高压富水岩溶地层隧道施工技术
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富水岩溶隧道注浆堵水技术探讨摘要:本文主要针对富水岩溶隧道注浆堵水的技术展开了探讨,通过结合具体的工程实例,对注浆材料的选择作了详细的说明,并为注浆施工作了系统的阐述和给出了一些相关的措施,以期能为有关方面的需要提供参考借鉴。
关键词:隧道工程;富水岩溶;注浆堵水引言在富水岩溶地区进行隧道施工,具有着极大的难度和挑战性,但是随着建设技术的发展,特别是注浆堵水技术的应用,使得我国在富水岩溶地区修建隧道越来越普遍。
然而在实际施工中,注浆堵水的施工技术还未完全应用成熟,还需要相关的工作者不断探索,以寻求更佳的富水岩溶隧道建设的施工技术。
1 工程概况1.1 地质特征隧道左右线采用分离式双洞单向3车道,中线间距为20m,为大断面小净距隧道。
1.2 涌水情况隧道右洞开挖掘进至K5+381时,开始出现涌水,涌水纵断面如图1所示,在掌子面前方钻孔进行超前地质预报,随着钻孔加深涌水量越来越大,至15m时由于水量太大,无法继续施作钻孔,隧道掌子面全断面水流量约为920m3/h,单孔动水压力0.03~0.061MPa,水温37℃,涌水压力较小,水温较高。
经过6d洞内、外水量监测,洞内水流量没有明显减小趋势,洞外泉眼、水库、居民饮水点、水塘等主要水文监控点水位没有明显下降,水温保持在37℃。
利用地质雷达对掌子面进行探测,探测结果表明前方围岩为岩溶角砾岩,较破碎,裂隙发育,整体性较差,围岩含水丰富。
通过水文地质分析和现场涌水揭露,认为涌水主要来源于岩溶角砾岩及与其存在联通关系的灰岩岩溶管道,且属深部岩溶管道涌水。
图1 涌水段纵断面2 注浆材料选择注浆材料的选取应根据堵水要求、加固要求,是否作为永久性支护结构,以及注浆材料浆液的可注性、可控性、环保性、经济性等方面综合考虑进行选择。
2.1 注浆材料及配合比的确定根据隧道的水文地质条件,选择普通硅酸盐水泥及38~42°Be、模数3.1~3.4的水玻璃作为主要注浆材料。
高速铁路富水岩溶隧道掌子面预加固施工工法高速铁路富水岩溶隧道掌子面预加固施工工法一、前言高速铁路建设是我国基础设施建设的重点项目,而岩溶地质条件下的隧道工程施工始终是一个难题。
富水岩溶隧道的掌子面预加固施工工法是一种能够解决这一问题的新型施工方法。
本文将对该工法进行分析和介绍。
二、工法特点富水岩溶隧道掌子面预加固施工工法的特点主要体现在以下几个方面:1. 强大的防渗性能:该工法通过改善隧道掌子面地质条件,提高地层的固结稳定性,从而有效地防止水和渗流的侵蚀。
2. 高效的施工速度:采用该工法后,可以大大缩短施工周期,提高施工效率,节约人力和物力资源。
3. 经济性高:该工法所需的材料和设备相对简单,使用寿命长,能够降低施工成本,提高工程的经济效益。
4. 高度的适应性:该工法适用于各种地质条件下的隧道工程,可以根据实际情况灵活变通,提高施工的适应性。
三、适应范围该工法适用于各种特殊地质条件下的隧道工程,尤其适合于岩溶地质条件下的富水区域。
在岩溶地区,地下水和渗流是常见问题,而该工法能够通过预加固掌子面,有效地防止水和渗流的侵蚀。
四、工艺原理该工法的工艺原理主要分为两个方面:一是通过加固掌子面,提高地层的固结稳定性,从而防止水和渗流的侵蚀;二是通过采取一系列的技术措施,如注浆、灌浆等,使加固掌子面的效果更加显著。
五、施工工艺该工法的施工工艺主要分为以下几个阶段:1. 掌子面的清理和准备工作:清理掌子面上的杂物和垃圾,进行强度检测,为后续的加固工作做好准备。
2. 掌子面的预加固处理:通过注浆、灌浆等技术手段,对掌子面进行预加固处理,加强地层的固结稳定性。
3. 施工前的准备工作:对施工现场进行清理和整理,进行机具设备的检查和调试等工作。
4. 掌子面的加固施工:按照预定的方案和工艺,对掌子面进行加固施工,保证加固层的强度和稳定性。
5. 施工后的处理工作:对施工现场进行清理,保证施工质量和安全。
六、劳动组织该工法的劳动组织主要包括施工人员的组织和培训,施工队伍的管理和协调等方面。
高原富水软岩隧道排水施工工法一、前言高原地区存在着较多的富水软岩隧道,如何有效地进行排水施工是一个重要的问题。
本文将介绍一种适用于高原富水软岩隧道的排水施工工法。
该工法特点明显,适用范围广,实践证明具有较高的可行性和可靠性。
