陶成財
摘要:涌水治理注漿是關鍵,注漿過程中要及時觀察注漿效果,根據(jù)圍巖情況及時調整注漿參數(shù),確保漿液充分擴散、凝結,必要時要采用間歇注漿,對止水和圍巖加固能達到較好的作用。
關鍵詞:隧道施工;涌水滲漏;處治
一、概述
在隧道工程的較長施工工期過程中,需要經過一系列復雜化的工作流程,其中對隧道涌水情況的施工治理,在施工過程中更是至關緊要。在展開涌水隧道的施工治理過程中,身為施工人員勢必需br要重視幾點關鍵因素,包括環(huán)境因素、地下水流失因素、施工運營過程是否安全,要求能否經濟、可靠、成本低。
隧道涌水是由于隧道掘進破壞了含水層結構,使水動力條件和圍巖力學平衡狀態(tài)發(fā)生急劇改變,造成地下水體所儲存能量以流體高速運移形式瞬間釋放而產生一種動力破壞現(xiàn)象。涌水給隧道施工甚至運營帶來極大的危害,涌水會掩埋隧道內的設備、設施,堵塞坑洞,甚至造成人身傷亡,嚴重影響了施工進度和工程質量。
二、隧道施工中涌水滲漏的原因
(一)補給水源
隧道開挖施工的過程中出現(xiàn)涌水問題主要就是因為該區(qū)域內水源非常充足,這些水源主要包含了礦洞水、斷層水、裂隙水以及大氣降水等等。這些水源充足的情況會導致隧道內出現(xiàn)涌水的現(xiàn)象,同時也會嚴重地威脅隧道施工的安全性。
(二)存儲條件
斷層部分的巖體受到了地質運動的影響,地質組成結構非常的復雜,同時也受到了周邊巖體的擠壓與多次豎向拉伸作用,巖石會出現(xiàn)破碎的問題,透水性能逐漸增強,裂隙空間非常大,地下水在該地區(qū)中可以快速地運動。
(三)連通條件
隧道破碎斷層部分的主要特性就是透水性非常強,由于將隧道與地下水連通起來,這就使得排出的地下水被持續(xù)不斷地補充進來,使得涌水問題非常嚴重。涌水塌方部分中的斷層與其影響的結構體系發(fā)育良好,具備較強的透水性,同時也會在地質條件內部中實現(xiàn)斷層、相互交接,內部中存在部分的聯(lián)通并且直接與地表連接起來,斷層水與地表水聯(lián)通,直接深入到隧道施工位置上。
(四)突涌水、滲漏水
1.本次隧道工程實施的過程中,正處于夏季炎熱天氣中,所以此時的水稻涌水量會比較小,在施工的過程中,自然降水量也比較少,施工單位應該提起足夠的重視。
2.經過地質勘察發(fā)現(xiàn),在距離隧道右側約loom的范圍中,其主要的地形條件就是巖溶峰,同時也存在大量的地表水。
三、隧道施工中涌水滲漏處治以及預防策略分析
(一)工程概況
湖北宜昌某隧道為喀斯特地貌、溶洞多、地質條件復雜、地層水量大。所處山脈斷裂帶為陡立大型構造,斷裂帶內巖體為近散體狀,其充填粉質黏土,斷裂帶在路線區(qū)可見最大寬度約320m,最小寬度約50m,斷層帶內巖體均極破碎,但呈鑲嵌結構,影響隧道穩(wěn)定,不利于成洞。根據(jù)實際開挖情況斷層破碎帶主要以充填黏土為主,其余為灰?guī)r、白云質灰?guī)r成分的斷層角礫,碎裂巖。受斷層的影響,巖體較破碎一破碎,呈碎石狀壓碎結構,拱頂易坍塌、掌子面不穩(wěn)定,處理不當會造成大的坍塌,隧道出水形式為淋水、涌水,流量約20000m/d。局部斷層破碎帶巖性主要為巖溶角礫巖,灰?guī)r成分的碎裂巖,在施工過程中出現(xiàn)過多次塌方及較大的涌水突泥情況。
(二)處治方案
1.采用取芯機等設備鉆孔,在YK24+230-YK24+265段左右側和YK24+545-YK24+585段右側加密二襯橫向排水,鉆孔直徑10cm,間距2m,通過加大排水減小二襯后水壓力。
2.解除當?shù)匾艿澜铀恢?,減小因接水造成過水通道擁堵并蔓延至隧道二襯拱頂位置的水壓力。
3.YK24+500-YK24+700已澆筑路面混凝土段,混凝土路面頂沿施工縫出現(xiàn)大量滲水,對后續(xù)瀝青面層的施工和通車運營質量影響較大。為保證施工和運營后的質量,建議同時采取以下兩種處理方案進行處理:①采用Φ110地質鉆鉆孔,鉆孔深度為26cm(混凝土路面+20cm(混凝土調平層)+1m(基巖)共計1.46m,按照1.5×1.5m梅花狀布孔,對基底進行玻璃水+水泥漿雙漿液注漿封閉滲水通道。如圖1所示。
②對混凝土路面接縫位置切割、鑿除,做成魚骨形暗溝:溝寬15cm,深13cm,縱向沿行車線施工縫通長布置,橫向每5m一道引入較低側的邊溝。在縱橫向暗溝內反扣放置10#槽鋼,利用槽鋼形成流水通道。槽鋼安裝完成后澆筑C40混凝土。瀝青面層施工前對全隧道混凝土路面施工縫按照設計要求鋪設防水卷材熱帖處理,最后在混凝土表面施工稀漿封層和瀝青面層。
4.在路面反水路段電纜溝中間位置每2m設置降壓井,直徑10cm,孔深1.5m,孔口安裝10cmPVC管,高過基底面10cm,利用降壓井降低路面反水的壓力。
5.YK24+150-YK24+280仰拱接縫冒水段在仰拱接縫位置鑿出40cm寬,30cm深槽口,槽口內用土工布包裹碎石作為碎石盲溝,在設置碎石盲溝位置混凝土路面設置■20鋼筋網片,網片寬1.5m,長8.4m,網眼間距20cm。無仰拱接縫位置按照設計每5m設置路面排水盲管。
6.針對右洞右側排水溝排水不滿足涌水量的情況對電纜溝進行變更設計,在電纜溝底填充部分改做30×80cm的矩形預制蓋板排水溝,以保障邊墻拱腳處橫向排水管水流有效排出,確保二襯內無積水。并在蓋板底鋪設一道防水板,防止水量過大時侵入電纜溝內。設置范圍為YK23+880-YK24+580右側,長度700m。
7.針對右洞左側排水溝排水不滿足涌水量的情況對電纜溝進行變更,在電纜溝溝底鋪設雙排30cmHDPE排水管然后碎石填滿澆筑電纜溝溝底,設置范圍為K23+880-K24+700,長度820m。
隧道是重要的交通基礎設施,但是因為其施工位置地形條件比較復雜且需要使用較多的施工技術才能完成,所以其施工難度較高,質量控制困難較大。如果施工位置上地質條件較差且存在比較豐富的地下水,就會導致涌水問題的出現(xiàn),要采取措施消除這些問題,確保隧道工程項目順利完成。
參考文獻:
[1]方超.隧道施工中涌水滲漏處治以及預防策略分析[J].中國水運,2019(01):68-69.