百年水害导致已通车高速公路隧道渗水涌水处理论文microsoftword文档(4) 9页

'浅谈百年暴雨导致已通车高速公路隧道涌水、漏渗水的处理方法刘志贵中铁二十一局三公司思剑高速第五合同段摘　要:思剑高速公路观音岩隧道施工工程为例,2014年5、6月份贵州省铜仁地区石阡县屡次遭到百年一遇的特大暴雨袭击,导致观音岩隧道出现大量涌水、渗水.提出如何对隧道涌水、渗水治理。关键词：公路隧道安全涌水渗水引排堵截砼裂缝渗漏水.1概述观音岩隧道位于思南县板桥乡和平村-石阡县大沙坝乡龙洞村境内，呈曲线形展布，轴线总体方向为125°-118°，观音岩隧道为一座上、下行分离的四车道高速公路隧道。隧道最大埋深约289.4m。隧道起讫桩号左线ZK42+480～ZK44+370，长1890m；右线YK42+495～YK44+364，长1870m。隧道左右线间距，进口约20.3ｍ，出口约20.4ｍ，洞身逐渐过渡到49.8m。观音岩隧道于2013年11月28日完工,试运营，2014年5月份以来，石阡县普降大雨和暴雨，2014年5月21日晚上九时，观音岩隧道右线YK43+880～YK43+980段的施工缝处出现淋雨状渗水，2#人行横洞处出现了喷射状出水。此段的围岩状况如下：1、YK43+280～YK43+955段：长675m，隧道埋深190m～291.0m，该段为Ⅲ级围岩，岩性主要为中风化灰岩，节理裂隙不发育，岩体较完整，围岩自稳能力较好，无支护时顶部偶有掉块现象，侧壁基本稳定，爆破震动过大时可能产生小型坍塌。集中降雨时洞室呈潮湿状出水。2、YK43+955～YK43+975段：长20m，隧道埋深170.5m～190.0m，该段为Ⅳ级围岩，岩性主要为中风化灰岩、泥质灰岩，节理裂隙较发育，岩体较破碎，围岩自稳能力较差，无支护时顶部可能发生小型坍塌，侧壁可能产生掉块现象。集中降雨时洞室呈潮湿状或点滴状出水。3、YK43+975～YK44+190段：长215m，隧道埋深53.5m～170.5m，该段为Ⅴ级围岩，岩性主要为中风化泥质灰岩夹页岩，节理裂隙发育，围岩自稳能力差，顶部及侧壁无支护时易产生小型坍塌，侧壁可能失稳，集中降雨状态下为点滴状或淋雨状出水。出水段落长度达到100米，出水量大，在拱顶和人行横洞处呈现喷淋状，直接冲向路面，影响行车安全，在事发当晚，施工单位和营运单位协调配合，将洞内半幅车道封闭，降低洞内行车速度，保障行车安全。2工程概况2.1地形地貌、气象隧址区位于思南县板桥乡和平村-大沙坝乡龙洞村境内，隧道轴线走向方位角约为133°，属低山地貌，地形起伏较大，斜坡自然坡度为25°-45°，隧道范围内中线地面高程547.3m～877.2m,最大相对高差329.9m。2.2　工程地质及水文地质条件2.2.1　隧道区地质构造 根据钻探结果，结合地面调查及区域地质资料分析，隧址区下伏基岩为三叠系下统大冶组（T1d）灰岩及奥陶系中上统（O2+3）泥质灰岩，两者呈平行不整合接触，岩层产状为260°-295°∠5°-30°，局部变化较大，ZK43+060-ZK43+180段发育有一向斜，向斜轴向与线路走向呈打角度相交，总体地质构造简单，区域地质稳定。2.2.2　地质构造隧址区下伏基岩为三叠系下统大冶组（T1d）灰岩及奥陶系中上统（O2+3）泥质灰岩，两者呈平行不整合接触，岩层产状为260°-295°∠5°-30°，局部变化较大，ZK43+060-ZK43+180（YK43+080-YK43+200）段发育有一向斜，向斜轴向与线路走向呈大角度相交，总体地质构造较简单，区域地质稳定。2.2.3　地层岩性隧址区上覆为第四系更新统坡积（QPdl）粉质黏土、碎石，基岩出露较普遍，为三叠系下统大冶组（T1d）灰岩、奥陶系中上统（O2+3）泥质灰岩。根据本次钻探结果，结合地面地质调查，隧址区分布的地层由新至老描述如下：第四系更新统（QP）：1.3.1.粉质黏土（QPdl）①-1：褐黄色，可塑，稍湿，含少量灰岩质角砾及碎石，表层0.4m为种植土。该层主要分布于隧道址区剑河端斜坡地段，仅钻孔A4K44ZK01S揭露到，层厚1.0m。1.3.2.粉质黏土（QPdl）①-2：黄褐色，硬塑，稍湿-湿，含20%的泥质灰岩角砾，表层0.4m为种植土。该层主要分布于隧址区剑河端斜坡段，仅钻孔A4K44ZK02S揭露到，层厚2.5m。1.3.3.碎石（QPdl）②：褐黄色，稍密，饱和，碎石含量50%，粒径20mm-60mm，棱角状，母岩成分为中风化泥质灰岩，级配一般，泥质充填。该层主要分布于隧址区剑河端斜坡段，仅钻孔A4K44ZK02S揭露到，层厚0.7m。三叠系下统大冶组（T1d）：1.3.4.灰岩（T1d）③：浅灰色-灰色、紫红色，中风化，隐晶质结构，薄层-中厚层状构造，节理裂隙及岩溶较发育，裂隙见方解石脉或钙质胶结物充填，岩芯多呈柱状，少量块状，岩质较软，岩体较完整。