二、工法特点该工法的主要特点包括以下几点:1. 采用井道排水法:通过在隧道内部设置井道,利用井道进行排水,可以有效降低水位,减少渗水对施工的影响,有利于后续施工作业的进行。
2. 选用适宜材料:在井道的构建过程中,选用密封性和耐腐蚀性较好的材料,确保井道的密封性和稳定性,防止渗水泄漏,提高排水效果。
3. 采用专用设备:对该工法涉及到的设备进行专门设计和制造,以确保设备在高原环境下的稳定运行和高效施工。
4. 综合利用地下水资源:在排水过程中,将井道排出的水利用起来,既降低了排水量,又减少了环境负荷。
5.高度可调节性:根据实际情况,可以调整井道的位置和数量,以适应不同地质条件和施工要求。
三、适应范围该工法适用于高原地区的软岩隧道排水施工,特别适用于富水软岩隧道的排水工程。
该工法具有较强的适应性,可以根据不同的地质条件和工程要求进行调整和改进。
四、工艺原理该工法通过设置井道,实现对隧道内水位的降低和排水的目的。
在施工工法的选择和实际工程之间,需要考虑隧道的地质条件、水力特性、隧道大小和施工进度等因素,采取相应的技术措施来实施排水施工。
具体工艺原理包括:1. 分析和评估地质和水文条件,确定井道的位置和数量。
2. 设计井道结构和材料,确保井道具有良好的密封性和耐久性。
3. 根据施工进度和隧道的地质条件,适时进行井道的施工和安装。
4. 在井道施工过程中,采取合适的支护措施和安全防护措施,确保施工的顺利进行。
5. 针对不同的隧道环境和地质条件,选择合适的排水方式和设备,实现排水施工的目标。
五、施工工艺该工法的施工过程分为以下几个阶段:1. 地质调查和勘探:对隧道的地质条件和水文特征进行深入了解和评估。
土木施工中高水压富水隧道地下水控制技术要点摘要:近年来,伴随我国科学信息技术高速发展、不断迭代更新,在土木工程施工环节,高水压富水隧道的地下水控制技术发展水平不断提高,因为技术整体复杂程度相对较高,大部分土木工程都选择应用了排水技术,但仍然无法避免存在一些问题,其中漏水问题最为常见。
基于此,本文主要在土木工程施工作业中,针对高水压富水隧道在地下水控制层面的技术要点展开分析,并提出了一系列控制措施及案例分析,以供参考。
关键词:土木施工;高水压;富水隧道;地下水;控制前言:目前,在土木工程施工作业中,高水压富水隧道的地下水在控制层面的技术,就当前现状来讲成熟度不高,如若土木施工作业体系运行不合理、工程设计不符合标准,就会在工程施工环节产生较为严重的漏水问题,而地下水通常会产生地表塌陷、涌水等工程事故,不仅会对周围环境造成一定的污染,同时也会威胁作业人员的生命安全。
所以,当前在土木施工作业中,针对高水压富水隧道在地下水控制层面的技术要点展开分析,就目前现状来讲,拥有极其重要的现实意义。
1 土木工程施工期间,高水压富水隧道中地下水在控制环节的技术要点分析1.1 应用先进的钻孔机器设备以及科学化的管理方式隧道工程作业时,通常选择应用国际范围内相对较为先进的xy-1型的地质钻,此设备可以根据开挖面地理地质状况,完成深浅度不同的挖掘施工,而且可以将挖掘环节的地质状况,绘制成相应的工程简图,应用抽样检测的方式对隧道整体状况实行研究和分析,为工程人员提供科学可靠的地质评估报告。
一部分隧道所处区域属于高原气候,所以需要实时监控地下水的具体变化,确保水位深度的正常性,应用动态性的监督管控工作机制,针对周围岩石做好各项检测工作,确保支护结构的整体稳定性,减少岩石在施工期间的承载压力。
1.2 应用合理的排水系统,对外道的隧道水压实行合理管控不同隧道的环境和地质存在一定的差异,有关部门需要以地下水在活动时的状态为基础,针对外水压力的折减系数做好比对分析,如果水位出现波动或者系数逐渐增大,需要立刻采取弥补措施,确保地下水控制技术顺利高效的开展,通过5个级别能够清楚观测到外隧道的主要水压,应用最为合适的排水系统,能够对其实行合理管控,并保证隧道排水系统在应用时的合理性。
岩溶隧道施工工艺作业指导书2.13.1.1工艺概述主要是指隧道通过可溶性岩层(石灰岩、白云岩、白云质灰岩、石膏、岩盐等地层)的施工。
岩溶隧道断层破碎带富水地层施工前须根据设计提供的水文地质资料结合现场实际情况,进行岩溶悄况调查,分析岩溶分布范阖和类型,根据岩溶发育的具体情况制定具有针对性的超前地质预报措施和施工方案。
2.13.1.2作业内容主要作业内容有:岩溶调查、超前地质预报、岩溶段施工方案的确定、钻孔注浆施工等。
2.13.1.3质量标准及验收方法岩溶段施工情况较为复杂,施工工序很多,钻孔注浆是最常用的施工措施。
