隧道洞内水量较大时处理措施
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关于隧道涌水处理的探究【摘要】本文主要从隧道涌水情况、工程设计、涌水现状、涌水分析、处理、涌水方案等方面对隧道出现的涌水情况做处理方案,通过运用现场抽水,注浆堵塞等办法安全确保了隧道施工的安全,圆满完成施工任务,为以后的隧道涌水处理提高了借鉴。
【关键词】隧道;涌水;处理;方案一、涌水情况xx隧道位于内蒙古自治区,全长3353m,在隧道开挖施工时,在位于掌子面里程为dk58+755处,在拱顶左上方出现一小股直径约5cm水流,立即采取了抽水措施,并继续进行支护及下一循环作业开挖。
在进行钻爆施工时,拱顶在钻孔到2.5m时出现喷水现象,拱顶左上方水量也变大,涌水越来越大,水泵满足不了现场抽水,立即停止钻孔,撤离现场。
由于水量较大,购买四台大功率水泵,分别从斜井、及出口向洞外抽水。
进行tsp203的超前地质预报检测,同时委托第三方进行一次红外探水检测。
通过第三方检测单位对隧道进口进行红外探水检测,结果显示掌子面前方20米无水。
对隧道斜井的红外探水检测,结果显示掌子面前方20米范围内裂隙水较大。
对进口及斜井的tsp203超前地质预报检测,显示dk58+755~+739段围岩中风化,发育软弱泥夹层,结构面较破碎,开挖后掌子面与拱部易松动掉块,裂隙多发育,岩石体质的完整性与岩体自稳能力较差,该段有水。
dk58+739~+720围岩中风化,岩石体质软硬相间,局部洞段裂隙发育,且较为破碎,结构面易松动,完整性较差,局部有水。
根据检测结果,及时组织设计单位、监理单位、施工单位及第三方检测单位会议讨论,要求停止斜井掌子面掘进,加强排水工作和监控量测工作等事项,确保隧道施工过程的安全。
二、工程设计情况1、工程地质条件dk58+670~dk58+700段设计为ⅲ级围岩下锚段,dk58+700~dk58+733段设计为普通ⅲ级围岩,岩体整体强度较高,岩体基本稳定。
dk58+733~dk58+780段设计为ⅳ级加强围岩,受构造及风化影响,结构面很发育。
( 安全技术 )单位:_________________________姓名:_________________________日期:_________________________精品文档 / Word文档 / 文字可改隧道逃生及救援(通用版)Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that peoplemake mistakes隧道逃生及救援(通用版).1一般规定.1.1隧道施工前,对下列可能发生重大安全事故的风险,必须进行危险源辨识和安全风险评估,并制定针对性的措施或应急预案。
1对瓦斯隧道、有突涌水风险的隧道,必须进行瓦斯防爆、防突及防突涌水的专项设计,制定专项施工安全技术方案及应急救援预案;2对隧道内火灾、坍塌等风险,应制定应急救援预案;3对其他自然灾害(大雨、强风、雪、雷、地震和海啸)可能造成安全事故的风险,应制定应急处理措施。
.1.2应急救援预案应包括下列内容:1简述工程概况;2预测、辨识和评估紧急情况或事故灾害及其后果对内、外部造成破坏的可能性及严重程度;3规定应急救援各方组织的详细职责;4明确应急救援行动的指挥和协调;5应急救援资源配置要求;6建立分级响应机制;7制定具体详细的紧急情况或事故灾害发生时保护生命、财产和环境安全的应急措施。
.1.3参建各方必须建立应急组织机构及预警、指挥系统,指定专门的管理部门和人员负责应急救援预案管理工作。
