隧道工程中的隧道防排水影响及施工
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隧道工程中的隧道防排水影响及施工
摘要:隧道防排水施工环环相扣,任何一个细节的疏忽都会影响防排水效果,影响工程进度、安全与质量。因此要在施工中把质量要求落实到每个细节,按照设计施工规范要求,严格把控原材料质量,保证施工工艺水平,防排水施工中做到“滴水不漏”,也为后期运营打下良好的基础。
关键词:隧道工程;防排水;施工;
引言
目前,根据大量的调研以及考察表明,隧道工程施工中的水危害多来自于地下水的渗漏,从而引起一系列对隧道内部钢筋混凝土结构、混凝土结构、相关设备的侵蚀等,使隧道周围的土体、岩类经过水渗漏侵蚀后发生物理、化学性质的改变,如膨胀性围岩等等。水的渗漏现象甚至会引起涌水或者流沙现象的发生,因此隧道施工过程中的排水是需要进行的,是修建安全、高质量隧道的前提,是隧道建设得到快速发展的重要保证。
1.不良水环境对隧道工程的影响
1.1不良水环境对隧道施工过程的影响
施工过程中水的影响主要来自隧道围岩地层地下水或地表水渗入作用,其影响隧道工程的施工进度,并因增加相应的防水水措施而增加施工成本。水不仅会对施工现场机械设备产生锈蚀作用,也会因环境潮湿给施工人员的身体健康造成危害。
1.2不良水环境对隧道运营过程的影响
隧道围岩涌水或者渗水作用会影响隧道结构、围岩岩体、支护结构等,长期的水力作用及水的腐蚀作用会导致衬砌破裂,围岩或结构弱面在水的软化或者泥化作用下承载能力降低,进而对隧道整体结构造成影响,不利于隧道工程的正常运营。同时,地下水的渗透作用也会引起衬砌基础下沉,或使仰拱及隧道拱形结构开裂下沉。
2.隧道工程施工中的防排水技术
2.1补充注浆堵水
隧道进行开挖施工作业之后,需要进行防水板施工时,需要对隧道的渗漏水情况进行详细的检测,对于出现渗漏水地段的隧道以小导管进行注浆作业,堵住隧道发生渗漏水的位置,同时对于地下水渗漏所对应的压力以及流量进行降低。开挖作业中以及支护作业初期所对应的洞身工作面周边需要将小导管打入到地层中,然后借注浆泵所产生的压力,将浆液通过小导管渗透或扩散至地层孔隙及裂隙中,实现防水功效。
2.2施工缝、变形缝防水
施工缝是隧道防水工程中的薄弱环节,施工缝处理好坏将直接影响隧道工程防水质量以及后期的使用寿命。为此可以在施工中减少施工缝的设置。对于必须设置的施工缝,务必保障施工缝的质量,确保新、旧混凝土之间的粘结密实;此外,还应该做好施工缝混凝土振捣作业,确保接缝混凝土的密实度以及贴合性。对于设置的施工缝,可以采用不同形式的企口缝,以此延长隧道的渗水路线,对于较核心部位的施工缝,可以膨胀型止水带对施工缝进行加固处理,以此确保施工缝的处理效果。
2.3涌水段防排水
隧道中的涌水段是防排水工程的重点,涌水段防排水施工技术复杂,需根据隧道涌水段的实际情况选择可用的防排水工程,本文主要以围岩堵水方法为例,分析其在隧道涌水段防排水工程中的应用。围岩堵水的防排水方式经常应用到隧道富水区内,专门封堵了地层裂缝中的渗水,避免隧道围岩出现渗水的问题。围岩堵水工程中的几点施工技术如下:首先根据隧道涌水段富水区的实况选择围岩堵水时的注浆材料,围岩堵水需要把浆液注入到地层裂缝的富水区中,常用的注浆材料有:水泥浆液、化学浆液等,从地表岩层钻孔到地层裂缝位置,顺着钻孔注入封堵浆液,不同的注浆材料有着不同的特点,根据涌水段地质的需求灵活选择可用的封堵浆液,促使浆液扩散到地层裂缝内,解决涌水段富水区的漏水问题。然后是围岩堵水的注浆技术,注浆时的浆液黏度、注入时间和固结速度都会影响到注浆防排水的效果[2]。