1,钻孔岩溶隧道施工地质钻机钻孔作业允许偏差和检查方法必须符合表2.13.1.3的规定。
表2.13.1.3钻孔允许偏差和检验方法注浆岩溶隧道注浆作业检查方法必须符合以下规定:(1)注浆防水选用的注浆材料质量应符合设计要求。
(2)浆液配合比设计应符合设计要求。
(3)注浆效果必须符合设计要求。
(4)注浆压力、注浆量、注浆时间等注浆参数应符合设计要求。
(5)注浆孔数量、布置、间距、孔深应符合设计要求。
(6)注浆对地表的影响应符合设计要求。
(7)超前预注浆后的渗水量应小于设计值。
2.13.1.4工艺流程图1.岩溶段施工程序岩溶段施工程序流程图见图2.13.1.4-lo2.钻孔注浆工艺流程钻孔注浆工艺流程见图2.13.1.4-2。
2.13.1.5工序步骤及质量控制说明一、施工准备1.完成岩溶段施工的施工方案的编制、会审和报批工作,并进行技术培训和交底。
2.人力资源准备,见“表2.13.1.5-1帷幕注浆人力资源表"。
表2.13.1.5-1帷幕注浆人力资源表熟悉施工图纸图2.13.1.4-1岩溶段施工程序流程图3.主要材料准备,参考"表2.13.1.5-2主要材料"。
表2.13.1.5-2主要材料主要施工设备,见"表主要机械设备表"。
表2.13.1.5-3主要机械设备表测量放线、标注钻孔位置图2.13.1.4-2 钻孔注浆工艺流程二、施工调查1.岩溶调查(1)仔细阅读设计施工图纸的地质、水文资料,根据设汁施工图纸提供的地质纵断面图,判断隧道是否通过可溶岩地段,分析出各段的位置。
立志当早,存高远
岩溶地区隧道施工技术
、雨季水量有无增长)等情况,分别以引、堵、越、绕等措施进行处理。
引排
1、当暗河和溶洞有水流时,宜排不宜堵。
在查明水源流向及其与隧道的位置关系后,用暗管、涵洞、小桥等设施,渲泄水流,或开凿泄水洞,将水排出洞外。
其施工方法可参照图(1);
2、当水流的位置在隧道上部或高于隧道时,应在适当距离外,开凿引水斜洞(或引水槽),将水位降低到隧道底部位置以下,再行引排,其施工方法可参照图(2)。
堵塞
1、对已停止发育、径跨较小,无水的溶洞,可根据其与隧道相交的位置及其充填情况,采用混凝土、浆砌片石或干砌片石予以回填封闭,其施工方法可参照图(3),根据地质情况决定是否需要加深边墙基础;
2、拱以上空溶洞,可视溶洞的岩石破碎程度采用锚喷支护加固,或加设护拱及拱顶回填的办法处理,其施工方法可参照图(4)。
跨跃
当溶洞较大较深;可采用梁、拱跨越,但梁端或拱座应置于稳固可靠的基岩上,必要时用圬工加固。
隧道在不同部位遇到溶洞跨越措施:
1、当隧道一侧遇到狭长而较深的溶洞,可加深该则的边墙基础通过,其施工方法可参照图(5);
2、当隧道底部遇有较大溶洞并有流水时,可在隧底以下砌筑浆砌片石支墙,支承隧道结构,并在支墙内套设涵管引排溶洞水,其施工方法可参照图(6);。
铁路隧道工程岩溶段施工技术摘要:随着我国城市化进程的不断深入推进,我国城市交通建设的数量逐渐增多,同时,在我国城市快速发展的背景下,城市道路塌陷事故呈多发频发态势,道路塌陷在增加了交通事故和人员伤亡风险的同时,还会造成建筑物地基下沉、房屋开裂、地下管道破损、城市洪涝及风暴潮灾害加剧等问题。
尤其在发生强降雨后,城市路面塌陷频频发生,且由于地铁施工造成塌陷的比例逐年上升,因此在岩溶段盾构施工过程中降低施工对周边环境的影响尤为重要。
基于此,本文主要对铁路隧道工程岩溶段施工技术做论述,详情如下。
关键词:铁路隧道工程;岩溶段;施工技术引言由于岩溶地区自身存在的大量地下水物质,进而对岩石内部结构产生巨大影响,最终形成数量较多、深浅和大小各异的溶洞。
由于岩溶顶部基础环境十分薄弱,如果操作不当极易产生结构破裂问题。
因此想要在此种自然环境和地质结构中开展铁路隧道基础施工,就要在岩溶地区铁路隧道桩基础施工中,预先做好铁路隧道工程桩基的逐墩勘测,制定科学合理的方案,采取成熟的技术手段进行施工。
1岩溶地区铁路隧道桩基施工技术岩溶地区铁路隧道桩基施工技术有以下几种,每种技术具备特点与不足明显不同,充分满足不同工程的施工需求。
具体施工流程及技术要点如下:首先是测量定位线。
铁路隧道桩基础施工自身具有严格的质量水平要求,所以在图纸设计以及测量定位线安装方面,需要严格按照设计图纸施工,在设置安放钻机时,技术人员在测量定位线时,不能过度忽略桩基辅助以及保护点。
对于护筒的设置,则需要考虑后期桩基遇溶洞时能够使用钢质护筒开展跟进施工;对于护筒的埋设,则其高出地面位置0.3-0.5米,保证后续桩基施工期间地表水不灌入孔内,从而改变泥浆比例。
