交通公路工程論文：淺談大跨淺埋隧道防排水工程施工

交通公路工程論文：淺談大跨淺埋隧道防排水工程施工

摘 要 滲涌水是隧道的一大病害，本文結(jié)合長(zhǎng)城嶺隧道實(shí)際施工中的一系列防排水錯(cuò)施，簡(jiǎn)單分析了隧道滲涌水的成因，并闡述了隧道工程中防排水的各種施工工法和其重點(diǎn)難點(diǎn)，以及長(zhǎng)城嶺隧道防排水所取得的一些成功經(jīng)驗(yàn)。
關(guān)鍵詞 防排水 裂隙承壓水 滲涌水 超前地質(zhì)預(yù)報(bào) 注漿止水

1 工程概況
長(zhǎng)城嶺隧道地處低山丘陵地區(qū)，屬泰山余脈，山體較完整，無(wú)深沖溝、洼地等次地形切割，山體巖性單一，以堅(jiān)硬的奧陶系灰?guī)r為主，其中夾頁(yè)巖互層，巖石裸露，山體鞍部局部由第四系全新統(tǒng)亞粘土覆蓋，厚度小于5.0米。
隧址山體最高處為362.40米，與隧道洞口絕對(duì)高差是29.40`47.10米，山體坡度緩，兩側(cè)直角均小于5度。隧址區(qū)節(jié)理十分發(fā)育，主要可分為兩組，一組走向約北西340±10度，傾角近直立，一般為閉合型，節(jié)理間距0.30`1.00米，寬度0.5`3.6厘米；另一組走向約北東70±10度，傾角近直立，據(jù)六個(gè)地段統(tǒng)計(jì)多為張開(kāi)型，裂隙寬度3`20厘米，個(gè)別達(dá)50厘米，無(wú)填
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制宜，綜合治理的原則，以求達(dá)到防水可靠，排水通暢，經(jīng)濟(jì)合理，不留后患的目的，同時(shí)注重環(huán)境保護(hù)，盡量減少水土流失。其中絕大部分防水設(shè)計(jì)是目前隧道施工中常見(jiàn)且行之有效的技術(shù)措施。
在施工過(guò)程中，施工單位不僅僅嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)進(jìn)行施工，并根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)自主采用了不少簡(jiǎn)單實(shí)用的防水方法，起到了很好的作用。
3.1 超前地質(zhì)預(yù)報(bào)
超前地質(zhì)預(yù)報(bào)是確保施工安全，以及隧道完成后運(yùn)營(yíng)安全的一項(xiàng)重要技術(shù)措施。超前地質(zhì)預(yù)報(bào)和隧道開(kāi)挖之間的關(guān)系是“有疑必探、先探后挖、不探不挖”。根據(jù)高速公路隧道的特點(diǎn)，為提高超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性，我們?cè)谑┕ぶ胁捎昧恕伴L(zhǎng)距離和短距離結(jié)合”。
3.1.1長(zhǎng)距離：TSP地質(zhì)探測(cè)儀以數(shù)據(jù)大致掌握掌子面前方較長(zhǎng)距離情況，為后期施工工法提供參考；
TSP-203地質(zhì)探測(cè)儀可預(yù)報(bào)掌子面前方較長(zhǎng)距離（80~100m）的大型構(gòu)造斷裂帶，軟弱夾層的位置、寬度，巖溶洞穴的位置、充填情況，預(yù)報(bào)可能涌水帶的具體位置等。
3.1.2 短距離：超前鉆孔（即開(kāi)挖鉆眼過(guò)程中使用五米鉆桿，超前鉆探）直接為工班組下步工序施工提供可靠事實(shí)證據(jù)。同時(shí)對(duì)鉆探到的積存承壓水有效釋放壓力。超前鉆孔是開(kāi)挖鉆眼同時(shí)，在掌子面徑向鉆孔，通過(guò)鉆進(jìn)速度、鉆孔涌水量、鉆頭附帶物等，獲取隧道掌子面前方地層巖性、巖石完整程度、是否有溶洞及大型蓄水裂隙等地質(zhì)資料，對(duì)破碎段的裂隙涌水量進(jìn)行直觀的判斷，直接反應(yīng)于施工的細(xì)部調(diào)整。