.1.4应与附近医院、消防队,临近施工队伍及其他救援组织建立正式的互助协议,并做好相应的安排,确保在应急救援中及时得到外部救援力量和资源的援助。
.1.5隧道施工中必须配备必要的救援物资和设备器材,并设专人管理,对配备的应急救援机械设备、监测仪器、堵漏和清洗消毒材料、交通工具、个体防护设备、医疗设备和药品、生活保障物资等,应进行定期检查、维护和更新,确保应急救援物资和设备能随时投入使用。
隧道涌水处理技术措施隧道施工过程中,涌水是一个常见的问题,如果不及时处理可能会对施工造成影响,甚至危害施工人员的安全。
因此,采取有效的涌水处理技术措施显得尤为重要。
本文将从隧道涌水的原因、涌水处理的重要性以及涌水处理的技术措施三个方面进行探讨。
1. 涌水原因首先,我们需要了解隧道涌水的原因。
隧道涌水主要是由于地下水位高,地质构造疏松等因素导致。
当隧道施工打入含水层或者裂隙带时,地下水就会向施工面涌入,形成涌水现象。
此外,地下水位波动、水文压力等因素也可能导致隧道涌水。
2. 涌水处理的重要性隧道涌水一旦发生,会给施工带来诸多问题。
首先,涌水会导致隧道内水位过高,加大了施工难度,延长了工期。
其次,涌水还可能造成隧道结构的松动、坍塌,甚至影响隧道的使用安全。
因此,采取有效的涌水处理措施,对保隧道施工的顺利进行,确保施工质量和安全至关重要。
3. 涌水处理技术措施涌水处理技术措施主要包括以下几种:(1)封堵法:利用注浆、灌浆等工法封堵隧道进水口,阻止地下水进入隧道。
这种方法操作简单,但需要选择合适的封堵材料和施工方法,以确保封堵效果。
(2)降水法:通过井点排水、泵水等手段将隧道内的水位降低,减少涌水的影响。
这种方法适用于水位较高、涌水量不大的情况。
(3)隔离法:在隧道周围设置防渗墙、挡水墙等隔离设施,将地下水与隧道分隔开,有效减少涌水影响。
(4)排水处理:对涌入隧道的地下水进行排水处理,通过排水管将水排除隧道外,确保隧道内干燥。
总结起来,隧道涌水处理技术措施是保隧道施工顺利进行、确保施工质量和安全的关键。
在实际工程中,我们需要根据隧道的地质条件、涌水情况等因素选择合适的涌水处理方法,确保施工的顺利进行。
同时,隧道涌水处理技术也需要不断的进行创新和优化,以满足隧道施工的需求,促进工程的进展和发展。
隧道涌水处理技术措施的研究和应用,实际上也是一种对地下水资源合理利用和保护的重要举措。
愿随着技术的不断进步和完善,隧道施工涌水处理技术能够更加成熟,更好地服务于工程建设。
隧道路基排水措施1. 引言隧道是一种人工工程结构,通常用于解决铁路、公路或水渠等交通或水利工程的穿越问题。
隧道路基排水措施是确保隧道内部和周围地质环境的排水系统,防止水损害、土壤塌陷以及减少地下水位对地表的影响。
本文将介绍隧道路基排水措施的重要性以及常见的排水方法。
2. 隧道路基排水的重要性隧道路基排水是确保隧道稳定和安全运行的关键因素之一。
有效的排水系统可以解决以下问题:•水损害:隧道周围的地下水可能渗漏进入隧道中,导致墙壁和顶部受潮或渗漏,进一步导致结构损坏或道路塌陷。
•土壤塌陷:地下水位过高可能导致土壤失去稳定性,引发土壤塌陷,对隧道结构造成巨大损坏。
•地下水位影响:地下隧道附近的地下水位过高可能导致地表下陷和城市建筑物的损伤,严重影响周围地区的安全。
因此,采取适当的排水措施对于确保隧道结构的稳定和安全运行至关重要。
3. 常见的排水方法3.1 垂直排水井垂直排水井是最常见和有效的排水方法之一,在隧道路基的不同部位设置井筒。
井筒通过岩石和土壤层到达地下水,并将地下水通过排水管道引导到合适的排水位置,例如河流或其他排水系统中。
垂直排水井不仅可以降低地下水位,还可以有效地排除隧道内部的积水,防止水损害。