其次是冲击钻施工。
近年来,我国道路铁路隧道发展迅猛,随着工程施工规模的不断扩大,冲击钻灌注桩技术凭借承载能力强、抗震性良好的优势得到了广泛运用,在工程中发挥着重要的作用。
在实际开展道路铁路隧道实施环节中,需要利用冲击钻设备,并且结合卷扬设备共同开展项目施工相关作业,在使用冲击钻设备进行钻孔施工操作时,设备应该始终保证提升钻头区域,并且利用自动下落等技术模式,致使冲击钻设备的钻头区域可以以垂直运动方向进入土层结构中,进而充分发挥出较大的冲击作用,保证孔洞可以顺利钻取。
富水隧道防水治水施工技术摘要:随着基础设施建设的逐步完善,隧道工程的建设规模和数量都在不断增多,由于隧道项目自身的特点,复杂性相对较强,一旦出现问题就会威胁到整个项目的建设质量。
渗漏是隧道施工中常见的质量问题之一,会严重威胁隧道工程的使用寿命,所以必须采取切实有效的防水治水措施。
在本文中,首先明确了隧道防水施工的重要作用,结合实际施工中的难点,探讨了防水制水施工技术的具体应用。
关键词:富水隧道;防水治水;施工技术引言隧道防水施工过程中,施工材料、工艺技术、施工人员以及防水系统,都会对其质量产生极大的影响,不论是哪一个环节出现错误,都会威胁到隧道项目的使用寿命。
防水施工中常有三分材料、七分施工的说法,忽视了防水材料和二衬混凝土的结合效果,一般隧道防水施工都会设计成防水板、排水板等防水体系,没有对二衬混凝土自身的防水效果过多关注,这对于混凝土自防水来说是极大的浪费。
因此,隧道防水施工过程中,一定要结合实际施工状况探讨,更具针对性的解决对策。
1 隧道防水施工作用隧道防水施工的主要作用包括以下几点:第一,能够全面提升隧道施工的安全性。
选择科学有效的防水技术,能够避免积水渗透到隧道内部,避免出现地基沉降,土壤流失等现象,进而有效提升隧道结构的稳定性,减少交通意外事故的产生。
第二,可以延长隧道使用寿命。
进行科学的防水施工,能够避免水流对隧道内部结构产生侵蚀作用,进而延长隧道工程的使用寿命。
第三,提升运输效率。
通过采取切实有效的防水措施,能够保证内部结构的干燥性,有效减少泥浆积水等现象的产生,有效提升交通运行效率。
第四,保证地下水环境的稳定性。
通过采取有效的防水设施,能够对地下水进行有效的控制,保证地下水环境的稳定性,进而减少对隧道运行产生的威胁。
2 富水隧道施工难点第一,隧道排水施工不顺畅。
一旦出现这种状况,必然会出现工作面稳定性下降的问题,隧道施工中常见的施工方式是钻爆法,使用这样的方法会在一定程度上加大隧道坍塌的概率。
浅谈岩溶富水高风险隧道施工安全管理浅谈岩溶富水高风险隧道施工安全办理1 工程概况及地质条件宜(昌)万(州)铁路是我国铁路建设史上施工难度最大的一条铁路,齐岳山隧道是宜万铁路重难点控制性工程,被列为宜万铁路八座Ⅰ级风险隧道之首。
隧道全长10 581 m,洞身最大埋深670 m,全隧单面反坡排水,为13‰, 15. 3‰的下坡。
本标段隧道工程地质和水文地质极其复杂,主要地质构造为齐岳山背斜,穿越二、三叠系灰岩地层,全部位于可溶岩地段,发育有大、小鱼泉及得胜场三条暗河,穿越9条较大断层。
预测日正常涌水量约为14. 6万m3,日最大涌水量约为74. 3万m3。
施工难度极大[1, 2],主要施工难题为:岩溶及岩溶高压富水;突水、突泥等。
鉴于以上工程地质条件及安全风险特点,被国内专家确定为世界性难题。
(参考《建筑中文网》)2 高风险隧道施工条件下的安全办理2.1 方案制定确保安全施工方案制定:坚持“安全第一、质量至上、兼顾工期”的原则,与现场施工紧密结合[3],组织办理、技术、安全员、现场带班人员等人进行方案讨论,综合比选优化,最终选出最合理可行的方案进行现场实施。
始终坚持将超前地质预报纳入施工工序,不竭提升现场操作质量和分析水平,将物探和钻探办法有效结合,综合探明前方地质情况,为施工方案的正确制定提供依据。
成立超前预报工作组,将此项工作专项细化、预报效果千锤百炼。
2.2 落实责任包管安全明确细化安全责任,设置安全总监1名,专职安全工程师1名,按不同工种设专职安全员10名。
完善洞内施工各大系统(安全应急报警逃生救援系统、有轨运输系统、电力抽排水系统、视频监控系统等)的设置办理情况。
定岗位、明职责、严检查、勤维护,包管达到最抱负的效果。
2.3 过程控制确保安全确保各道工序施工中安全、质量达标是我们日常办理的重要指标。
