高寒隧道涌水处理措施

绿色环保建材D0l:10.16767/j.cnki.10-1213/tu.2019.11.082高寒隧道涌水处理措施朱广磊中铁十六局集团第一工程有限公司摘要：高寒隧道涌水问题严重影响瞇道工程建设的工期 和安全性，需要引起施工企业的高度重视。基于此，文章结合新 建关角隧道建设情况，分析了高寒段地下水类型和施工期间涌 水情况，并提出了相应的处理措施，对类似工程瞇道的施工建设 具有一定的指导和帮助作用。关键词：高海瞇道；涌水;处理措施1引言隧道涌水指的是在隧道掘进过程中,含水层结构被破坏导 致水动力条件和围岩力学平衡状态发生变化，造成地下水储存 能量以流体高速运移形式瞬间释放，出现了动力破坏问题，严重 威胁着隧道施工和运营,涌水还会掩埋隧道内部设施，并对施工 进度和工程质量带来了很大影响。由于隧道工程普遍在山区建 设，复杂的地质结构和水文地质条件极易引发地下涌水问题。 涌水问题严重威胁隧道工程建设的整体质量，不但影响施工的 安全和进度，在工程建成后还会影响运营,对高寒地区隧道工程 建设的影响更甚。因此，在工程隧道设计过程中，相关人员需要 深入分析隧道地段的水文地质情况，因地制宜，综合治理。2程概况新建关角隧道位于既有青藏铁路西（宁）格（尔木）段的青海 天峻县境内.进口高程3378.72m,出口高程3324.10m,区间长度 39.084km,是该段铁路第二线工程的控制性工程。其中，4号斜 井发生突然涌水导致淹井后，对泵站及管路进行了重新加强配 置，但受斜井断面的影响，前方移动泵配置在达到极限的情况 下，水位下降速度越来越慢，涌水量也40000mVd增加到最大 130000mVdo并且，现场用电缺乏稳定性，引发了一系列斜井回 淹的事故屡次。3关角隧道区域地下水分布特点3.1地下水类型及分布3.1.1 岩溶裂隙水岩溶裂隙水位'于关角日吉山区域的三叠系和二叠系灰岩 中,在构造作用的影响下，节理、裂隙发育会有所不同，地下水还 会沿着灰岩性裂隙出现溶蚀作用，线状溶隙和溶洞发育,为岩溶 水的赋存、运移提供了支持。3.1.2构造裂隙水构造裂隙水赋存在于洞身通过地段的断层破碎带中，普遍 在张性断裂破碎带、复合位置处，其中岩体破碎会出现富水 地段。3.1.3侵入岩网状裂隙水侵入岩网状裂隙水赋需要的水量较少，普遍存在于各期侵 入岩风化裂隙中。3.2地下水补、径、排特征隧道通过区地表水和地下水的补给来源主要是大气降水、 冰雪融水,测区的关角日吉山海拔高度4000m~5000m,属于青海 南山.具有丰富的降水，且岛状多年冻土的季节消融提供了丰富 的地下水补给。关角日吉山基岩山区的大气降水及冰雪融水以 风化裂隙、构造裂隙作为主要通道，渗透于基岩层间，形成基岩 裂隙水，经径流向断裂破碎带汇集，以泉的形式排泄于沟谷中， 或通过断裂以泉的形式溢出，汇成地表径流。同时，隧道建成后 将形成新的排泄、径流系统,有利于洞身通过段地下水向隧道洞 内排泄。4施工涌水情况及原因分析通过分析岩溶发育的垂直分带性并查阅相关资料，可以总 结出施工涌水段分布情况和产生原因为：（1）集中涌水段分布在岩溶水平径流循环带,地下水类型主 要是岩溶裂隙、岩溶管道水和溶腔水。（2）4号斜井由于自身组成结构特点,在地质构造和后期溶 蚀作用的影响下，突水区域出水点位置集中、涌水量大、突发 性强。