3.2 横向排水系统横向排水系统是通过设置水平排水管道来控制地下水位的方法。
该系统位于隧道正门前方的高处,通过埋设水平排水管道横向引导地下水,防止水从隧道壁和顶部渗漏进入。
3.3 排水沟和泄水孔排水沟和泄水孔是常见的边坡排水方法,用于排水附近地区的地表水。
排水沟位于隧道周围,并与横向排水系统相连接,将地表水从隧道周围引导到合适的排水位置。
泄水孔则是在隧道壁上设置的孔洞,用于排除隧道壁内的水。
4. 隧道路基排水的设计考虑因素在设计隧道路基排水系统时,需要考虑以下因素:•地质条件:隧道路基排水设计需要根据周围地质条件,如岩石类型、土壤类型和地下水位等进行评估。
•隧道结构:排水系统的设计应考虑隧道结构的特点,例如隧道的长度、倾斜度和截面形状,以确保排水系统能够适应不同条件下的排水需求。
隧道岩溶高压涌水、突泥施工措施暗河主管道在隧道以上发育,是引导产生大型地下水突出的最不利地段。
因此对岩溶水及暗河的妥善处理是防止岩溶高压涌水、突泥问题出现之关键。
施工中将根据设计地质资料、结合超前预报资料和现场实际,查明暗河溶洞分布范围、类型、规模、发育程度、地下的情况等。
对暗河地段,采用注浆堵水、限量排放,分部开挖,及时封闭,衬砌紧跟,加强量测,确保安全。
对隧道穿越暗河地段分别以引、堵、越、绕等措施进行处理。
超前探测:采用超前钻孔探测等多种手段进行地质预报,并预测开挖工作面前方一定范围内水情况,以采取相应的施工措施及支护手段。
施工对策及主要技术措施:穿越高水压段的施工处理主要由围岩注浆固结圈、喷锚支护、排水系统、抗水压衬砌结构四部分组成。
围岩注浆固结圈:通过注浆封闭,加固、提高岩体完整性,使其成为具有止水和承载能力的结构体,形成围岩注浆固结圈,以限制排水量,实现限量排放,并与喷锚支护一起共同保证施工期间洞室稳定及安全。
注浆方式采用超前帷幕预注浆、径向注浆、局部注浆、补注浆四种形式。
超前帷幕预注浆:每一循环长度30m,注浆加固的固结范围为衬砌轮廓线外3m。
开挖后径向注浆:固结范围正洞为衬砌轮廓线外5m。
局部注浆分为局部超前注浆、开挖后局部注浆等几种。
根据超前地质预报探明的局部岩溶实际分布(定位、定量)或开挖后地下水渗流状态分别采用。
补注浆为按上述三种注浆方式实施后,仍未达到设计要求时,根据实际情况选择上述注浆手段一种或多种进行补充注浆。
喷锚支护:喷锚支护由20cm厚C20钢钎维喷射混凝土,拱墙系统锚杆组成,Ⅴ级围岩辅以格栅钢架,使其与注浆加固结圈共同组成限流体系,同时具有维护注浆固结圈结构性能的作用。
保证施工期间洞室稳定。
防排水网络系统:在喷锚支护与模筑混凝土衬砌之间全环铺设复合式防水板,设置纵、环向排水盲沟将水引入侧沟排出,施工缝嵌钢片或橡胶止水带,形成完善的防排水网络系统。
抗水压衬砌:采用C30钢筋混凝土,其净空预留20cm补强或衬砌结构调整空间。
岩溶水防治与溶洞处理本隧道在进行开挖时,施工中随洞身掘进情况采用地震反射波探测法(TSP203超前地质预报系统)分段对掌子面前方的岩溶发育状况进行探测预报,对可能出现岩溶的地段,利用超前探测钻孔进行验证,根据探测结果采取相应的施工措施,并时刻作好突水、突泥等紧急情况的处治准备。
1、岩溶水防治的施工排水措施主要有:①有水地段喷射砼时应采取以下措施:当涌水不多时,用开缝或中空锚杆导水处理后再喷射;当范围大时,设树枝状排水导管后再喷射;当涌水严重时设排水孔边排水边喷射。
②当洞内有大面积涌水时采用钻孔将水集中汇流引入排水沟,并在相应位置衬砌时设置排水设施。
③当涌水或地下水位较高时用井点降水法,抽水机抽水到两侧水沟排出。
