中国葛洲坝集团路桥工程有限公司 湖北宜昌 44300
摘要:近年来,我国的交通建设数量在持续的增加,隧道工程的建设也在大力的进行。但是隧道工程在建设施工的过程中极易受到当地的地质条件的影响而导致出现坍塌、涌水等事故问题,对于交通运行的安全性有着极为不良的影响,甚至还会严重的危及人民的生命财产安全。因此,在隧道工程的实践中需要积极的进行涌水、塌方等病害的处理,将不安全因素消除掉。本文对高速公路隧道施工中涌水渗漏处治与预防技术进行探讨。
关键词:高速公路;隧道施工;涌水渗漏
1工程概况
我国的某地区属于典型的喀斯特地貌,分布着大量的溶洞,且地质条件异常复杂、地层含水量较高。由于该地区属于山脉断裂带等大型构造形式,其分布着大量的近散体状结构,存在过量的粉质黏土,断裂带的最大宽度为320m,最小则为50m,整个地区中的岩体均匀破碎,但是呈现出镶嵌布置的形式,对于隧道的成型有着非常不良的影响,成洞难度比较高。根据断层开挖施工的情况,其断层带中主要分布着大量的黏土,其他则为灰岩、白灰岩等成分。受到了断层结构的影响,岩体出现了碎块破碎的情况,拱顶容易存在有坍塌、掌子面不稳定等情况,如果没有采取有效的措施处理必然会导致大范围的坍塌问题存在,隧道也会出现严重的事故。局部断层中分布着溶角砾岩,灰岩则主要为碎裂岩,所以在本次隧道施工中出现了比较严重的塌方问题,涌水突泥也比较严重。
2隧道涌水渗漏情况
(1)本次工程中是隧道右洞的位置上,仰拱接缝、二衬环向接缝以及二衬水平浇筑等位置上发生了比较严重的大暴雨,使得了该地区中存在过量的伸缩问题,二衬渗水的高度已经超过了4m,并且因为较大压力的影响而导致了一些一些地区存在有喷射水电情况。洞内右侧排水沟已经处于满负荷的运行状态之下,电缆沟内的水深已经达到了30cm。同时在该路段中的仰拱接缝处存在有大量的承压水涌出,其主要呈现出浆质的状态,两侧未经过浇筑的部分仰拱面内存在有大量的泉眼,其直径达到了5cm,并且水量较大。
(2)YK24+500~YK24+700路段中已经浇筑完成的部分在中央纵缝的位置上也存在有过量涌水的问题。因为当地的气候条件的影响,该地区中连续降雨导致了水量非常的充沛,涌水已经在该工程中的二衬施工缝以及消防栓的位置上。将隧道内部预先设置的接水管拆除之后,该位置有泉状是水分直接喷射而出,其喷射高度已经达到了4m,并且随着水不断涌出,其压力在逐渐的下降,但是依然保持着喷射高度1.5m,水流直接喷射到电缆沟的内壁结构上,长度约为2m,宽度约为20cm。在逐渐的将二衬接缝处的接水管拆除之后,涌水也随之消失。
(3)掌子面开挖施工到YK24+265处,在其右侧结构位置上存在有夹层结构,并且在该位置的裂缝依然有水分渗出,同时围岩的整体性也非常差,强度比较弱。本次工程中拱顶结构部分采用的是填充溶腔的方式,主要使用的是碎石块施工材料,环向8m、深约2m以及纵向尺寸为5m的空腔,其直接与地表位置连接起来,并且受到了地表水的影响。
(4)YK24+545~YK24+585右侧位置上的消
防洞室、施工缝、混凝土路面结构中存在有缝隙渗水的问题。掌子面的右侧位置上也存在有比较严重的涌水问题,其出现了宽度为10cm的孔口,并且有大量的水分喷射而出,同时也夹带有一定量的泥浆材料。
3隧道涌水渗漏原因分析
(1)YK24+230~YK24+280段、YK24+545~YK24+585段在开挖施工的过程中发现存在有比较严重的溶洞、涌水的问题,伴随着开挖施工的不断进行,涌水量在逐渐的减少,并且随着时间段推移而逐步的消失,二衬施工到该位置之后,在涌水处直接埋设了直径30cm的波纹排水管,将其引入到电缆沟处。在施工的过程中,当地的村组已经将隧道内的水量进行的接水,使用的是直径为16cm的胶管来进行。接水之后该地区突降暴雨,同时也存在了比较严重的涌水问题,紧接着就导致了涌水段二衬、路面等位置上出现了严重的渗水问题,由于接水而导致的排水畅通的预留管道直径减小,并且因为管道存在孔径较小且长度较长而导致预留排水不能达到使用的需要,从而导致了二衬与防水板结构存在有渗水的问题。
