在隧道施工中,開(kāi)挖出現(xiàn)的涌水和混凝土砌發(fā)生滲漏水,應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查分析,找準(zhǔn)原因,然后按照“防、排、截、堵”相結(jié)合的原則,因地制宜制訂治理方案。以下結(jié)合太(原)一舊(關(guān))高速公路北茹隧道施工實(shí)際對(duì)隧道防水止漏技術(shù)作一介紹。
太舊高速公路北茹隧道為分離式雙洞單向行駛長(zhǎng)大隧道。單位洞長(zhǎng)2180m,凈寬9.5m,凈高5.0m,所穿越的巖層主要由砂質(zhì)泥巖和砂巖組成,圍巖穩(wěn)定級(jí)別為II~I(xiàn)II類,設(shè)‘采用新型法施工,全斷面開(kāi)挖,復(fù)合式襯砌,夾層防水層設(shè)計(jì)為塑料防水板。
在隧道開(kāi)挖過(guò)程中由于地下水發(fā)育,洞壁局部有水涌出,特別是在右洞K91+031.5~K91+038段有一正斷層,斷層地帶巖石破碎,裂隙發(fā)育,涌水更為嚴(yán)重。在左洞k90+989~K91+O05處由于洞頂覆蓋層較薄,巖隙發(fā)育,開(kāi)挖中地表水從巖石裂隙中滲入洞內(nèi),導(dǎo)致該處兩次冒頂、塌方。針對(duì)上述情況,指揮部在決定綜合治理的同時(shí),首先采取了先治水后加固圍巖的技術(shù)措施。
1、涌水處治
1.1防治地表水
為防止地表水在施工期間繼續(xù)滲入洞頂?shù)貙?,影響圍巖強(qiáng)度和施工條件,對(duì)地表水采取以下防治措施:
?。?)在隧道塌坑及裂縫的地表上方開(kāi)挖截水溝,并用漿片石砌筑,將地表水排到隧道穿過(guò)的地表外側(cè)去。
?。?)對(duì)塌方地段洞頂?shù)乇淼乃辛芽p,先挖成60cm×60cm的溝槽,然后用粘土人工夯填,并高出地面20cm以上,靠近塌坑的部分裂縫,除夯填粘土外,還采用了厚20cm左右的混凝土封頂。
?。?)在左線K90+980的右側(cè)有一泉眼,為防止水流滲入洞內(nèi),在涌水處埋入鑄鐵管將水引入左洞太原端洞外排水溝內(nèi)??紤]防凍要求,鑄鐵管埋置深度不小于1.0m.
?。?)對(duì)太原端洞頂開(kāi)挖的仰坡、邊坡坡面除設(shè)計(jì)己做漿砌片石護(hù)墻外,均以噴混凝土封閉混凝土厚5cm.
1.2圍巖裂隙注漿
?。?)注漿方法:在圍巖裂隙面滲水和涌水的地方,采用純水泥漿液進(jìn)行全斷面注漿,以加強(qiáng)塌體和軟弱圍巖。
?。?)壓漿孔布設(shè):壓漿孔按梅花形均勻布設(shè),孔口問(wèn)距視其注漿效果,選用1.0~1.5m.
?。?)注漿材料及配合比:水泥用普通或早強(qiáng)型的硅酸鹽水泥,標(biāo)號(hào)為425以上,水灰比一般控制在0.7左右。
?。?)注漿壓力:由于圍巖裂隙較發(fā)育,可注性較好,設(shè)計(jì)注漿壓力控制在0.6~1.0MPa.孔擴(kuò)散半徑為2.5~3.0m.
1.3注漿施工注意事項(xiàng)
?。?)在壓漿前應(yīng)就漿液的配方、壓漿系統(tǒng)的運(yùn)行、注漿效果、注漿的消耗等進(jìn)行反復(fù)試驗(yàn),選擇合理的漿液配合比、壓漿系數(shù),以提高壓漿質(zhì)量,減少工作中的盲目性。
?。?)鉆孔完成后,所有注漿孔從孔底開(kāi)始,用壓力水徹底沖洗,每一注漿孔都應(yīng)裝設(shè)帶有管帽的注漿管,以防注漿孔堵塞。
(3)注漿過(guò)程中,水泥漿液要連續(xù)攪拌,因水泥是顆粒性材料,不攪拌很快就會(huì)離析沉淀。甚至結(jié)塊而造成浪費(fèi)。
?。?)每個(gè)壓漿孔在最大壓力下,30min內(nèi)的注漿量小于20L時(shí),應(yīng)再以同樣壓力繼續(xù)注漿30min,并用止?jié){閥保持孔內(nèi)的壓力,直到漿液完全凝固。
(5)壓漿量與巖體的孔隙度、滲透系數(shù)、漿液濃度、注漿壓力等因素有關(guān)。在注漿過(guò)程中涌水量大且涌水壓力也大的孔,即使提高注漿壓力,也難于壓進(jìn)漿液,應(yīng)改為先注周邊孔位,以減少水壓,再注這個(gè)孔才能達(dá)到止水效果?,F(xiàn)場(chǎng)剛開(kāi)始注漿時(shí)直接對(duì)出水口加壓,結(jié)果不但沒(méi)有壓進(jìn)去,還浪費(fèi)發(fā)大量漿液,因此在注漿過(guò)程中,不能急于求成,要抓住關(guān)鍵,以達(dá)到經(jīng)濟(jì)快速注漿的目的。
1.4注漿效果
從施工實(shí)踐來(lái)看,壓漿后提高了坍塌體和軟弱圍巖的整體性和強(qiáng)度。在隧道掘進(jìn)過(guò)程中,我們又采取了強(qiáng)支護(hù)(格柵鋼支撐、錨桿和地表砂漿錨桿聯(lián)合支護(hù))、短開(kāi)挖、少擾動(dòng)、快封閉、緊襯砌的施工方法,安全順利地通過(guò)了塌方和斷層地段,達(dá)到了預(yù)期的止水效果。更多一級(jí)建師好資料!
2、洞內(nèi)涌水引排
北茹隧道在錨噴混凝土施工中,當(dāng)洞內(nèi)開(kāi)挖面發(fā)現(xiàn)分散狀的滲漏水時(shí),一般以噴射混凝土為主,局部鉆孔注漿處治。當(dāng)洞內(nèi)噴射混凝土面漏水量較大,或有股水涌出時(shí),采取了以排水為主的技術(shù)措施。即在襯砌混凝土澆筑前,設(shè)置防水板及排水管進(jìn)行處治。具體措施是,先以高壓膠管引排,然后施作LDPE防止板,將水經(jīng)背面排水工程引向路緣排水工程或路基下的排水管,以求洞內(nèi)防水萬(wàn)無(wú)一失。當(dāng)噴射混凝土面成片滲漏時(shí),在出水較多處鑿洞埋入Φ=50mm高壓膠管,然后以堵漏砂漿(摻快速堵漏劑)將膠管周圍及滲水巖面抹壓至不滲漏。
當(dāng)噴射混凝土面只有股水涌出而無(wú)滲漏時(shí),可只埋高壓膠管,并以堵漏砂漿將膠管周圍封固。高壓膠管應(yīng)接至下部排水溝內(nèi),且隨LDPE板的鋪掛,將膠管固定于噴射混凝土上,以免脫落。