④排水的同时用围幙预注浆方法堵水。
对于超前探水孔中总流量小于10m3/h,但个别孔流量大于2m3/h,采用局部超前预注浆堵水;对于超前探孔中2/3孔出水且总水量大于10m3/h的情况,进行全断面注浆。
(1)全断面帏幕注浆堵水a、在预注浆前,应认真分析设计提供的详勘成果,以超前物探及超前钻孔,探明地下水,溶洞的发育情况。
超前钻孔应在预测突水处以前5~20m。
b、注浆范围为隧道开挖线以外4.5m,每循环注浆长度为25m,全断面开挖长20米,留5米。
一个注浆完成后留6m不开挖作为下一个注浆段的止浆岩盘。
c、注浆孔自掌子面沿开挖方向,以隧道中轴线为中心呈伞状布置。
浆液扩散半径为2m,孔底间距不大于3m,全断面开孔直径不小于φ90㎜,终孔直径不小于φ65㎜;局部注浆开孔直径不小于φ108㎜,终孔直径不小于φ90㎜;径向注浆开孔直径不小于φ90㎜,终孔直径不小于φ65㎜,长度4米,环向间距1.8米,纵向3米。
d、注浆材料为水泥-水玻璃双液浆,浆液浓度应据地质及水文条件进行调整。
初拟为:C:S(体积比)=1:(0.6~1.0),水泥浆水灰比0.8:1~1:1,水玻璃模数2.6~2.8,水玻璃浓度40Be′。
隧道工程施工地下水环境保护对策与措施为保证地下水安全,本工程在施工期与运行期需做好对地下水环境的保护工作,特别是预防污水泄露、施工废水排放等事故,提出了施工期的保护对策与措施。
(1)明确施工单位在施工期对地下水环境负有保护责任与义务,同时加强监理单位对施工期水环境保护的监督与约束。
施工单位应制定详细的污染防治措施,并对生活污水、施工废水、废物、渣土、泥浆等进行严格管理。
(2)施工营地应有独立的污水收集或排放渠道,临时营地应设置一次性公共厕所。
施工人员产生的生活污水需要在现场设置临时性污水处理系统,将生活污水收集处理后排入城镇污水管网统一处理;对于施工人员产生的生活垃圾,由施工单位设置专车或由垃圾清运公司每天集中密闭外运。
(3)每个工区工作面设立指定的渣土堆放点,防止渣土随意堆放;倒土过程中,工作面必须设置洒水、喷淋设施,并将渣土压实;建筑垃圾中可利用部分由施工单位回收,其余建筑垃圾集中堆放,及时清运至环卫部门指定的地点。
(4)在施工过程中应优先选用水泥基注浆材料。
(5)对桥梁桩基施工中产生的泥浆,应及时处理,集中收集,做好四周防护,防止污染周围环境。
(6)对隧道施工中产生的污水排入沉淀池进行沉淀,然后进行气浮过滤处理,去除有害物质后循环利用或排放。
对于必须排放的污水,必须处理后达到农灌标准,会用于农灌或绿化。
(7)隧道二次衬砌采用防水混凝土,抗渗等级不低于P10;对于初期支护出现大面积渗水的断层破碎地段,采用3m围岩径向注浆或者5m围岩径向注浆的止水形式,对于初支后有裂隙状出水现象,采取补注浆方式处理;对于环向施工缝,可内设中埋式橡胶止水带,止水带的设置间隔应与施工缝留置位置一致;在初期支护与二次衬砌之间,设置防水板,防水板采用厚度2mm的防水板。
(8)隧道施工期间的污水,采取清污分流,清洗污水和衬砌背后地下水分开排放的原则,由于该地区地下水水质较好,隧道水涌水可直接作为施工用水、车辆清洗用水,对于隧道涌水量大的地段,设截水管经由衬砌背后引出并导入蓄水池,避免和洞内施工污水汇合外排。
涌水应急处理措施若施工过程中洞内发生突涌水灾害时,确立“以堵为主,限量排放”的原则,采取以下步骤处理:利用工作面现有的钻孔台架同时搭设钢管脚手架,安装大口径钢管,对出水进行初步归流,使大部分涌水沿导流管排出;在工作面施做止浆墙,考虑到工作面处出水口未从导流管流出的散水较多,止浆墙施工时泥浆水等会流入碎内,会降低碎质量,止浆墙可分两段施工:第一段浇筑起归流作用,第二段浇筑起堵水作用;为便于施工,在止浆墙碎浇筑的同时,可在涌水部位设临时集水槽以汇集未从导流管流出的散水,并设引流钢管将水引出止浆墙外;超前帷幕注浆堵水,根据涌水量、水压等情况综合确定注浆孔布置,注浆方式可视情况采用孔口管前进式注浆或止浆塞后退式注浆,其余注浆施工有关参数基本同前述。