注浆施工时一定要注意注入的压力和时间,促使注浆可以围堵隧道地层中的水,同时还要考虑地层中的涌水压力,避免影响围岩堵水的注浆效果。隧道工程修建时,应该最大程度降低地下水渗流带的泥沙量,泥沙量减少后才能提高围岩注浆时的黏聚力,保障围岩堵水的效果,而且泥沙量少可以避免出现排水堵管的情况,解决了积水渗漏的问题。最后是隧道围岩堵水中的隔水保护技术,隧道岩层中注入的浆液会改变岩层的结构受力,缓解涌水时隧道地层的压力,尤其是涌水富水区,配合围岩堵水技术设计摩擦锚杆排水技术,以便顺利排出地层中的水,也就是在隔水的状态下保护了隧道的地层。
2.4二次衬砌的防排水技术
在隧道防排水施工过程中,为了达到铺挂柔性防水要求,并保证隧道内部混凝土表面平整,进行背面排水管安装时需采用二次衬砌。可结合实际地下水渗漏情况设置排水盲管或者暗沟,通过在衬砌背后喷涂混凝土或注浆达到隧道防水要求。
2.5止水带和止水条的使用
止水带和止水条是隧道防排水施工过程中非常重要的技术手段,能够有效地防止隧道缝隙处的渗水和漏水,因此在隧道施工过程中要确保它们能够正确安装使用。进行止水带安装时,应在挡头板上固定止水带,从另一端开始安装。从上部穿孔和打洞,以固定止水带。同时确保浇筑和振捣时不破坏止水带,保证止水带和混凝土正常结合。
3.隧道工程中隧道排水的施工方案
(1)隧道洞外排水施工隧道排水应当从进洞洞外开始进行,隧道进洞前,对于坡顶有积水处,进行开沟疏导处理,同时对凹陷低洼处铺砌浆砌片石后回填黏土,洞顶有沟谷的,且沟底裂隙较多时,采用水泥砂浆片石铺砌沟底或注浆封底。 (2)隧道进洞排水施工隧道进洞时需要开挖边坡,从而形成一定范围内的前夫滑塌区,区内岩土受到扰动后会出现一定程度的间隙。为了防止坡顶地表水顺坡流入潜伏滑塌区,在其范围以外设置截水沟,如地表经流量较大可设置多条截水沟,并对开挖坡面进行加固后植草绿化,防止雨水渗入。
(3)隧道洞身、洞内排水施工隧道洞壁渗水量较大时,影响初期的支护施工时,在漾濞渗水部位藕色橡塑排水板遮挡,然后再进行初期支护,铺设排水板时,其纵距不能过小,以免过多影响混凝土与围岩的粘结面积,减少支护力,达不到支护效果;当在隧道中遇见有集中水时,设置弹簧排水管,排水管穿越初期支护直接与股水流对接;隧道边墙练车初期支护底部分设置单臂打孔纵向排水管用来引排盲沟水;隧道两侧人行道下分别埋设排水沟,并相隔一定距离设置单臂博文边墙横向泄水管一道,将从墙背纵向排水管的水引入排水沟中。
隧道排水需要建立完整的隧道排水系统,其排水系统主要由纵向排水、环向排水、竖向排水以及横向排水盲管组成。其中以纵向排水管为核心,环向、竖向排水盲管将地下水排入纵向排水盲管,纵向排水盲管中的一部分地下水听过横向排水盲管导入路测边沟中或排除洞外,另一部分水则顺着纵向排水管排出洞外。整个系统各种排水管道相互连接,形成三维空间排水系统,较好地结局了隧道内下下水排放的问题。
4.结束语
隧道工程是城市道路建设和发展的重要板块,其质量和安全对城市经济和交通的发展、安全有重大影响。在隧道工程施工过程中防排水是关键。水流本就具备很强的渗透性与流动性,在实际施工中稍有不慎,就会埋下渗漏水的隐患。因此,建设单位必须充分重视隧道工程防排水施工的技术和质量控制。本文主要论述了隧道工程施工过程中不良水环境的危害,并针对隧道工程的防排水施工技术和质量控制相关问题展开论述,为相关人员提供一些参考和借鉴。
参考文献
[1]李兴高,刘维宁.隧道防排水的安全型综合解决方案[J].中国学报,2003,16(1):68-73. [2]刘维宁,孙国富,李兴高,等.隧道防排水技术进展[J].工程地质学报,2002,10(2):172-176.
[3]韩常领,张晓峰,师伟,等.隧道防排水设计探讨[J].中外,2009,29(4):387-389.