施工中坚持按规范标准施作,强化“三工”政策,即工前安全技术交底,工中检查、指导,工后反馈、讲评,包管了各道工序施作的安全规范性。
富水富含大粒径漂石复杂地层盾构隧道施工工法一、前言地铁隧道的建设是城市地铁交通建设中不可缺少的重要组成部分。
而随着城市地下空间的逐渐被利用,建筑和地下管线等建设作业频繁进行,地下复杂地质环境对隧道的建设提出了更高要求。
在此背景下,针对大粒径、漂石等地形特点,研究出一种适用于复杂地层盾构隧道施工的富水富含大粒径漂石工法,可有效地避免地质问题,提高隧道施工效率和施工质量,为城市各项建设提供了有力的支持。
二、工法特点富水富含大粒径漂石复杂地层盾构隧道施工工法主要特点如下:1.适应性强:该工法能够适应各种复杂地层,包括富水、高压、大粒径、漂石、软弱地层等,有效应对地质问题。
2.灵活性高:在施工过程中,工法灵活性高,可以根据实际地层变化做出相应调整。
3.质量控制优:在施工过程中,采用多重质量控制措施实施,保证施工质量符合设计要求。
4.施工效率高:由于工法具有灵活性和适应性,施工效率相对于其他工法更高。
5.经济性强:由于工法高效,能减少施工周期及施工成本,对于提高地铁建设的经济效益非常有利。
三、适应范围该工法适用于地下水高、压力大、土体稠密或破碎、土体混杂、岩体含水量大、岩层结构复杂等情况下的盾构隧道施工。
特别是对于地质条件较差、地下水涌现、漂石问题较为突出的地区,该工法效果尤为明显。
四、工艺原理该工法的理论依据在于结合实际情况,根据不同地层特点制定适合的施工工艺,采取不同的技术手段,保障施工过程的质量和高效。
工艺原理如下:1.结合实际地层特点,制定施工方案;2.采用先进机械设备,保障施工效率;3.加强施工过程中的质量控制和安全管理;4.加强工人培训,提高施工工人技能和施工水平。
五、施工工艺该工法施工过程主要分为以下几个阶段:1.洞口及出洞口段的预制,配合安全通道搭设;2.通过现场地质勘探,适时制定施工方案,并进行调整;3.采用先进的盾构机械设备,根据地层情况调整合适的推进速度;4.根据现场孔洞情况和岩体结构,预先设置防止落石的网罩,并保证其有效性;5.加强施工过程中对地层的分析和监测,以及质量控制和安全管理。
城市地铁隧道下穿楼群、岩溶富水区施工技术摘要:大连地铁促春暗挖区间设计以全风化泥灰岩为主,钻探资料揭示钻孔遇溶洞率为55%,区间施工竖井开挖时便遇溶洞,发生涌泥现象(后回填处理);井口围护桩过程中7根桩遇有溶洞,并伴有较发育地下水;区间正线正交下穿区域上方为老旧小区及大型工厂厂区,多为6层砖混结构,楼龄普遍在20年以上,存在较大施工风险及难度。
关键词:城市地铁下穿楼群高见溶率富水区1、工程概况:促进路站至春光街站区间暗挖法施工部分,设计里程dk11+365.945~dk12+013.350:左线全长644.039m,右线全长647.405m,。
线路沿促进路南北向布置,自竖井侧穿老旧居民小区,经过香周路后下穿“辽宁建设集团第二工业安装工程公司”厂区及“大连冰山三洋洗染有限公司”厂区,到达区间风井。
线间距13m~4.6m~12.615m。
区间隧道地面地势起伏较大,地面高程7.79m~10.58m。
隧道拱顶覆土最大19.9m,最小13.14m。
2、工程地质及水文地质根据地质资料及施工图纸,下穿段区间隧道埋深较浅,且处于全风化泥灰岩与全风化钙质板岩交界处,穿越段隧道拱顶上方为卵石层,透水性极强,且从地质纵断面图中显示,局部已侵入左线隧道1.3m,右线隧道拱顶距卵石层最近距离为1.3m。
隧道位于全风化泥灰岩地层中,属于ⅵ级围岩地质。
本场地地下水按赋存条件主要为基岩裂隙水。
基岩裂隙水主要赋存于卵石层以及基岩裂隙中。
根据前期地质勘察报告显示地下水位埋深2.30~ 9.10m,水位高程4.15~16.45m。
年水位变幅约1~3米。
地下水的排泄途径主要是蒸发和地下径流。
主要补给来源为大气降水。
3、施工方案3.1 主要存在风险如下:3.1.1 地下水处理本区段本区段地下水主要为基岩裂隙水,且主要赋存于卵石层中,卵石层透水性极强。
必须采取措施截断地下水的补给源,并降低地下水位,使土层排水固结增加围岩自问稳力,开挖时避免造成涌泥、涌水、拱顶下沉、塌方等严重后果。
高海拔地区富水隧道防排水施工技术分析摘要:本文以某隧道工程作为具体的研究案例,主要探究了高海拔地区富水隧道的设计,以及同类型的隧道防排水施工技术在高海拔富水隧道的应用。
经过一系列的研究可以发现,隧道富水段排水设计是高海拔地区隧道排水的重点关注的设计内容,专业的技术设计人员应制定科学合理的排水设计方案,降低排水渗漏风险,提高隧道结构整体的安全性和可靠性。