施工中预防突涌水的具体措施为:①地质超前预报根据勘察报告提供的不良地质条件,对隧道突水条件进行分析,并采用有效的计算方法进行突水预测;施工中采用TSP203地质预报系统对隧道通过区的地层岩性、断层、地下水等情况进行提前探测,首先在大的范围,宏观上定性描述出地质变化趋势,对施工队伍提出安全预警,然后通过近距离钻探、红外线探水、物探技术精确确定地层富水条件,断层及破碎带、岩脉等变化范围、规模,通过科学分析手段,对地质情况做出判断,以备有计划的采用施工对策。
②工作面预注浆加固地层根据超前地质预报情况,对工作面进行注浆加固。
依据地质状况、地下水量,决定是否采用全断面帷幕注浆、局部断面预注浆、径向注浆等措施。
通过采取有效的超前注浆、预支护和初期支护措施,采用正确的施工方法,稳步通过不良地质地段。
根据已判断的可能出现突水的位置,施工主要采取的工程措施有,先采用全断面超前帷幕注浆、超前管棚等预支护措施进行加固止水,同时不间断进行水量和水压量测,当逼近突水点时,除帷幕注浆外,再对局部进行补充注浆,直到完全封堵住突水口。
开挖时要缩短进尺,尽量减少对围岩的扰动,开挖后立即施作初期支护,减少围岩的暴露时间,软弱围岩地段衬砌要紧跟,使衬砌尽快成环,形成完全封闭体系。
隧道大规模突涌水水量预测及抽排技术陈建国【摘要】长大隧道突涌水发生后,若水量预测及抽排方案设计无充分理论依据,会给施工造成很大的困难.为解决某新建铁路隧道斜井进入平导施工时发生的特大高压突水淹井难题,根据地层特点和施工情况,分析了突涌水原因,初步拟定采取分阶段抽排水技术;并通过计算选取各阶段抽排水设备和组织方式,不同于静态水抽排,计算考虑了稳定的动态补给水量,同时对水源补给和抽排端水头差变化进行了理论计算分析,预防抽排过程中水量突然增大造成二次淹井.结果表明:抽排水方案的顺利实施,缩短了已施工软弱围岩段落浸泡时间,避免或降低了结构损坏程度,也尽早揭示了突水溃口情况,为后续处理创造了良好条件.【期刊名称】《公路交通技术》【年(卷),期】2019(035)004【总页数】6页(P111-115,122)【关键词】隧道;突涌水;预测;阶段抽排【作者】陈建国【作者单位】中铁隧道集团一处有限公司,重庆 401121【正文语种】中文【中图分类】U453.6随着铁路建设跨越式发展和科学的施工水平不断更新,为提高铁路速度设计目标值,隧道设计长度越来越长。
在长大隧道施工中,为解决长距离独头掘进困难和工期问题,往往通过选取合适位置增设辅助坑道来增加工作面,来实现“长隧短打”、提高工效、缩短工期的目的[1-3]。
斜井作为辅助坑道可开创新的工作面,是一种很好的辅助施工措施,在特长隧道施工中得到广泛使用[4]。
特长隧道普遍地下水发育,施工期间的突涌水往往成为特长隧道施工的主要风险因素[5]。
长大斜井由于井身长、坡度大,且为反坡排水,通过斜井进入正洞施工后,一旦发生突涌水,极易造成淹井,如果处理不当或不及时将造成更大的危害[6-7]。
因此,研究长大隧道斜井突涌水淹井的抽排技术具有重要的现实意义,特别是针对存在长时期水源补给的突涌水。
除通过调研、观察分析洞外补给水量与洞内水流量的变化关系,还需进行充分的理论计算分析,需综合考虑,以防二次淹井。
隧道洞内水量较大时处理措施
隧道洞内水量较大时处理措施?