(2)从工程的实际情况分析,由于该地区中的溶洞为地下流水通道,其与地表位置稳定的连接,因为地表水的持续影响,在暴雨的影响之下进入到溶洞内部,然后从排水管道中排出,这是导致本次工程中出现渗水的主要原因。
4隧道涌水渗漏处治方案
(1)应用取芯机在施工位置上钻取芯样,在YK24+230~YK24+265段左右侧和YK24+545~YK24+585段右侧中设置加密二衬横向排水,设置钻孔直径为10cm,间隔距离设定为2m,利用加强排水来逐渐的减小二衬后水压力。
(2)将当地的引水管道接水处拆除,避免因为接水而导致出现管道拥堵,从而直接影响了二衬拱顶位置的水压力。
(3)YK24+500~YK24+700浇筑结束之后的路段中,混凝土结构顶部位置上存在有渗水严重的问题,此时会给沥青面层施工和车辆的行驶造成了较大的影响。为了可以提升工程的质量、满足交通运行的需要,可以采取如下的方案来进行处理。①应用Ф110进行钻孔施工,其深度控制在1.46m,根据施工的要求布置1.5×1.5m梅花状布孔,同时对基底结构部分进行玻璃水+水泥浆双浆液注浆的方式来进行通道的封闭处理。
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图1 压浆孔布置示意图
②在施工的过程中,需要针对混凝土接缝实施切割、凿除等处理,从而可以设置成为鱼骨形暗沟的形式,宽度15cm、深度为13cm,纵向接缝应该为通长的形式,横向需要间隔5m就要布置一道边沟的形式。纵横位置上的暗沟处应该反向布置10#槽钢的结构,同时可以将其设置成为流水通道。槽钢安装结束之后,应该在该位置上浇筑C40混凝土材料。沥青面层在开始施工前应该将隧道混凝土路面接缝根据设计方案的要求在该位置上铺设防水卷材热帖施工,最后就是在混凝土表面的位置上进行沥青面层的施工。
(4)路面反水结构部分应该根据需要在电缆沟处设置降压井,按照要求来控制尺寸,孔口安装10cmPVC管,此时需要保证其高度超出基面10cm,然后就是通过降压井来实现反水压力的降低。
(5)YK24+150~YK24+280仰拱接缝位置上应该根据需要设置宽度为40cm、深度为30cm的槽口结构,在其内部需要填充碎石制作成为盲沟的形式,同时应该在该出的路面结构上布置20钢筋网片,根据施工工艺的要求,确定该网片宽度1.5m、长度8.4m以及网眼距离为20cm。
(6)对于当前右洞的右侧中的排水沟不能满足当前排水量的需要,应该根据实际排水的需要来进行变更设计,在电缆沟底的位置上需要填充30×80cm的矩形预制盖板排水沟结构,从而可以确保拱脚位置上的横向排水管可以满足当前排水性能的需要,保证二衬结构中不会存在积水的问题。同时还应该在盖板底部的位置上设置防水板结构,有效的方式水量过大的时候积水进入到电缆沟内。
(7)对于右洞右侧排水沟不能满足当前排水量的需要,此时可以进行电缆沟的排水变更处理,可以在底部设置双排30cmHDPE排水管道,并且在沟内填充足量的碎石,该装置设置在K23+880—K24+700之间,长度为820m。
结束语
综上所述,本文以隧道工程的实际案例进行分析,深入的了解了隧道渗漏的主要问题,从而结合实际情况选择合适的处理措施,彻底消除了涌水渗漏的问题,全面的提升隧道工程的安全性,满足交通运行的需要。
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.