关键词:高海拔;富水隧道;防排水;施工技术;引言在地形比较复杂的环境下,隧道工程越来越多,通过山地公路隧道工程建设,给人们的生活和工作带来了极大的便利,也带动了当地经济的迅速发展。
但由于隧道排水比较困难,不容易保温,这也是高海拔寒冷地区隧道设计的最困难的内容,不利于我国交通运输行业的长远发展。
因此,排水隧道的设计与施工是我国当前隧道建设工程中急需解决的难题。
1.案例介初始支护采用的是喷射混凝土支护,隧道开挖使用双向掘进的技术方法。
该隧道工程的起始点是某市,左行桩号ZK33+563~ZK34+740,整条线路的长度达到1177m。
右线桩号K33+553~K34+740,全线长度是1187m。
隧道设计速度为80km/h,隧道二次衬砌混凝土抗渗等级为P8。
该隧道位于高海拔地区,工程经过黄河流域,所以有比较丰富的地下水和地表水。
为了减少地下水和地表水对隧道施工产生的负面影响,防排水设计在施工过程中是必不可少的,在施工之前,要制定科学可靠的防排水施工技术方案,结合本工程所处的地区是高海拔寒冷地区,隧道二次衬砌混凝土抗渗等级为P8。
2.防排水施工前准备在工程隧道防水排水设计过程中,要按照“防、排、切、堵”,并结合“因地制宜、综合治理”的基本原则[1],需要完善健全防水排水系统,并且采取科学的具有可行性的保温措施,保障隧道防水系统的正常运行,并且发挥应有的价值,使排水通畅,减少滴漏和路面渗水的突发情况,避免产生衬砌隧道冻结和围岩冻胀等一系列风险,保证隧道内部的干燥性,减降低内部的湿度。
富水冲洪积地层双线双洞大跨断面小净距隧道施工工法富水冲洪积地层双线双洞大跨断面小净距隧道施工工法一、前言富水冲洪积地层双线双洞大跨断面小净距隧道施工工法,是一种在富水冲洪积地层中施工双线双洞大跨断面的隧道的方法。
这种工法具有独特的特点,可以适应不同的地质条件,施工工艺和施工设备也经过精心设计,以确保施工质量和施工安全。
二、工法特点1. 双线双洞大跨断面:该工法适用于需要建设双线双洞大跨断面的隧道,可以满足道路铁路的需求。
2. 小净距:工法中采取了合理的施工措施,使得隧道的净距可以达到较小程度,节省了土方开挖量。
3. 适应性强:该工法适用于富水冲洪积地层的隧道施工,可以适应不同的地质条件,并且具有灵活性和可塑性。
三、适应范围该工法适用于富水冲洪积地层,可以用于建设公路、铁路等双线双洞大跨断面的隧道。
四、工艺原理该工法的施工工艺主要分为以下几个方面:1. 前期准备:对施工现场进行细致的勘察和分析,了解地质情况和水文条件,制定详细的施工方案。
2. 土方开挖:采用机械化开挖方式,根据隧道的设计断面进行挖掘,其中包括初始支护和二次支护措施。
3. 锚固支护:采用锚索支护技术,对开挖出来的土体进行支护,确保隧道的稳定性。
4. 地下连续墙灌浆:在挖掘过程中,采用地下连续墙灌注浆体,加固斜坡面的稳定性。
5. 衬砌施工:在完成挖掘和支护工作后,进行隧道的衬砌施工,确保隧道的稳定性和安全性。
6. 排水处理:进行排水处理,保持隧道的干燥和正常通行条件。
五、施工工艺1. 土方开挖:采用机械化开挖方式,使用挖掘机进行土方开挖,根据设计要求进行挖掘。
2. 初始支护:采用钢筋网片和喷射混凝土进行初始支护,确保土体在开挖过程中不会塌方。
3. 二次支护:采用锚索技术进行二次支护,使得开挖出来的土体能够稳定地保持在原位。
4. 地下连续墙灌浆:进行地下连续墙灌浆,加固斜坡面,防止土体滑坡。
5. 衬砌施工:进行隧道的衬砌施工,使用混凝土进行衬砌,确保隧道的稳定性。
高压富水岩溶地层隧道施工技术发表时间:2017-08-16T15:24:14.403Z 来源:《建筑学研究前沿》2017年第9期作者:陈凌霄[导读] 岩溶地质主要是由于地表水与地下水进行径流、补给、渗透与循环等过程对可溶性岩层进行化学溶解处理与机械破坏影响下的产物。
云南公投建设集团有限公司摘要:由于我国地形比较复杂多样,针对高压富水岩溶地层隧道施工的时候,需要对岩溶地区的特殊地质构造进行分析。
由于高压富水岩溶地层隧道通常会存在富水、高水压、溶洞、断层等特点,在该地区建设隧道施工的时候,容易出现大规模的涌砂、涌泥、涌水等灾害。
在施工过程中,需要充分了解岩溶的复杂性、不确定性以及多变性等特点,从而制定出合理的施工方案。
本文就高压富水岩溶地层隧道施工概况进行分析,并探究其施工问题的解决措施,从而提高高压富水岩溶地层隧道施工技术与质量。
