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隧道渗漏技术处理

  在隧道施工中,开挖出现的涌水和混凝土砌发生渗漏水,应进行详细的调查分析,找准原因,然后按照“防、排、截、堵”相结合的原则,因地制宜制订治理方案。以下结合太(原)一旧(关)高速公路北茹隧道施工实际对隧道防水止漏技术作一介绍。
  太旧高速公路北茹隧道为分离式双洞单向行驶长大隧道。单位洞长2180m,净宽9.5m,净高5.0m,所穿越的岩层主要由砂质泥岩和砂岩组成,围岩稳定级别为II~III类,设‘采用新型法施工,全断面开挖,复合式衬砌,夹层防水层设计为塑料防水板。

  在隧道开挖过程中由于地下水发育,洞壁局部有水涌出,特别是在右洞K91+031.5~K91+038段有一正断层,断层地带岩石破碎,裂隙发育,涌水更为严重。在左洞k90+989~K91+O05处由于洞顶覆盖层较薄,岩隙发育,开挖中地表水从岩石裂隙中渗入洞内,导致该处两次冒顶、塌方。针对上述情况,指挥部在决定综合治理的同时,首先采取了先治水后加固围岩的技术措施。

  1、涌水处治

  1.1防治地表水

  为防止地表水在施工期间继续渗入洞顶地层,影响围岩强度和施工条件,对地表水采取以下防治措施:

  (1)在隧道塌坑及裂缝的地表上方开挖截水沟,并用浆片石砌筑,将地表水排到隧道穿过的地表外侧去。

  (2)对塌方地段洞顶地表的所有裂缝,先挖成60cm×60cm的沟槽,然后用粘土人工夯填,并高出地面20cm以上,靠近塌坑的部分裂缝,除夯填粘土外,还采用了厚20cm左右的混凝土封顶。

  (3)在左线K90+980的右侧有一泉眼,为防止水流渗入洞内,在涌水处埋入铸铁管将水引入左洞太原端洞外排水沟内。考虑防冻要求,铸铁管埋置深度不小于1.0m.

  (4)对太原端洞顶开挖的仰坡、边坡坡面除设计己做浆砌片石护墙外,均以喷混凝土封闭混凝土厚5cm.

  1.2围岩裂隙注浆

  (1)注浆方法:在围岩裂隙面渗水和涌水的地方,采用纯水泥浆液进行全断面注浆,以加强塌体和软弱围岩。

  (2)压浆孔布设:压浆孔按梅花形均匀布设,孔口问距视其注浆效果,选用1.0~1.5m.

  (3)注浆材料及配合比:水泥用普通或早强型的硅酸盐水泥,标号为425以上,水灰比一般控制在0.7左右。

  (4)注浆压力:由于围岩裂隙较发育,可注性较好,设计注浆压力控制在0.6~1.0MPa.孔扩散半径为2.5~3.0m.

  1.3注浆施工注意事项

  (1)在压浆前应就浆液的配方、压浆系统的运行、注浆效果、注浆的消耗等进行反复试验,选择合理的浆液配合比、压浆系数,以提高压浆质量,减少工作中的盲目性。

  (2)钻孔完成后,所有注浆孔从孔底开始,用压力水彻底冲洗,每一注浆孔都应装设带有管帽的注浆管,以防注浆孔堵塞。

  (3)注浆过程中,水泥浆液要连续搅拌,因水泥是颗粒性材料,不搅拌很快就会离析沉淀。甚至结块而造成浪费。

  (4)每个压浆孔在最大压力下,30min内的注浆量小于20L时,应再以同样压力继续注浆30min,并用止浆阀保持孔内的压力,直到浆液完全凝固。

  (5)压浆量与岩体的孔隙度、渗透系数、浆液浓度、注浆压力等因素有关。在注浆过程中涌水量大且涌水压力也大的孔,即使提高注浆压力,也难于压进浆液,应改为先注周边孔位,以减少水压,再注这个孔才能达到止水效果。现场刚开始注浆时直接对出水口加压,结果不但没有压进去,还浪费发大量浆液,因此在注浆过程中,不能急于求成,要抓住关键,以达到经济快速注浆的目的。

  1.4注浆效果

  从施工实践来看,压浆后提高了坍塌体和软弱围岩的整体性和强度。在隧道掘进过程中,我们又采取了强支护(格栅钢支撑、锚杆和地表砂浆锚杆联合支护)、短开挖、少扰动、快封闭、紧衬砌的施工方法,安全顺利地通过了塌方和断层地段,达到了预期的止水效果。更多一级建师好资料!

  2、洞内涌水引排

  北茹隧道在锚喷混凝土施工中,当洞内开挖面发现分散状的渗漏水时,一般以喷射混凝土为主,局部钻孔注浆处治。当洞内喷射混凝土面漏水量较大,或有股水涌出时,采取了以排水为主的技术措施。即在衬砌混凝土浇筑前,设置防水板及排水管进行处治。具体措施是,先以高压胶管引排,然后施作LDPE防止板,将水经背面排水工程引向路缘排水工程或路基下的排水管,以求洞内防水万无一失。当喷射混凝土面成片渗漏时,在出水较多处凿洞埋入Φ=50mm高压胶管,然后以堵漏砂浆(掺快速堵漏剂)将胶管周围及渗水岩面抹压至不渗漏。

  当喷射混凝土面只有股水涌出而无渗漏时,可只埋高压胶管,并以堵漏砂浆将胶管周围封固。高压胶管应接至下部排水沟内,且随LDPE板的铺挂,将胶管固定于喷射混凝土上,以免脱落。
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