石）4号斜井突水衰减比较缓慢，涌水点水量补给来源相对 丰富，补给来源不仅有岩体本身赋存的丰富地下水（静储量水）， 还有克德拢沟第四系松散层孔隙潜水、大气降水。（4）斜井掌子面位于区域地下水水位以下120m的位置，该 区域的岩溶发育、岩溶水具有很强的连通性，突涌水均存在一定 的水头压力，施工企业在遇到岩溶水后，需量测出水点水压力， 有效地判断可能出现的压力水头高度及涌水量。5高寒隧道涌水处理措施5.1封堵绕行方案5.1.1斜井内处理措施关角隧道工程中的4号斜井出现了涌水问题,在出现涌水问 题后技术人员在X8+74-X9+28段对其进行了帷幕注浆，实施起 来存在一定的难度,且施工进度比较缓慢，但根据相关堵水经验 发现,这种处理方式是可行的。4号斜井在实际绕行过程中,需 要使用6孔定位方式开展超前探水工作，并根据实际出水情况明 确注浆堵水区域，在不是全断面大面积涌水的情况下,不会出现 很大的淹井风险，相关人员只需要在钻孔出水量比较大的区域 进行注浆堵水处理，无须针对出水量小、无水区域进行注浆，这 种注浆方式的应用能够缩短注浆时间，提升施工速度。5.1.2斜井外处理措施在斜井外处理过程中.排洪渠中应用的建筑材料主要是 M10浆砌片石，其厚度是30cm,背后需要铺设碎石垫层，为了减 少区内水流下渗问题.相关人员需要在碎石垫层和渠身之间铺 设两层土工布和防水板。为了将上游来水引入排洪渠中，排洪 渠起始段需要设置长约20m的喇叭口，并且该段需要设计成渠 顶净宽14m、渠底净宽10m、开挖深度2m的梯形结构。除起始段 外,排洪渠正常断面横截面积可以缩紧（设计成渠顶净宽10m、 渠底净宽6m、开挖深度2m的梯形结构），且每隔20m~30m设置 一处铺底加厚到lm、宽度为lm的锤裙。为了避免水沟开裂和 渠中水下渗，每隔10m左右设置一道变形缝、采用沥青麻筋填 塞，并采用碎石垫层回填密室的方法处理水沟低和边墙,同时在 碎石垫层和渠身之间铺设2层土工布、1层防水板，确保排水 通畅。5.2注浆堵水方案5.2.1注浆材料的选择本工程中应用的超前与注浆材料主要有四种.分别是水泥 单液浆、超细水泥单液浆、特制硫铝酸盐水泥单液浆以及普通水 泥一水玻璃双液浆。其中，特制硫铝酸盐水泥单液浆适用于涌 水量较大的区域，并辅以超细水泥单浆液;超细水泥单浆液适用 于强风化段和粉细砂层；普通水泥单浆液适用于一般破碎带。 在注浆堵水施工过程中,需要辅以普通水泥一水玻璃双液浆，用 于掌子面封闭。5.2.2注浆方案以4#斜井8+58-9+40段涌水点为例进行分析，其涌水情况 主要表现是底板涌水（底板破碎）和两侧的边墙涌水，大量水从 底板破碎处涌出，股状水从底板上的圆柱形空洞涌出，部分压力 水从右边墙位置预埋的两根0200管子涌出，在左边墙处有一个 约321.5m的止水墙，下方安装了两个0200的阀门，也有大量水 涌出。在实际施工过程中，相关人员在底板中6个部位钻孔进行 探孔，发现有5个位置存在出水现象，且越靠近缝隙的位置水流 量和水压力越大。通过分析发现，路面混凝土与岩层之间已经 冲空,裂隙水沿混凝土与岩层之间孔隙流至路面。通过分析4#斜井8+58-9+40段涌水点的实际情况，制定了

114道路工程与桥梁相关的堵水方案.相关人员需要重新浇筑破碎混凝土路面,并注 距,初期支护应及时封闭成环.减小上台阶开挖步距,将其控制 浆封堵其中的空隙，组织裂隙水从混凝土和岩石层界面中涌出。 在1.5m~2.25m范围内。为了不影响工程施工的有序进行,相关人员需要引进特种混凝 6 结土材料,如跨越2000型锚喷抢险加固材料,并辅以适当的掺和料 ■■束靂语上所述，在关角隧道施工过程中，存在很多涌水问题，相