(1)洞内有大面积渗漏水和股水时,宜集中汇流引排。
可采用钻孔集中汇流引排,并将钻孔位置、数量、孔径、深度、方向和渗水量等作详细记录,在确定衬砌拱墙背后排水设施时应考虑上述因素。
在地下水发育的易溶性岩层中施工,为防止水囊、暗河及高压涌水的突然出现,开挖工作面上应布设超前钻孔,并制订防止涌水的安全措施。
明挖基坑和隧道洞口处,应保持地下水位稳定在基底开挖线0.5m以下,必要时采取降水措施。
如洞内涌水或地下水位较高时,可采用井点降水法和深井降水法处理。
超前钻孔排水及井点降水施工按本指南有关规定执行。
(2)承压水的排放
当预计开挖工作面前方有承压水,而且排放不会影响围岩稳定,或开展注浆前排水降压,可采用超前钻孔或辅助坑道排水。
超前钻孔及辅助坑道应保持10~20m的超前距离,最短亦应超前1~2倍掘进循环长度。
(3)地下水的处理
地下水不大时可引入临时排水沟内排出。
地下水较丰富,无法排出或排水费用昂贵,以及不允许排水的情况下,经技术、经济比选,可采用注浆堵水措施。
根据隧道埋深,或采用地面预注浆,或开挖工作面预注浆。
(4)高压涌水的处理
隧道施工中遇有高压涌水危及施工安全时,宜先采用排水的方法降低地下水的压力,然后用注浆法开展封堵。
封堵涌水注浆应先在周围注浆,切断水源,然后顶水注浆,将涌水堵住。
(5)其他情况下的施工防排水措施:
——隧道施工有平行导坑或横洞时,应充分利用辅助导坑排水,降低正洞水位,使正洞水流通过辅助道坑引出洞外。
必要时设置永久排水沟,使坑道封闭后能保持水流畅通。
——隧道通过不透水和透水性强的互层时,应根据设计文件和调查资料提供的情况,在可能进入滞水带前20~30m,用深孔钻机钻孔穿入透水层,以利预探和排水。
当涌水量很大,用钻孔不能满足排水需要时,应在衬砌完成地段或围岩坚硬稳定地段开挖迂回侧洞,排除滞水带内储水。
泄水洞施工前,应参照设计文件提供的水文资料和涌水处理措施确定施工方法。
——松散破碎含水地层中,洞内工作面可采用人工降水法;浅埋隧道可采用地表深井降水法减小水压,降低地下水位。
当含水量大且地段超长时,可采用超前预注浆堵水。
围岩注浆堵水应根据工程地质和水文地质条件,通过试验做出设计,再开展压浆。
在施工过程中应修正各项注浆参数,改良工艺操作,提高堵水效果。
(6)防涌(突)水(泥)安全措施
隧道施工前应制订涌(突)水(泥)的安全措施。
制定防涌(突)水的安全措施时,应在开挖面布置超前钻孔,预防水囊、暗河、高压涌水等的危害。
应对工程地质和水文地质作详细的调查分析,先判明地下水流方向,再确定钻孔位置、方向、数目和钻孔深度,并应采取以下措施:——非施工人员应撤出危险区;
——应及时测算水量、水压、流速、含泥量等,备足配套的抽水设备;
——在钻孔前预先埋管设阀,控制排水量,防止承压水冲击及淹没坑道等意外险情发生。
——水平钻孔钻到预期的深度尚未出水时,可会同设计单位进一步开展地质和水文的勘测工作,重新判定地下水情况。