黃土隧道防排水施工質(zhì)量控制研究
時(shí)間:2022-06-02 03:56:11
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[摘要]隧道施工免不了要受到地下水因素的影響,尤其是甘肅隴東地區(qū)黃土地區(qū)的隧道施工,黃土一旦接觸到地下水就容易軟化及濕陷性,從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞和滲水問題,給施工和后期運(yùn)營帶來困難,所以,防排水施工質(zhì)量是影響黃土隧道質(zhì)量的關(guān)鍵因素。本文將結(jié)合具體案例,分析案例中隧道施工滲漏水問題發(fā)生原因,并對黃土隧道防排水施工質(zhì)量控制措施進(jìn)行探討。
[關(guān)鍵詞]黃土隧道;防排水;質(zhì)量控制
1工程概況
甘肅省甜水堡(寧甘界)經(jīng)慶城至永和(甘陜界)高速公路北接寧夏規(guī)劃的銀川至換線(甜水堡,寧甘界)高速公路,南與陜西咸旬高速公路延伸段銜接,形成北通銀川,南接西安的省際間快速聯(lián)絡(luò)通道。是銀川至百色國家高速公路(G69)的重要組成路段。TYSY4標(biāo)榆林隧道左線起止里程ZK279+565~ZK281+465,長度1900m;右線起止里程YK279+505~ZK281+490,長度1985m。隧道位于黃土塬地貌單元,隧道洞口出露地層為第四系中更新統(tǒng)離石黃土,上覆地層為上更新統(tǒng)馬蘭黃土,屬自重Ⅱ級(中等)濕陷性黃土,穿越的地層主要為(Q2eol)老黃土夾多層古土壤。
2滲漏水原因
2.1自然原因。榆林子隧道穿過黃土層,主要是(Q2eol)老黃土夾多層古土壤,黃土層理不連續(xù),垂直節(jié)理發(fā)育,多裂隙,多管狀孔隙,自穩(wěn)能力差,極易透水。隧址區(qū)地下水豐富,而且地下水位線高于隧道設(shè)計(jì)拱頂線。2.2人為因素。除了自然因素影響外,還有很多人為因素也會導(dǎo)致黃土隧道施工過程中發(fā)生滲漏水問題。人為因素影響主要分為以下三個(gè)方面:首先是施工單位沒有掌握隧道區(qū)域狀況,沒有對防排水施工給予高度重視。施工單位在設(shè)計(jì)隧道施工圖紙時(shí),沒有深刻認(rèn)識到隧道周圍的地下水狀況,從而忽視了針對該現(xiàn)象采取相應(yīng)的優(yōu)化結(jié)構(gòu)的措施,最終導(dǎo)致地下水在施工現(xiàn)場及附近聚集,破壞了圍巖結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。同時(shí),沒有對關(guān)鍵地區(qū)的土體含水量差異所引發(fā)的問題進(jìn)行描述分析,最終導(dǎo)致開挖施工中出現(xiàn)涌泥、涌水的現(xiàn)象,處理占用了施工時(shí)間。除此之外,施工單位沒有加強(qiáng)對防排水施工的重視,進(jìn)行隧道施工設(shè)計(jì)時(shí)雖然針對拱墻處采取了比較嚴(yán)密的防排水措施,但是忽視了地下水的上浮壓力,沒有采取相應(yīng)的處理措施,最后導(dǎo)致仰拱隆起、二襯拉裂等后果。其次沒有根據(jù)防排水的要求選擇襯砌類型、設(shè)計(jì)隧道結(jié)構(gòu)。進(jìn)行黃土隧道設(shè)計(jì)時(shí),以起拱線為基準(zhǔn),上面的部分選用同心圓,以下的部分選用直墻,仰拱內(nèi)鋼拱架沒有成環(huán),也沒有使用閉合環(huán),這就導(dǎo)致了初期支護(hù)易出現(xiàn)開裂問題。最后,沒有嚴(yán)格按照施工工藝要求進(jìn)行施工。
3防排水施工質(zhì)量控制措施