及适量的外加剂.以求在混凝土浇筑完6h内达到普通混凝土浇 关人员通过处理这些问题.降低了隧道施工的排水压力，改善了 筑后干置28天的强度。洞内长期带水作业的环境，在很大程度上提升了施工效率，确保 5.2.3漏水点补救了新建关角隧道按期安全完工。洞臂漏水点在裂缝、漏水等破碎的岩石壁面中布置钻孔.并 参考文献：利用手风钻布眼钻孔，采用排水式压浆堵漏方法进行处理。钻 [1] 王兴舟.浅谈隧道施工涌水处理卩].科技创新导报,2017 孔深度根据实际漏水点的情况进行控制,一般在lm~3m左右,并 (21):48-50.将滤水的灌浆管插入空中直接灌浆,有效地解决孔口漏水问题。 [2] 李泽生.隧道涌水处理技术探讨[J].黑龙江交通科技, 5.3隧道掘进2016(2):118-119.在隧道涌水段掘进过程中，普遍应用三台阶施工方式，上台 [3] 韩连涛.浅谈高海拔公路瞇道涌水处治方案[J].青海交通 阶注浆施工完成后隧道掘进3m~5m,随后进行中台阶的高压劈 科技,2013(6):43-44.裂注浆，并在下台阶钻孔超前探水，这样就能够明确仰拱部分是 否需要进行超前高压劈裂注浆。在中台阶注浆过程中，相关人 员需要合理地控制注浆压力，避免注浆过程中破坏上台阶中的 固结圈，在下台阶注浆过程中，需要合理地控制注浆压力，避免 作者简介：注浆过程中破坏中台阶的固结圈’除此之外，仰拱需要根据探 朱广磊(1984—)内蒙古，通辽人市，工程师，铁路工程施工 测结果确定实施超前高压劈裂注浆，施工过程中要控制开挖步

研究。(上接第112页)对于伸缩缝的安装属于桥梁施工的最后阶段，因此一部分 以防止产生安全隐患，最主要的就是能够保障行车的安全。施工单位因为过度追求施工进度，因此不够重视后期的施工质 5 结量，因此相关的施工操作难以满足相关的需求。不仅如此，要是 ~本文束语%■析了道路桥梁伸缩缝施工方法和质量控制方法，在

混凝土还没有凝固就进行使用，就会影响到伸缩缝附近的水泥 进行伸缩缝施工的时候，要是存在问题就需要及时地采取措施 应对,其中要是存在外界压力就会给伸缩缝装置造成较大的影 来进行应对，确保施工质量能够得到保障。本文进行了深入的 响，伸缩缝装置的使用时间也会受到较大的影响。因此在进行 分析,希望能够给有关的人员提供参考,如此也可以确保伸缩缝 施工的时候.需要增强对于施工进度的控制.之后按照施工的实 施工技术获得更加显著的发展。际情况来调整整体的施工，确保施工工作能够顺利地开展，如此 施工质量也会得到更加可靠的保障。参考文献：4.3对于伸缩缝装置质量的控制[1] 苏泽军.桥梁伸缩缝施工设计及质量控制[J].黑龙江交通 其中对于施工质量的控制是比较重要的，因此在采购伸缩 科技,2017(1):80+82.缝装置的过程中，需要确保伸缩缝的质量能够满足相关的施工 [2] 王健.公路桥梁施工中的桥梁伸缩缝施工质量的控制[J]. 需求,之后根据相关的需求来开展安装工作,确保伸缩缝施工质 黑龙江科技信息,2016(4): 189.量能够得到保障。[3] 陈耀辉.桥梁伸缩缝分类及设计施工质量控制方法|J].黑 4.4及时地清理伸缩缝里面存在的杂物龙江交通科技,2015(2):122+124.