隧道施工渗漏水病害及其防治分析

 Construction & Decoration建筑技术隧道施工渗漏水病害及其防治分析蔡烈 重庆市涪陵路桥工程有限公司 重庆 400023摘 要 在高速公路施工过程中，不可避免地会遇到一些隧道工程项目。当前，隧道施工渗漏水问题已经成为影响隧道施工质量的重要因素之一，不仅给相关工作者造成严重的安全危害，而且对隧道的稳定性、周围水环境等都造成了不利的影响。本文将简单阐述隧道施工渗漏水的病害成因，并结合实例分析具体的防治措施，为相关工作者提供参考借鉴。关键词 隧道施工；渗漏水危害；防治措施引言近年来，我国的交通基础建设发展迅猛，公路里程数连年增长，给人们的生活和工作带来了极大的便利。高速公路建设期间，针对一些特殊施工地段，为了节省工程投资，改善公路线型，需要进行隧道施工。而在隧道施工过程中，渗漏水病害现象较为普遍，给整个隧道的安全运行和隧道的顺利施工都造成了巨大的影响。因此，研究分析隧道施工渗漏水病害及防治措施具有重要的现实意义。1  导致隧道施工渗漏水病害的影响因素1.1 地质及结构因素如果隧道施工的区域本身的富水岩层存在破碎情况、水文地质较差或者在隧道施工过程中，导致原来的地下水渗流发生改变，导致集中流向隧道，都有可能引发隧道渗漏水病害。此外，如果隧道长期处于高地下水头的作用下，受到二次衬砌连接处、施工缝等施工薄弱环节的影响，也会导致此区域出现较为严重的渗漏水危害。1.2 设计因素传统的隧道施工过程中，大多采用以排为主的防排水设计理念，会对隧道区域内的水环境和围岩的稳定性造成严重的破坏，尤其是对于一些粉砂土地区的隧道工程，采用该种设计方式，势必导致隧道的支护结构上方、衬砌的背后与围岩层之间产生较大的孔隙，进而诱发渗漏水病害的发生。1.3 施工因素导致隧道出现渗漏水病害的主要因素之一就是施工质量因素，例如在进行隧道防水材料的选择时，不符合相关规定要求；防水板、止水带的施工工艺不当，导致地下水出现渗漏现象；隧道的二次衬砌施工质量存在缺陷等等。根据有关调查表面，大部分隧道施工渗漏水病害都是因为人为因素所导致的[1]。2  工程实例分析隧道施工渗漏水病害某隧道工程，位于某市的丘陵地带，隧道横穿整个山体，属于上下行分离隧道，隧道左洞全长为1245m，隧道右洞全长1227m，最大埋深约为160m。经过地质勘察情况来看，本隧道施工区域的地下水类型主要为基岩裂隙水和孔隙潜水。其中前者主要位于基岩上部的裂隙当中，后者则主要位于松散层的碎石当中，主要补给来源于大气降水。在施工过程中，出下了多次的渗漏水问题，主要体现在以下几个方面：2.1 地质条件变化在本工程施工过程中，受到施工的影响，导致实际的地质条件与地质勘察报告产生了较大的变化，引发掌子面多次出现涌水、塌方等安全事故，给隧道施工人员的安全性造成了巨大的威胁，也严重影响了本工程的施工进度。（1）在进行隧道左洞掘进施工过程中，爆破施工导致一条张性充水断裂带发生涌水现象，此断层宽度约为5m，位于整个隧道左洞作业面的拱顶区域，短时间内最大的涌水量高达每小时220m³。（2） 在进行隧道右洞掘进施工过程中，由于作业面周围均为弱风化硅质岩，本身存在节理裂隙发育现象，在爆破施工后，导致部分拱顶区域受到地下水压力的应用，存在轻度渗漏水现象，严重区域甚至发生了拱顶塌方。2.2 施工设计问题根据本工程的施工设计要求，主要采用新奥法原理进行隧道结构的设计。隧道的主要承载结构为Ⅱ、Ⅲ类围岩支护结构，并与二次混凝土衬砌形成了永久性的支护体系。但是在施工过程中，Ⅱ类围岩支护结构的工字钢周围出现了不同程度的漏水情况，主要表现为滴状漏水，对工字钢产生了严重的腐蚀，极大降低了Ⅱ类围岩支护结构的稳定性。2.3 环向盲沟集排水问题本工程通过环向盲沟集排水的设计，主要目的在于对地下水进行汇集、引流和疏导，使其排放到排水边沟当中。但是在施工过程中，进行二次混凝土浇筑施工之前，部分区域的渗水问题仍较为严重，环向盲沟集排水因为设计的尺寸过小，导致很容易产生堵塞现象，并未达到预期的排水效果，导致在进行防水卷材铺设和焊接施工过程中，相关施工区域仍存在较为严重的渗漏水问题，严重影响整个隧道施工的质量。此外，部分二次衬砌施工区域，受到初期支护与防水板之间的引流不当影响，导致其壁后的地下水水压持续增高，导致二次衬砌作业面也存在局部的渗水问题（如图1所示）[2]。图1 二次衬砌施工后的部分渗水区域3  隧道施工渗漏水病害的防治措施3.1 帷幕注浆堵水及加固措施针对在隧道开挖施工过程中，受到地质变化所导致的大面积渗水问题，计划采用帷幕注浆及加固技术对该区域进行防治处理。（1）注浆材料的选择：结合工程的实际情况，选择的主要注浆材料为单液水泥浆和水泥水玻璃双液浆。在注浆过程中，首先根据注浆孔压水试验的结果来确定注浆液的初始浓建筑与装饰2019年5月上  151建筑与装饰2019年 5月上 内页.indd 1512019/5/6 星期一 下午 5:02:58建筑技术度，然后进行单液水泥浆的灌注，如果注浆10min，压力仍保持不变，可以逐级提高注浆溶液的浓度，最后当注浆压力达到最终压力的15%时，开始进行水泥水玻璃双液浆的灌注。