浅析高速公路隧道施工涌水处治措施

浅析高速公路隧道施工涌水处治措施

作者：张显鹏

来源：《建筑工程技术与设计》2015年第16期

摘要：高速公路的施工管理不仅与工程安全质量有关，还将影响到社会民众的生命财产安全。因此，保障高速公路隧道的施工质量具有非常重要的意义。本文分析了高速公路隧道施工涌水产生的原因并对高速公路隧道施工涌水处治以及引起二次衬砌段涌水与漏水处理提出了相应的对策。

关键词：高速公路；隧道；施工；涌水 引言：

在高速公路隧道施工中，以往对岩溶水的处理方式会造成大量地下水的流失。据统计，某些山岭隧道排水，导致居民、牲畜饮水紧张。特别是当岩溶水CO3-等含量增高时，水的流通将给隧道结构带来极大的侵蚀作用，影响隧道的使用寿命。岩溶堆积物因地下水的流动而坍塌下沉改变洞穴周边的应力分布形态，影响隧道的稳定。因此，加强对告诉公路隧道施工涌水的处治意义重大。

一、高速公路隧道施工涌水产生的原因分析

根据现场对高速公路隧道衬砌渗水、裂隙区域的裂缝发展、渗水流量、衬砌厚度及衬砌背后情况的调查，对涌水产生的原因初步勘定有以下几种可能。

第一，由于受新华夏构造体系与阳城山字形体系复台影响，隧道局部地段岩层直立或陡倾，围岩节理裂隙发育，不良结构面多，以及地下水渗流引起的围岩压力加大。因此，对隧道的围岩稳定性有较大影响。

第二，隧道经过长期的使用，雨季时雨水顺岩层裂隙下渗，使岩体软化，强度降低。岩体一经扰动，松弛范围迅速扩大，随之发生初支开裂和渗水。

第三，隧道开通后，车流密度以及超载车辆较多，导致拱圈加载超过设计要求产生裂缝及渗水。

二、高速公路隧道施工涌水处治措施

在高速公路隧道施工中，可根据岩溶水对隧道的不同影响及具体施工条件，采取不同的防治措施。隧道内对岩溶水的处理，应视隧道所在的地质条件，岩溶发育分带水的性质和流量大小，采取大疏，小堵，疏堵结合，以疏为主和地表地下综合治理的方法分别处理。大概具体处理可分为以下两种情况。

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1、隧道施工并未切断地下水的主天然通道

对于这种情况，如果采用排的方法可使地下水流失，影响周围环境。因此，可采用全堵的方法。对于大股流的岩溶水可采用全断面超前帷幕注浆封堵法，注浆加固范围应为隧道开挖轮廓以外1～2倍洞径，注浆段长应取 30 m左右，注浆孔孔径应为90～108 mm，注浆终止压力应为水压力的2～3倍，，浆液扩散半径为 0.5～2.0m。如隧道周边存在大面积湿渍或渗漏水现象，则应采取径向注浆进行封堵。如岩层的溶隙、软弱夹层的局部有股状涌水现象，出水比较清澈，受大气降雨影响不大，其处理方法有直接封堵法和间接封堵法。对于涌水压力 P ≤0.5 MPa 的股状出水点，如来水方向可以确定，可采用直接封堵法进行处理。如孔内的出水部位距离孔口较远，可安设和钻孔长度一样的注浆花管；如孔内的出水部位距离孔口较近，可安设 2. 0 m左右的孔口管。对于涌水压力0.5 MPa < P≤1.0 MPa 的股状出水点，或来水方向不能明确判断的出水部位，可采用间接封堵法进行处理。在围岩表面距离出水部位0.5～1.0 m处，向出水方向钻斜孔，孔间距控制在0.5～1.0 m，钻孔深度与直接注浆法类似，大部分孔应穿过出水岩层，将水引出 。

2、当隧道施工切断天然主通道

对于这种情况，如果采用堵的方法，会对施工和运营安全不利，增加施工成本，而且影响周围环境，因此必须采取引水的方法。如当暗河和溶洞有水流时，就应宜排不宜堵。在查明水源流向及其与隧道位置的关系后，用暗管、涵洞、小桥等设施，渲泄水流或开凿泄水洞将水排出洞外。当水流的位置在隧道上部或高于隧道时，应在适当距离外，开凿引水斜洞，将水位降低到隧道底部位置以下，再行引排。 三、二次衬砌段涌水与漏水处理

