摘要:隧道防排水對(duì)隧道工程的施工安全、運(yùn)營(yíng)及使用壽命有重要的影響,以受地下水影響嚴(yán)重的隧道工程為工程背景,結(jié)合工程現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際,從不良水環(huán)境對(duì)隧道影響、防排水設(shè)計(jì)及現(xiàn)場(chǎng)施工技術(shù)措施等方面分析隧道防排水問(wèn)題及施工,為后續(xù)相似工程的防排水施工提供參考。
關(guān)鍵詞:隧道工程;防排水;不良水環(huán)境
1工程概況
某隧道位于陜西延安坪橋鎮(zhèn),屬于Ⅱ級(jí)風(fēng)險(xiǎn)控制性單洞雙線隧道,全長(zhǎng)7288m。該隧道施工過(guò)程主要分為4段,進(jìn)口施工長(zhǎng)度為1437m,1號(hào)斜井施工2111m,2號(hào)斜井施工1735m,出口施工2005m。隧道工程施工過(guò)程經(jīng)歷沖洪積地層、濕陷性黃土、裂隙發(fā)育、土石界面等復(fù)雜地層,地下水豐富,施工過(guò)程裂隙出現(xiàn)較大涌水,且反坡排水,給隧道施工過(guò)程的順利進(jìn)行帶來(lái)一定困難。
2不良水環(huán)境對(duì)隧道工程的影響
2.1不良水環(huán)境對(duì)隧道施工過(guò)程的影響
施工過(guò)程中水的影響主要來(lái)自隧道圍巖地層地下水或地表水滲入作用,其影響隧道工程的施工進(jìn)度,并因增加相應(yīng)的防水水措施而增加施工成本。水不僅會(huì)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械設(shè)備產(chǎn)生銹蝕作用,也會(huì)因環(huán)境潮濕給施工人員的身體健康造成危害。
2.2不良水環(huán)境對(duì)隧道運(yùn)營(yíng)過(guò)程的影響
隧道圍巖涌水或者滲水作用會(huì)影響隧道結(jié)構(gòu)、圍巖巖體、支護(hù)結(jié)構(gòu)等,長(zhǎng)期的水力作用及水的腐蝕作用會(huì)導(dǎo)致襯砌破裂,圍巖或結(jié)構(gòu)弱面在水的軟化或者泥化作用下承載能力降低,進(jìn)而對(duì)隧道整體結(jié)構(gòu)造成影響,不利于隧道工程的正常運(yùn)營(yíng)。同時(shí),地下水的滲透作用也會(huì)引起襯砌基礎(chǔ)下沉,或使仰拱及隧道拱形結(jié)構(gòu)開裂下沉。
3隧道出現(xiàn)滲漏的原因
3.1隧道防水層失去作用
為了防止隧道工程滲漏對(duì)工程質(zhì)量、使用效果的影響,施工時(shí)常常鋪設(shè)防水層襯砌材料形成一層不可滲透的墻體,以阻止地下水或者地表水對(duì)隧道的滲透作用。但在實(shí)際工程施工中,常會(huì)出現(xiàn)防水材料因質(zhì)量、強(qiáng)度、厚度等原因不能達(dá)到預(yù)期防滲要求;或者隧道施工留下寬度較大的接縫(裂縫),引起隧道支護(hù)襯砌防水層結(jié)構(gòu)變形,不能起到防滲水效果。施工過(guò)程中使用大型機(jī)械設(shè)備或者因爆破作用,會(huì)導(dǎo)致防水卷材變形破壞,進(jìn)而引起地下水或者地表水滲入隧道。
3.2隧道接縫處防水性能較差
隧道施工過(guò)程一般按照拱頂施工、墻體處理的步驟進(jìn)行。在施工過(guò)程中,通常設(shè)置相應(yīng)的變形縫來(lái)保證施工正常進(jìn)度。由于變形縫的存在,造成襯砌結(jié)構(gòu)之間的縫隙變大,從而降低了結(jié)構(gòu)相應(yīng)的防滲水效果。在實(shí)際工程中,需要在隧道中、下部基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)中間留設(shè)施工縫隙,若施工縫隙達(dá)不到設(shè)計(jì)要求則會(huì)引起結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂隙,進(jìn)而引起結(jié)構(gòu)出現(xiàn)滲水現(xiàn)象。