3.1.3 施工單位在長(zhǎng)城嶺隧道右線SM3級(jí)圍巖施工時(shí)，連續(xù)降雨，常規(guī)開(kāi)挖長(zhǎng)度為2.5米，在超前鉆探時(shí)，右拱部鉆頭出現(xiàn)塌孔現(xiàn)象，鉆孔回流水呈橙黃色，富含泥質(zhì)且具有一定壓力，鉆頭退出后，鉆頭有明顯黏土存留跡象。施工單位立即調(diào)整開(kāi)挖長(zhǎng)度至1.0米，并加強(qiáng)加快支護(hù)，三個(gè)循環(huán)后，地質(zhì)情況突然惡化，大量泥夾石，極其破碎圍巖出現(xiàn)，于是申請(qǐng)工程地質(zhì)變更，改變支護(hù)參數(shù)；由于之前的有效預(yù)測(cè)及正確的處理措施，有利的保證了隧道施工的安全質(zhì)量，未造成不良后果，并產(chǎn)生了較大的經(jīng)濟(jì)效益。
3.2 重點(diǎn)處理
施工單位在施工過(guò)程中，對(duì)在圍巖面出現(xiàn)較大涌水、漏水重點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行了詳細(xì)記錄，重點(diǎn)加強(qiáng)防排水設(shè)措施，如采用土工布直接覆蓋涌水處圍巖，與支護(hù)結(jié)構(gòu)固定，減小水壓力，將水沿初期支護(hù)背后引流至拱腳，后期疏排；加設(shè)環(huán)向排水彈簧管。
3.3 注漿止水
目前國(guó)內(nèi)外處理涌水的主要技術(shù)措施有注漿堵水、地層凍結(jié)技術(shù)，壓氣技術(shù)等。而應(yīng)用最為廣泛的是注漿法，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況及設(shè)計(jì)要求，長(zhǎng)城嶺隧道在施工過(guò)程中也大量采用此種工法。一是止水堵水，第二是加固圍巖，起到雙重作用。
3.3.1 注漿材料
注漿材料主要采用普通水泥單液漿、普通水泥-水玻璃雙液漿、HSC漿液或TGRM漿液。注漿材料配比如表1所。現(xiàn)場(chǎng)注漿施工中根據(jù)情況進(jìn)行漿液種類和配比的選擇調(diào)整。注漿材料使用時(shí)按以下原則選擇：對(duì)探孔注漿、徑向注漿、破碎帶注漿以及帷幕注漿以普通水泥漿為主，局部水大時(shí)兼用水泥-水玻璃雙液漿，對(duì)砂層地段宜采用HSC漿液或TGRM漿液等超細(xì)型材料。
漿液名稱 水灰比 體積比
普通水泥單液漿 W:C=(0.6`0.8):1
普通水泥-水玻璃雙液凍 W:C=(0.8`1):1 C:S=1:(1`0.3)
HSC或TGRM漿液 W:C=(0.8`1):1
表1 漿液配比參數(shù)表
注：水坡璃濃度：35B’e
3.3.2 注漿順序與工藝
注漿順序按由下到上、由外到內(nèi)、由遠(yuǎn)水源處到近水源處、間隔調(diào)孔的原則進(jìn)行。注漿工藝主要采用全孔一次性注漿和分段注漿相結(jié)合的混合注漿法，當(dāng)鉆孔中涌水較小時(shí)采用全孔一次性注漿，當(dāng)鉆孔涌水較大和圍巖破碎時(shí)采用分段注漿。分段長(zhǎng)度視涌水量大小和圍巖破碎程度而定，一般以5m為一分段長(zhǎng)度。
3.4 設(shè)置彈簧管排水管與排水半管排水
設(shè)計(jì)于開(kāi)挖滲水處在圍巖表面設(shè)置PE1/2φ10塑料排 ……（未完，全文共4089字，當(dāng)前僅顯示2065字，請(qǐng)閱讀下面提示信息。收藏《交通公路工程論文：淺談大跨淺埋隧道防排水工程施工》）