超过40%的隧道工程项目都存在严重的渗透水与涌水的问题,对于交通的正常运行起到了负面影响。在隧道进行掘进施工的过程中,最容易出现这些问题,不仅会导致工程无法按期完成,同时也会造成严重人员伤亡事故的发生。要想彻底解决这一存在的问题,就应该深入分析涌水原因以及发生区域,并且总结出切实可行的处理方法。

关键词:隧道施工;涌水渗漏处治;预防策略分析

引言

进行隧道工程施工时,涌水渗漏是一种常见的通病问题,会对隧道工程质量产生较大影响,因此必须要针对隧道涌水渗漏的原因提出治理和预防措施。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,同时针对出现的问题提出预防措施,保证了隧道安全,为同类隧道施工提供参考。

1工程特征

1.1水文特征

陶家夼隧道工作区地处地貌单元和工程地质分区简单,水文地质条件较简单,区内地下水类型可分为松散岩类孔隙水和碎屑类基岩裂隙水。

地下水的形成条件,赋存特征、富集径流排泄及其分布规律,主要受沿线的地层岩性、地质构造、地貌条件及降雨量等因素影响。降水为地下水的主要补给源。年降水量为775.4mm,在雨季的6~9月集中了69%。

低山丘陵区地下水类型为强烈循环的裂隙潜水和裂隙承压水。山区地势高、地形陡峻、水系发育、河谷切割强烈、地下水循环不深、汇水面积不大。大气降水多沿地表径流流失,导致各含水岩组富水程度较弱。含水岩组的富水程度取决于地质构造、岩性、岩层的风化程度、植被覆盖情况和地形条件等因素影响。在构造断裂和脉岩穿插带,岩石破碎、节理裂隙发育的地段形成局部富水带。

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第四系孔隙潜水主要赋存与冲积土层中,发育粉细砂、中粗砂、砂砾和卵石含水层,其富水性、透水性较强。局部具有承压性。受大气降水和河水补给,具有明显季节性特征,以蒸发、水平径流或垂直渗入基岩裂隙的形式进行排泄;基岩裂隙水,埋藏于下伏岩浆岩的风化带裂隙中,主要接受大气降水及上覆层垂直入渗补给,岩层总体透水性弱。受大气降水及上部砂、卵石层补给,其富水性、透水性较强,动态变化大。

隧址区地下水以基岩裂隙水为主,基岩裂隙水多为风化裂隙水,裂隙水富水地区分布于岩体破碎带、沟谷汇水地段及不同岩性接触地带。勘察期间本区裂隙水埋深较大,富水性一般,产生突水的可能性小,开挖后隧道出水形式以线状和滴状渗水为主,低山丘陵边缘局部见基岩裂隙水以泉眼形式外露,水量较小,隧址区地下水主要为大气降雨补给,雨季时水量稍大。根据该区域水质分析的试验结果,地下水对混凝土及混凝土中的钢筋具微腐蚀性。

1.2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。断层裂隙中所存在的水源对于整个工程产生不良影响,对于隧道掘进施工影响最大,在经过断层带中,很大范围内都会存在数量巨大的断层水。通常来说,断层水的含量比较小,如果只是存在断层水不会给隧道施工产生较大的影响,但是破碎断层与地表水或者地下水连通之后,此时的断层水在流出之后就会不断地补充,从而就能够形成涌水现象,严重地影响工程的安全性,工程也能够顺利完成。经过地质勘察可以发现,断层水主要以如下的两种基本形式存在:其一是静储量,也就是在隧道开挖施工之前,断层结构受到了地下水的作用,在将该部分结构开挖施工之后,地下水的内部空间中就会出现了地下水的大量涌出,出现这种问题之后地表水就会直接进入到断层水中,也就会成为动储量。在隧道施工的过程中,如果没有水源的补充,就会导致静储量的快速减少,直到全部排净。隧道开挖施工的初期阶段,静储量的减少使得动储量的增加。

2涌水渗漏处治和预防策略

2.1突涌水、渗漏水临时处理

突涌水出现之后,会导致隧道无法正常地进行施工,此时可以通过如下的几个方式来解决问题:(1)在施工位置的右侧区域中建设截水沟,同时还应该与隧道洞顶排洪沟渠连接起来,从而可以避免山坡出直接出现流水对洞顶造成损坏。如果在某个区域中存在有比较严重的渗漏问题,应该在电缆沟盖板70cm的位置上设置泄水孔,这样能够将内部水排净。(2)将隧道两侧的排水沟进行全面的清理处理,确保不会存在任何的杂质影响内部流通。然后将边墙与消防栓中的流水直接引入到排水沟出,利用高压水冲击清理,保证其可以正常应用。

2.2突涌水、渗漏水治理

(1)如果在隧道施工的过程中某个区域中出现了涌水问题,此时应该直接拆除原二砌,同时应该进行防排水系统修复处理,并且逐步地开始二衬施工,在该两个结构中需要设置注浆管。在进行施工的过程中,对于中间部分与岩面垂直位置上开始钻孔施工,此时应该确保两侧与岩石呈45°夹角。(2)对于渗水问题较为严重的本部分,需要应用二衬混凝土、开槽钻孔与埋管施工。根据设计要求,槽管宽度和深度尺寸分别为15cm、25cm,在内部开始进行钻孔施工,直径为10cm。此外,应该合理地进行PVC管预埋施工,利用水泥基胶泥,然后进行槽深切割施工。在该部分完成之后,需要使用聚氨酸、丙烯酸来进行表层涂刷施工,以提升整体结构的防水性,也能够避免结构开裂问题,工程制冷量非常高。

2.3全面响应合同文件和设计图纸要求的原则

在充分领会投标文件要求和设计意图的前提下,结合现场调查情况及我单位的实际施工能力和水平,力求工期、质量安全和技术方案等各方面能充分满足投标文件和设计图纸要求,并相应制定出完善的保证体系和保证措施,确保各项目标的实现。

2.4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[3]。(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。

结语

综上所述,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。在工程中,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,严重地影响了工程实施的安全性,因此,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]彭朝发.隧道施工中涌水与漏水处治施工技术[J].中国西部科技,2010(18):23-24.

[2]周涛,王国欣.山岭公路隧道施工中涌水的防治措施分析[J].西部探矿工程,2006(7):173,175.

[3]谢盛文,谢琨.芙蓉路电缆隧道施工中的涌水事故及处理[J].上海铁道科技,2002(3):38-39.

论文作者:杜彦军

论文发表刊物:《建筑细部》2018年第19期

论文发表时间:2019/4/12

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