（2）注浆孔的设置：本工程帷幕注浆选用的注浆孔的直径为48mm，孔深为5m。其布置示意图如图2所示，一序孔和二序孔采用交叉进行布置，相邻注浆孔之间的距离为100cm。相同施工顺序下，相邻注浆孔之间的距离为200cm。（3）注浆结束：帷幕注浆的结束标志主要是以注浆压力和吸浆量为参考，即注浆压力满足设计终压的要求，水泥水玻璃双液浆的吸浆量不高于每分钟10L，且稳定3分钟不变化，意味着帷幕注浆的结束。 Construction & Decoration胀型堵漏剂对PVC管刻槽进行封堵。最后对于仍存在少量渗漏的区域，通过骑缝埋嘴注浆水溶性聚氨酯来达到防治的目的。（2）点渗漏的治理措施：针对部分区域出现的点渗漏问题，本工程采用了表面封堵、埋管两种引排防治措施。前者主要是针对衬砌表面的小范围渗漏区域进行治理；后者则主要用于渗水量较大的渗漏水病害区域。3.4 隧道洞口坡顶截水由于本隧道施工区域的年降水量较大，为了避免雨季降水，导致隧道部分区域出现渗漏水病害，进而影响隧道内的设备及行车的安全性，计划在隧道的洞顶处，设置截水沟，将从四周山上汇流下来的雨水进行拦截，将其引流至远离隧道的地表排水系统当中[3]。4  结束语综上所述，对于隧道公路工程而言，渗漏水病害的危害巨大，不仅关系着施工人员的安全性，而且影响了整个工程的施工进度和施工质量。因此，为了确保隧道工程的施工质量，必须做好全面的检测工作，对发生渗漏水病害的区域进行认真分析，从地质变化、施工、设计等多方面找出渗漏原因，为防治方案的确定提供依据。从本质上来讲，排水系统设计的合理性时影响隧道工程渗漏水病害的关键因素。因此，相关工作者必须重视隧道工程排水系统的设计，积极探索，不断创新，确保隧道工程的顺利建设。参考文献[1] 曹凡.隧道工程渗漏水分析及防治处理[J].科技创新与应用,2013,(13):165-166.[2] 常立峰.小岭头隧道渗漏水原因分析及防治技术研究[J].山西交通科技,2014,(6):49-51.[3] 张丽霞.大秦线隧道渗漏水病害原因分析及整治方案探讨[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2016,(7):113-114.图2 帷幕注浆孔的布置示意图3.2 排水系统的设计针对本隧道工程出现的排水系统不良问题，首先对出现渗漏水病害较为严重区域的盲沟进行挖开，并沿着盲沟的纵向方向，每间隔3米设置一个直径为10cm的钻孔，然后使用高压水压对横向引水管进行冲洗，确保其处于畅通状态。最后按照新的施工要求进行盲沟的铺设，并完成路面的修复。3.3 其余渗漏区域的防治措施（1）针对施工缝、沉降缝处出现的渗漏水问题：首先在渗漏区域的两侧，采用8cm的钻杆对渗漏区域深处的水进行引排，并埋设5cm的透水管，将水排放至隧道路边的排水沟当中。然后沿着施工缝、沉降缝，环向设置PVC管，并使用水膨作者简介蔡烈（1981－），男，重庆大足人；专业：土木工程，学历：本科，工程师，现就职单位：重庆市涪陵路桥工程有限公司，研究方向：道路桥梁技术施工。（上接第150页）2.4 城市生活污水处理人们生活水平持续提升，城市生活污水量也逐渐增长，当城市污水污染程度较低，通过无虑过滤方法能够良好处理，虽然能够起到一定效果，但是成本较高，无法开展大规模应用。将超滤膜技术有效应用在处理城市生活污水处理方面，在过滤污水污染物质方面具有积极意义。通过开展二次处理工作，促进良性水循环，促进水资源的总体利用率有所提升[6]。3  结束语社会经济持续增长的过程中，用水量逐渐增加，相应的污水量也有所增加，不仅浪费水资源，还会容易造成污染情况，积极采用科学有效的方式开展处理活动，将能够起到良好效果。超滤膜技术在环境工程水处理工作中的应用，顺应当前社会发展的需求，在强化水资源的总体利用效果方面发挥着积极作用。切实提升水资源的利用效率，实现水资源的循环利用，为开展水资源净化处理工作提供良好前提。环境工程水处理工作进行中，超滤膜技术的应用，主要是体现在净化饮用水、工业废水、海水淡化以及城市生活污水处理方面。参考文献[1] 冯淼.超滤膜技术在环境工程水处理中的应用浅谈[J].科技与创新,2016,(4):157-157.[2] 马超,张雪.超滤膜技术在环境工程水处理中的应用浅谈[J].工程技术:引文版,2016,(21):00119-00119.[3] 杜婷.探析超滤膜技术在环境工程水处理中的应用[J].建材与装饰,2018,(21):156-157.[4] 张益晰.超滤膜技术在环境工程水处理中的应用探讨[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2018,(05):179-180.[5] 楚强.超滤膜技术在环境工程水处理中的应用管窥[J].西部皮革,2016,(10):17-17.[6] 唐海胜.浅谈超滤膜技术在环境工程水处理中的应用[J].建筑工程技术与设计,2014,(25):115-115.152  建筑与装饰2019年5月上 建筑与装饰2019年 5月上 内页.indd 1522019/5/6 星期一 下午 5:02:58