现阶段大部分的施工单位在完成施工之后，没有及时地清 [4] 张中英.谈公路桥梁伸缩缝施工设计及质量控制[J].黑龙 理伸缩缝里面的垃圾。主要就是因为在进行伸缩缝施工的时 江交通科技,2014(8):109+111.候，存在的各种杂物会聚集在伸缩缝里面,要是没有及时地采取 [5] 李忠.公路桥梁伸缩缝施工设计及质量控制研究[J].中华 措施来进行应对.就会影响到伸缩缝的功能,在进行使用的时候 民居(下旬刊),2014(6):232.整体的损耗程度也会显著增加,进而产生一定的安全隐患。因 [6] 董丽华.谈公路桥梁伸缩缝施工设计及质量控制|J|.科技 此在进行施工的时候，需要及时地清理伸缩缝中存在的垃圾，在 与企业,2014(1):205.之后开展维护工作的时候，需要及时地清理存在的杂物.确保伸 [7] 沈久健.浅议公路桥梁伸缩缝施工设计和质量控制[JJ.中 缩缝处于一个合理的环境中，避免造成较大的损坏，而且能够可小企业管理与科技(上旬刊),2012(5):181-182.(上接第113页)制点研究分析，对桥梁工程有着重要意义。加强工作人员对施工设备的严格操作，从而保证箱梁预制有序 4.1加强材料管理，保障箱梁预制质量进行。此外，对于后张预应力箱梁的外形尺寸也要控制,保障施 箱梁预制建设过程中，箱梁预制材料是桥梁工程建设的关 工结果符合施工设计方案、验收标准、施工图纸等。键因素，采用合理的材料，既能节省成本，又能保证施工要求。 5 总这就要求施工过程中施工单位能因地制宜购买施工材料，节约 '橡结上所述,本文对后张法预应力箱梁预制施工技术进行简 材料运输时间和运输成本,还可以保证箱梁的稳定性。此外.施 单论述，并对预制梁质量控制进行了分析：只有不断探索技术， 工单位还要做好材料保存、材料使用的管理工作,要对进场材料 改进技术.才能实现我国桥梁工程中后张法预应力箱梁施工技 进行严格的检验，确保所选材料不会因质量问题而影响整个工 术的多元化和标准化。最终达到桥梁丁.程箱梁预制施工的质量 程。对于预制好的箱梁，要放置一个月后再进行检测各项指标 要求，保证桥梁安全运行，从而确保行人、行车的安全。是否满足要求。参考文献4.2加强技术管理，保障箱梁设计要求[1] 梅小峰.浅谈后张法预应力小箱梁的预制施工[J].科技信 施工技术管理是箱梁施工质量控制的重要内容，是桥梁工 息:科学教研,2007(15)： 116.程施工质量的首要内容。施工技术管理要求工作人员在施工过 [2] 杨磊.后张法预应力小箱梁预制施工技术[J].山西建筑, 程中严格按照施工相关要求和相关技术参数进行施工,将技术 2010(35):137-13&控制与箱梁工程施工紧密结合，确保施工的高效进行。 [3] 张巧仕.浅谈后张法预应力箱梁施工技术[J].技术与市 4.3强化设备操作管理，确保施工有序开展场,2011 (4):66-67.施工设备的操作是施工过程中重要一环，施工设备的有效 [4] 程富平.浅谈后张法预应力箱梁预应力施工工艺[J].科技 运行，可以大大减少施工时间，节约施工成本。施工设备作为重 创新导报,2015(36):77-78.要施工手段,直接影响着箱梁预制质量和施工时间，对箱梁预制 [5] 周鹏程.关于后张法预应力箱梁施工技术【J].交通世界, 施工有着现实意义。这就要求施工单位要强化设备操作管理，

2012(11):200-201.115