关键词:高压富水岩溶;地层隧道;施工技术岩溶地质主要是由于地表水与地下水进行径流、补给、渗透与循环等过程对可溶性岩层进行化学溶解处理与机械破坏影响下的产物。
岩溶地区会受到特殊的地质构造影响,在该地区进行隧道施工的时候,容易出现地质灾害,会严重影响到施工安全与效益。
如果地层隧道内部出现大规模的涌砂、涌泥与涌水等,容易导致地层内部的有效应力发生改变,同时,会导致地下水渗流与补排出现变化,最终会导致地下水缺少引起的地表塌陷与沉降问题,会严重污染与破坏地下水资源。
因此,在高压富水岩溶地层隧道施工的过程中,需要注重施工技术,避免出现安全事故,对施工环节进行严格把关,确保施工质量。
1.高压富水岩溶地层隧道施工的概况由于高压富水岩溶地层属于比较特殊的地质环境,并且会受到周围环境的影响,其水压较高,水量也高,并且溶洞数量较多,出现断层的概率较高。
因此,高压富水岩溶地质中,开凿隧道,及有可能导致大规模的砂、泥、水等现象出现。
并且如果在隧道内出现大量的涌砂、涌泥与涌水,会导致地层内部的应力出现更改,从而会引起地表沉降与塌陷现象的发生。
在隧道施工的过程中,一旦出现上述现象,不仅会对工作人员的人生财产安全造成较大的影响,还会影响到隧道工程施工质量[1]。
同时,也会对施工的相关机械设备使用质量造成较大的影响,从而影响到隧道施工工期,在一定程度上,会增加施工成本,由于高压富水岩溶地质具有多变性、复杂性与不稳定性等特点,会导致预报的准确度下降,会给隧道施工增加难度。
在施工的时候,需要采用预报的形式提前了解施工的地质情况,以便对施工场地是否存在涌砂、涌泥、涌水风险进行分析。
其中预报的形式可以分为以下几个方面。
1.1地质调查法在高压富水岩溶地层隧道施工的时候,需要采取地质调查预报方法对风险进行评估,其中该方法主要是对隧道地区地表进行实地勘察,并对周围居民详细了解情况。
工作人员还需要在全洞洞内开挖工作面进行地质素描处理,并对洞身的地质进行素描处理,从而了解该地区的地质情况[2]。
1.2超前水平钻探法在高压富水岩溶地质中,其地质条件比较复杂,会存在断层破碎带、岩溶发育区等,针对这些地区需要采用超前水平钻探测,并且需要将超前水平钻设置防突装置。
需要在超前地质预报出现异常的地区,应在前房30掌子面中上部位使用该种方式探测,以便对前房地质的实际情况进行验证,钻孔的深度需要在超过异常地区10米左右,且钻孔的直径为76mm,确保两次钻孔之间的搭接距离为5米。
并且,需要在地质复杂的地区使用回转取芯赚在超过异常地区30米的掌子面设置三个钻孔,并确保对其进行外插角探测处理。
其中针对溶蚀破碎带的预报,可以采用这种方式,对掌子面前方30米进行钻孔分析,其钻孔地质的坡面图见图1所示:图1 钻孔平剖面图1.3红外探水借助红外辐射信号的接受与分析,在溶岩或断层破碎带需要对其进行超前地质预报,需要对掌子面前方30米的时候对其进行定性预报,并分析有无地下水。
并对其进行连续预报,前后两次预报的重叠长度超过5米[3]。
1.4洞周围探测针对隧道穿越的煤地层与可溶岩地层,需要在隧道施工的时候,对洞周围的隐伏岩溶或者采空区进行探测处理,需要在掌子面地质中进行素描处理,并对其是否存在可溶岩地段就那些判断,可以采用TSP法、风枪普查。
一旦发现岩溶出现异常现象,需要对其进行地质雷达探测,如果发现地质雷达出现异常现象,还需要采取物探、钻探等方式,对岩溶工点进行勘察与报告。
并对其勘察进行记录,制定出处理方案,以便对岩溶进行科学合理的处理[4]。
1.5加深炮孔在隧道施工的时候,需要加深炮孔的探测,可以借助凿岩台车或风钻等在隧道中进行开挖,并对其进行钻孔,确保其为小孔径浅孔,从而了解相关的地质信息。
另外,可以加深炮孔3-5米左右,以便确保地质信息的全面性[5]。
以云南保山至泸水高速公路控制性工程勘察试验段为例,其中老营特长隧道共13100米,属于一级风险隧道,该地段地质比较复杂,容易发生涌水、突泥等风险。
在该隧道出口段的右侧掌子面底板处采用凿岩台车对其进行加深炮孔处理的时候,在钻进5.8米左右时涌出股状水,探孔出水喷出15米左右远,水质比较清澈,总水流量为200m3/L左右。
在对该隧道进行超前地质预报的时候,采用长短距离相互结合的预报方法,采用长距离预报来对隧道进行宏观控制,短距离预报目的是提高其准确性,根据预报结果来正确指导隧道的施工工作。
在采用TSP预报方法的时候,其显示,某地段出现节理裂隙纹,周围岩石破碎,存在断层影响带,地下水比较发育,总体稳定性较差。