以某隧道为例，该隧道全长1584m，隧道洞体埋深l2m～180m，隧道围岩主要为灰岩、页岩、砂岩、泥岩、煤层等，溶洞、溶槽、断层等不良地质交替出现，地下水较为发育，隧道穿越煤矿采区，采窄区位于隧道拱顶上方25m至隧道路面下方25m，横穿隧道，采空区内积存大量积水。

由于连日暴雨，已经施工完毕的一段边墙内突发涌水，水从边墙的衬砌施工缝处、孔隙薄弱处和预埋排水管喷涌而出，几分钟隧道内水就深达1m多，洞内内施工人员立即全部撤离。到下午3点，雨停后水开始减小，至第二天凌晨5点基本停止。当然，隧道纵坡为15.2%，不排除还有部分水是别处地下水沿拱顶空隙流入溶洞和塌方段的。针对上述原因，采取如下处理措施：考虑到渗水地表范围太大，治理极难，仅对塌穴进行了处理。沿塌穴四周开挖水沟，用M5水泥砂浆抹面，防止地表水流入塌穴。用土石夯填塌穴至离地面0.5m处，用粘土做隔水层，高出地面一定高度，在塌穴表面施以50cm厚浆砌片石，以利于排水；隧道内采用泄水洞处理，泄水洞中线与隧道中线平行，距隧道左侧边墙15m，水经遂底涵洞由已开挖的横导洞排出。洞底比遂底低1.2m，坡度2%，洞高4.5m；采用花边墙衬砌，模筑lm砼，墙中部设30cm泄水孔，未衬砌边墙喷8cm厚喷射砼；拱部为模筑砼，每米在拱脚、拱顶设置30cm泄水孔，

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以利于泄水。对涌水段衬砌段，在边墙离墙脚0.8m高处斜向上打40mm间距1m，深2m排水孔，裂缝两侧打3.5m长25锚杆，梅花型布置，间距lm，砼表面开250*250mm槽，深l00cm，锚杆末端扯螺纹，安装垫板后用100号膨胀水泥砂浆封闭。衬砌渗漏水集中处采用凿槽排水处理：槽宽3cm，槽深5cm，沿槽铺设塑料排水管，用掺有膨胀剂及早强剂、速凝剂水泥净浆封槽底，厚度为糟体的2/3，用普通水泥砂浆填满剩余部分，塞浆封平。裂缝经观测无发展后，沿缝凿宽15cm，深l0cm凹槽，用100号膨胀水泥砂浆封闭。

隧道施工完后，发现一处边墙漏水严重，下雨时漏水更严重，查看设计、施工资料发现，该处洞身分布二条破碎构造带，宽分别为25m和50m左右，属于三类围岩，节理发育，富含裂隙水，从水文、地质条件可看出，这二条破碎带是该处漏水的地下水主要供给源，由于有条破碎带的存在，水源供给是充足的，下雨时地表水与地下水汇合补给，凶此渗漏更为严重。针对这种情况，最后采用排水盲管进行处理，按50m间距布设一条横向主管引流，布设一定的纵向盲管将水流集中到横向主管内采用7cm*3cm扁型盲管，以减少盲管的半径，增加横向面积以保证水的总流量。排水盲管采用射钉枪固定盲管。再用FSB―480密封、找平。 四、结束语

对高速公路隧道施工涌水处治，应根据地层岩性、涌水特点等因素进行调查分析，查明岩溶涌水的性质、来源，并考虑其对地下水的影响，以确定堵或排的方案。 参考文献：

[1] 邓秋雯，舒育正. 浅谈公路隧道防排水施工技术[J]. 中国高新技术企业. 2010（31） [2] 左志明. 隧道施工中涌水事故的处理[J]. 山西建筑. 2003（03） [3] 王磊. 公路隧道施工技术要点分析[J]. 科技资讯. 2009（26）

作者简介：张显鹏（1987-），男，内蒙古赤峰人，本科，研究方向为施工企业信息化。