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奉节隧道基岩裂隙水处理技术探讨

时间:2021-07-02 10:40:16 所属分类:建筑科学 浏览量:

目前,我国高铁建设发展迅速,实际施工中必定会碰到各种不良地质条件。在长大隧道施工中,由于地下水的影响,势必造成施工质量问题,给后期隧道的运营带来一定的影响,且后期维护整治渗漏水的难度大,费用大,因此,必须从根本上解决地下水的引排。 1 工程概

  目前,我国高铁建设发展迅速,实际施工中必定会碰到各种不良地质条件。在长大隧道施工中,由于地下水的影响,势必造成施工质量问题,给后期隧道的运营带来一定的影响,且后期维护整治渗漏水的难度大,费用大,因此,必须从根本上解决地下水的引排。

奉节隧道基岩裂隙水处理技术探讨

  1 工程概况

  郑万铁路奉节隧道位于重庆市奉节县朱衣镇境内,起讫里程DK721+150.10~DK734+622.55,正线长13482.45m,其中DK726+480~DK728+200属剥蚀低山地貌,斜坡基岩大部分裸露,隧道范围上覆第四系坡洪积、坡残积、坡崩积粉质粘土及碎块石等,洞身穿越基岩为三叠系中统巴东组三段泥质灰岩夹灰岩、页岩与四段泥质砂岩。隧道位于朱衣背斜南翼,岩层陡倾,构造节理较发育,岩体较破碎,隧道埋深320m~580m,地下水主要为基岩裂隙水,岩溶裂隙水,在可溶岩与非可溶岩接触溶蚀破碎带地下水易富集,易发生涌水。

  2 现场情况及防排水措施选定

  DK726+480~DK728+200段地下水发育,设计涌水量达9000m3/d,施工过程中出现大面积散水,局部出现线状及股状水,同时由于施作系统锚杆钻孔时经常会钻出股状水,喷射混凝土未初凝便被水流冲落,垮塌严重,喷射混凝土回弹量增大,混凝土消耗量达到无地下水时的2倍以上。围岩经地下水长期浸泡后软化严重,找顶排险过程中围岩掉块严重,且喷浆料易出现不密实,初支背后出现空洞现象严重。初期支护施作完成地段喷射混凝土易掉块,导致初支表面不平整。

  此段设计常规防排水措施为拱墙铺设土工布+防水板,施工缝采用"外贴橡胶止水带+中埋橡胶止水带"的方式进行防水;排水措施为边墙设置纵向φ150mm盲管+环向φ50mm盲管。此防排水方式已不能满足渗水处理要求,需进行加强处理,采用增加初支背后埋设盲管、支护后径向注浆、开槽引流、隧底设置纵向盲管及逆向导水管等散水收集、引排、隧底引排的综合排水措施,加强施工过程中渗水的引排,有效提高施工进度和初支质量。

  3 基岩裂隙水处理技术

  针对DK726+480~DK728+200地下水发育地段,在开挖后及初支后采取收集、引排等措施,或同时采用多种加强措施治理会起到较好的效果。

  3.1 开挖后初支前对渗漏水点集流引排

  富水段开挖后揭示基岩股状水、线状滴水,在初支喷混凝土前尽量处理,以减小初支面处理渗漏水的工作量及难度。初支喷混凝土前,于渗漏水较集中区域或出水点钻设不小于φ76mm集流孔,钻孔深入基岩大于50cm,孔内插埋φ50mm盲管,插管孔口用土工布包裹并用快凝水泥砂浆封堵管与孔之间的缝隙,沿隧道边墙预埋盲管将渗漏水集流引接至拱脚,并最终接排入侧沟,集流引排管水量较大时接入隧道中心水沟。

  3.2 初支后采用径向注浆堵裂隙散水

  掌子面后方已开挖段的隧道初支完成后渗漏水点较多,水量较大时,考虑高铁100年寿命,做到宁强勿弱,不留运营隐患,隧道拱墙、仰拱采取径向注浆止水及加固方案,以确保结构安全及降低后期二衬渗漏水风险。径向注浆孔环向间距150cm,纵向间距150cm,交错布置,钻孔孔径50mm,终孔不小于42mm,钻孔深度5m;埋置孔口管,孔口管采用φ42mm壁厚3.5mm无缝钢花管,管长1m,孔口管采用锚固筋锚固并采用快凝砂浆堵管与孔口缝隙。注浆采用水泥砂浆,水量较大且存在一定水压时选用水泥-水玻璃双液浆注浆,注浆压力按0.5~1.5MPa控制。

  3.3 初支面线状水采用钻孔引排

  经前面两步处治后,初支混凝土面仍有较大面积渗水、线状水时,在出水点部位钻φ76mm孔,打入基岩不小于50cm,孔内埋设盲管外包土工布,在初支面开槽70×70mm(宽×深)并埋设φ50mm打孔波纹管,必要时再增加防水板引流,引排至拱脚并最终接至隧道侧沟。

  4 注意事项

  4.1 加强超前预报

  施工过程中,通过红外探水检测掌子面及周围渗水情况,对检测存在渗水较大的地方,先采用注浆止水的方式进行封堵,减少开挖后对渗水的处理,提前做好渗水检测工作,避免后期处理难度大。

  4.2 盲管外包土工布

  采用盲管引排时,孔口盲管和隧底盲管必须使用100g/m2土工布包裹,防止地下水中因长时间沉积的结晶物堵塞盲管,不能有效将水排出,保证排水通畅。

  4.3 适当加密排水盲管

  在渗水处理过程中,根据渗水量的大小,可适当加密排水盲管或多种引排措施并用,以能及时有效地将水引排为前提。

  4.4 使用快凝水泥

  渗水量较大的地方,采取注浆止水封堵时,需采用快凝水泥,注浆配合比根据现场试验试配确定,以达到良好的止水效果。

  5 结语

  奉节隧道地下水发育地段,通过增加初支背后埋设盲管、支护后径向注浆、开槽引流、边墙设置泄水孔、隧底设置纵向盲管及逆向导水管等引排、散水收集、隧底引排的综合排水措施,与常规的防排水设计措施相比,既能及时有效地将水引排,又避免了后期渗水的施工质量隐患,保证了隧道结构安全及避免后期运营期间二衬渗漏水风险,对类似隧道渗漏水处理具有一定的实际意义。

  参考文献

  [1] Q/CR9604-2015.高速铁路隧道工程施工技术规程[S].

  [2]刘国强可溶岩中隧道初支局部堵水注浆施工技术[J].铁道建筑技术2016(9):13-17.

  《奉节隧道基岩裂隙水处理技术探讨》来源:《安徽建筑》,作者:张文杰

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