3.3襯砌防水混凝土失效
鋼筋混凝土襯砌是隧道工程防排水工作中常用的手段,具有承受圍巖壓力和防滲水雙重效果。然而,在實(shí)際施工過(guò)程中,由于施工人員對(duì)混凝土的作用和養(yǎng)護(hù)重要性認(rèn)識(shí)不到位,外加添加劑的使用達(dá)不到設(shè)計(jì)要求,或者混凝土配置質(zhì)量不符合標(biāo)準(zhǔn),造成隧道內(nèi)部常出現(xiàn)蜂窩、麻面等現(xiàn)象,導(dǎo)致襯砌混凝土出現(xiàn)滲水現(xiàn)象。同時(shí)在地下水的水力和侵蝕作用下,隧道內(nèi)部混凝土表面會(huì)出現(xiàn)裂隙。
4防排水技術(shù)設(shè)計(jì)原則
對(duì)于隧道工程通過(guò)中等富水條件地層的施工而言,應(yīng)遵循“以堵為主、限量排放”的設(shè)計(jì)原則;對(duì)于通過(guò)弱富水及貧水地層的隧道施工工況而言,應(yīng)遵循“防、排、截、堵相結(jié)合,因地制宜,綜合治理”的支護(hù)設(shè)計(jì)原則。在實(shí)際隧道施工過(guò)程中,應(yīng)該結(jié)合不同的工況構(gòu)建完善的支護(hù)防排水系統(tǒng)。一方面做好襯砌抗?jié)B和襯砌的外圍防水工作,主要防止地下水滲入隧道工程;另一方面,要排除襯砌后面的地層水,保證襯砌后面空隙及圍巖巖體沒(méi)有積水,以降低滲水壓力對(duì)隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的不良影響。為了從根本上防止和治理隧道工程襯砌支護(hù)的滲水漏水問(wèn)題,具體隧道施工應(yīng)結(jié)合上述支護(hù)設(shè)計(jì)原則及防排水系統(tǒng),建立多道排滲水防線,對(duì)防排水設(shè)計(jì)層層監(jiān)督,保證每一道工序保質(zhì)保量的完成。尤其應(yīng)該注意噴射混凝土、防水隔離層、襯砌混凝土和施工縫防水工序的質(zhì)量,以確保隧道的防排水效果?傊琅潘到y(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)該做到“防”有措施、“排”有出路,并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)隧道施工技術(shù),以保證隧道的安全穩(wěn)定施工和正常運(yùn)營(yíng)。
5隧道防排水工藝流程及施工措施
5.1隧道工程防排水工藝流程
基于上述隧道工程設(shè)計(jì)原則,制定的隧道工程防排水施工工藝流程如圖1所示。
5.2隧道工程防排水施工技術(shù)措施
5.2.1初期支護(hù)防排水施工在隧道施工開始前,要進(jìn)行嚴(yán)格的勘察作業(yè),結(jié)合上述防排水設(shè)計(jì)原則,進(jìn)行隧道施工的防排水作業(yè)設(shè)計(jì)。在進(jìn)行初始支護(hù)前,應(yīng)該埋設(shè)好排水管道,將水通過(guò)排水管排到設(shè)定好的排水溝,即設(shè)置好完善的排水系統(tǒng)。進(jìn)行初始支護(hù)時(shí),要去除混凝土表面的鋼筋頭等尖銳物,同時(shí)對(duì)混凝土的凹凸不同位置進(jìn)行處理,保證混凝土表面清潔和平整。在出水點(diǎn)密集位置進(jìn)行鉆孔,并將地下水通過(guò)插入鉆孔的引水盲管導(dǎo)出。在現(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程中,可以根據(jù)實(shí)際出水情況對(duì)引水盲管進(jìn)行加密。如隧道表面存在線流或者股流,需要通過(guò)設(shè)置排水半圓管,并在其周圍噴射1~2cm厚度的水泥砂漿,對(duì)出現(xiàn)的線流或者股流進(jìn)行處理。5.2.2盲管的施工盲管施工包括縱向、環(huán)向排水管、墻引水管等的施工。
參考文獻(xiàn)
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