3.1洞外排水施工。開展洞外排水施工是提高防排水施工質(zhì)量的重要措施。洞外排水施工主要包括兩部分:其一是處理隧址區(qū)地表。其二是洞口排水系統(tǒng)施工。隧道區(qū)域地表上的積水是首先要處理的部分,施工現(xiàn)場的地面上免不了會存在一些凹坑和鉆探孔,要防止這些區(qū)域出現(xiàn)積水,可以用不透水的材料或者黏土對其進(jìn)行填充堵塞處理,并且分層夯實(shí)。而黃土地區(qū)的地表相比普通地區(qū)更容易出現(xiàn)不規(guī)則落水洞,施工單位很難對其深淺和水流情況進(jìn)行探測調(diào)查,同時(shí)落水洞還很容易形成水囊,如果不對其進(jìn)行提前處理,就會增加圍巖含水量,形成塌方等問題。3.2襯砌排水施工。進(jìn)行襯砌排水施工時(shí)主要會用到排水半管和縱橫向排水管行,對于這些相關(guān)設(shè)施應(yīng)該提前設(shè)置。排水半管主要設(shè)置在進(jìn)行噴射混凝土施工時(shí),其表面出現(xiàn)的裂縫漏水處,這樣可以防止初期支護(hù)中出現(xiàn)裂縫滲漏水現(xiàn)象。縱向排水管埋設(shè)在整個(gè)隧道的兩側(cè),其坡度與隧道坡度保持一致。安裝時(shí)要注意嚴(yán)格進(jìn)行量測畫線工作,保證線型精細(xì)、順直、不波折,這樣有利于隧道排水順暢,避免出現(xiàn)積水問題。3.3完善排水系統(tǒng)。完善排水系統(tǒng)是對防排水施工質(zhì)量進(jìn)行控制的重要一環(huán)。其主要內(nèi)容如下:第一,對滲水現(xiàn)象加以處理控制。在完成中心排水溝的清理工作之后,要對易滲水位置進(jìn)行排查,找出滲水位置后,采取橫向開槽措施。第二,要控制仰拱填充的高程。采取此項(xiàng)措施只是為了排水基層厚度符合施工要求,要將對高程要求的誤差是-50mm至0,以設(shè)計(jì)高程為基準(zhǔn),將實(shí)際高程高出的部分處理掉,將低出50mm的部分表面鑿毛并用C25混凝土填充至符合要求。第三,針對排水管采取保溫措施。對于洞外至隧道口內(nèi)200米范圍內(nèi)的排水管,使用保溫材料進(jìn)行包裹處理,防止排水管內(nèi)部凍結(jié),這樣有益于地下水順利排出,避免隧道內(nèi)積水。將外部排水管埋于1.5米深處也有利于保證排水管溫度避免凍結(jié)。3.4路面基層排水。要想做好路面基層排水施工工作就要注意以下幾點(diǎn):設(shè)置洞內(nèi)排水溝時(shí),要保證連接平順,并將邊溝砌縫填滿,還要在每50米處以及銜接路基邊溝處挖設(shè)沉砂池。在隧道口高洞口處挖設(shè)橫向截水溝有助于防止外部路面上的水流入隧道。此外,冬季不要清洗路面,以便浸濕洞內(nèi)排水邊溝。3.5襯砌防水施工。開展襯砌防水施工主要是為了避免二次襯砌內(nèi)進(jìn)水,有助于維持隧道內(nèi)的干燥狀態(tài),其主要內(nèi)容可以分為明洞段防水施工和暗洞段防水施工,前者要求明洞襯砌完成后清理表面凸起,填充凹陷處,平整工作完成后按要求鋪設(shè)防水層,并用粒徑小于2cm的防水材料夯實(shí),再回填50cm厚粘土隔水層,最后做好洞頂截水溝的防水處理,完善排水系統(tǒng)。后者要求先保證初支厚度、凈空斷面等達(dá)到了施工規(guī)定,再進(jìn)行防水層施工。進(jìn)行防水板鋪設(shè)前先鋪上土工布,還要盡量減少防水板的搭接。
4結(jié)語
防排水施工對黃土隧道整體質(zhì)量有關(guān)鍵性影響,施工單位必須高度重視排水施工質(zhì)量控制,嚴(yán)格地做好每一個(gè)施工環(huán)節(jié),不忽視任何細(xì)節(jié)處理,才能提升防排水施工質(zhì)量。還要針對可能出現(xiàn)的滲漏水問題進(jìn)行相關(guān)處理,最大程度保證隧道的整體質(zhì)量和壽命。
參考文獻(xiàn)
[1]康軍.黃土公路隧道設(shè)計(jì)與施工技術(shù)研究[D].長安大學(xué),2006.
[2]王選斌.陜北地區(qū)黃土隧道防排水施工質(zhì)量控制要點(diǎn)[J].科技創(chuàng)業(yè)家,2014(07):43-44.
作者:馬剛 單位:甘肅省公路建設(shè)管理集團(tuán)有限公司