根据TSP预报方法获取的结果来进行地质雷达探测,探测区域内岩溶发育,局部存在溶蚀小空洞,地下水发育比较成熟。
其掌子面岩性为灰色灰岩,岩石总体比较破碎,地下水从掌子面的钻孔中流出,呈现股状水。
2.高压富水岩溶地层隧道施工问题的解决措施2.1高压富水岩溶地层基本情况由于高压富水岩溶地层的地质环境比较复杂,在对其进行隧道施工的时候,尤其需要注意避免高压富水溶腔现象的发生,一旦施工不当,极有可能导致各种安全事故的发生,严重影响到隧道施工质量与工期。
因此,需要对隧道施工中容易出现的问题进行分析,以便采取有效的措施解决[7]。
2.2岩溶处理技术针对岩溶水的处理,需要对其进行疏通,避免堵塞,可以采用排水、防水的综合治理方案,促使岩溶水及时疏通。
另外,为了避免岩溶水的突然袭击,需要在隧道施工的时候采用超前钻孔探测技术对其进行基础,并及时排放岩溶水,提前准备充足的抽水设备,及时清理岩溶水,以便确保施工的安全性与有效性。
同时,在注浆地区可以采用预报方法与超前地质预测方式来确定,以便对注浆封闭进行加固处理,从而确保岩体的完整性,并促使其具备一定的承载力,对排水量进行限制,并与喷锚支护共同确保施工安全。
在施工注浆的时候,可以采用局部注浆、后注浆、补注浆、超前预注浆等方式,并根据地质的超前预报信息进行分析,以便对注浆施工环节进行调控。
此外,需要对水源流向进行明确,并确定其与隧道位置的关系,并采用小桥、暗管与涵洞等方式排水[8]。
例如,在老营特长隧道出口段,出现涌水,在超前钻探下显示为溶蚀破碎带,在涌水地段采用泄水平导引排正洞地下水,其主要目的是对正洞涌水进行引排处理,以便确保正洞的施工安全,并对前房地质进行超前探测,确保施工进度。
在掌子面后方46米左右处,需要在线左开口就那些泄水平导处理。
在涌水地段施工完成后,如果隧道水沟无法有效的满足排水的要求,为了确保隧道运营的安全性,需要在横洞沿线左侧偏向小里程的位置,需要设置泄水洞。
并结合找钱地质预报的相关情况进行分析,如果前房为溶蚀破碎地带,并且出现涌水现象,没有出现岩溶管道与大型溶洞,可以采用围岩级别降低处理。
并及时加强超前支护与初期支护处理,避免出现塌方现象,从而有效的防止泥水等物质涌入隧道内部。
另外,可以采用导坑对其进行超前分部开挖的方式进行处理,以便缓解带水作业的压力,在开挖的时候,可以采用单侧导坑开挖的方式,在导坑超前设置的时候,需要面向大里程方向,即地下水来源的方向,其开挖深度、高度与宽度等需要根据单车道平导为依据,设置为4.7-6米左右最佳。
2.3隧道构造的处理在针对高压富水岩溶地层进行隧道施工的时候,需要对隧道构造工作进行合理处理,并对岩溶地层进行分析的时候,需要对隧道结构进行合理设计,以便确保隧道设计结构与周围地质环境协调与统一。
在结构处理的时候,可以采用梁跨、护墙与桩基及承台、钢管裙桩、拱跨与护罩等方式[9]。
3.总结由于我国土地辽阔,地形复杂多样,在进行隧道施工的时候会预检高压富水岩溶地层,在该地层进行隧道建设的时候,尤其需要注意涌水、涌砂与涌泥现象。
在施工前,需要对周围地质信息进行全面了解,合理制定应急处理方案,并对隧道结构进行合理设计,确保与周围地质环境相配合,从而有效的提高隧道施工质量与水平,降低安全隐患的发生。
参考文献[1]王秀英,谭忠盛,王梦恕,等.宜万铁路岩溶隧道防排水原则及技术研究[J].中国工程科学,2013,23(18):120-121.[2]张旭东,汪海滨,封明君,等.释能降压工法在高压富水岩溶隧道风险规避中的应用研究[J].岩石力学与工程学报,2014,18(09):901-902.[3]张新柳.通过岩溶富水破碎洞段的长大隧道快速综合施工技术[J].水利与律筑工程学报,2013,13(12):122-123.[4]罗琼.岩溶隧道施工技术[J].铁道工程学报,2015,34(03):117-118.[5]龚彦峰.岩溶隧道灾害整治技术[J].铁道标准设计,2016,16(13):213-214.[6]王公忠.高压"富水岩溶隧道施工地质预报探讨[J].现代隧道技术,2014,31(11):683-684.[7]陆少伟,何剑.岩溶隧道施工关键技术探讨[J].铁道工程学报,2015,11(02):287-288.[8]白俊.高压富水岩溶地层隧道施工技术[J].河南科技,2013,12(04):218-219.[9]段会岳.高压富水岩溶地层隧道施工技术[J].建筑技术开发,2016,43(03):115-116.。