钻探及物探资料显示，该层岩溶发育，钻孔揭露有溶洞发育，洞高0.5m。该层广泛分布于隧道区思南端洞口段及洞身段，揭露厚度25.6m-81.5m。RQD=45-55%，弹性纵波速度VP为2000m/s-3500m/s。奥陶系中上统（O2+3）：1.3.5.泥质灰岩夹页岩（T1d）④-1：灰褐色，全风化，原岩结构构造已基本破坏，岩芯多呈土状，岩质较软，岩体较破碎。该层主要分布于隧道区剑河端洞口段，层厚4.0m-5.3m。1.3.6.泥质灰岩夹页岩（T1d）④-2：浅灰色，强风化，隐晶质结构，中厚层状构造，节理裂隙发育，见铁质侵染，裂隙中充填泥质，岩芯多呈短柱状、块状，岩质较软，夹页岩，岩体较破碎。该层主要分布于隧道区剑河端洞口段，层厚4.9m-17.0m。弹性纵波速度VP为2000m/s。1.3.7.泥质灰岩夹页岩（T1d）④-3：灰色、浅灰色，中风化，隐晶质结构，中厚层状构造，节理裂隙较发育，裂隙见方解石脉充填，岩芯多呈柱状，少量块状，岩质较坚硬，岩体较完整。该层主要分布于隧道区剑河端洞口段，揭露厚度12.5m-50.1m。RQD=55%-65%，弹性纵波速度VP为2000m/s-3000m/s。1.3.8.砾屑灰岩（T1d）⑤ ：黄褐色-灰褐色，全风化，原岩结构构造已基本破坏岩芯多呈土状，岩质较软，岩体较破碎。该层主要分布于隧道区剑河端洞口段，层厚6.3m。2.2.4　水文地质条件隧址区地表水不发育，未见明显地表水体。ZK43+500-ZK43+550、YK43+530-YK43+580段发育冲沟，冲沟走向约42°，汇水面积较大，雨季雨水沿坡面汇集至冲沟中，形成暂时性水流，该段隧道埋深约200m-210m，地表水对隧道影响小。勘察期间隧址区未见明显地表水体。地下水主要为基岩中的裂隙水及岩溶水，主要赋存于灰岩、泥质灰岩、砾屑灰岩的节理、溶蚀裂隙、溶洞及溶蚀小孔中，主要靠大气降水补给，以沿裂隙渗流形式或受地形切割排出地表。灰岩、泥质灰岩节理裂隙较发育，但多呈闭合状，多充填泥质，但连通性较差，赋水条件较差，局部溶蚀现象发育，多见溶蚀小孔，局部发育溶洞，水量贫乏。本次勘察剑河端洞口段个别钻孔揭露地下水埋深为2.2m-6.8m，其余大部分钻孔均未揭露至地下水。3.1　施工处理方案及措施1.首先详细了解观音岩隧道防排水设计原则.观音岩隧道遵循“排防结合，因地制宜，综合治理”的原则，使隧道建成后达到洞内基本干燥的要求，保证结构和设备的正常使用及行车安全。1.1.衬砌防水：在初期支护和二次衬砌之间敷设防水层，二次衬砌采用抗渗标号不低于S6的混凝土，隧道施工缝采用带注浆管的膨胀止水条、沉降缝采用橡胶止水带。1.2.衬砌排水：在初期支护与防水板之间布设纵、环向系统排水盲沟，通过埋设在衬砌底部排水管引入隧道中央排水沟，排出洞外。1.3.路面排水：在隧道路面两侧处设边沟排路面水，使污水和衬砌围岩水分开排。将水引至洞外，经处理后排放。1.4.注浆堵水：当隧道开挖后水量很大，地表水泄漏，对地表生态环境影响严重时，将考虑对围岩注浆堵水的措施，限制或减小水的排泄。2.运营安全因是在已经运营的高速公路上施工，保主通行车辆的行车安全尤其重要，主要采取以下几项措施保障行车安全：1.1.在距观音岩隧道右线进口端300m处设置施工告示牌、限速牌、道路指示牌和爆闪灯；1.2.在距观音岩隧道右线进口端150m处用红色锥形桩设置隔离带，隔离带一直延伸至施工未端50m位置；详见标示图.1.3.在施工正前方500m处设置第二道告示牌、限速牌、道路指示牌和警示标志；1.4.在施工正前方200m处用砂袋设置防撞墙；1.5.在施工使用的脚手架四周设置红色警示灯带；1.6.在施工使用的脚手架正前方粘贴反光贴。1.7.在施工使用的脚手架安装防护网和收集袋，将凿除的混凝土和废料及时进行回收，避免混凝土和废料撒入未封闭道路，影响行车安全。1.8.所有施工 人员和施工均要服从监理、项目办、运营中心、路政、交警、养护等单位的指挥和管理。以安全行车为中心。施工隧道入口设安全员,提示过往车辆减速慢行.施工点前方设安全员,提示车辆减速慢行.后附观音岩隧道交通封道示意图.2.第六节施工方案渗漏水处理方案1.1使用材料简要说明 1.1.1 堵漏堵漏材料：聚氨酯发泡止水剂聚氨酯发泡止水剂（疏水性）油性注浆液产品简介：油性注浆液是由高活性聚醚、固化剂、补强剂进行化学合成的高分子注浆堵漏材料。该材料遇水或空气后膨胀发泡凝固堵塞其裂缝和毛细孔，形成刚性不收缩胶状固结体，从而达到很好的止水目的，是新一代的防水堵漏补强材料。产品特征：1、浆液遇空气后发生反应发泡膨胀阻隔漏水。2、形成的钢性胶状固结体有良好的强度及抗渗性、耐低温性，永久保持原形。3、粘度小，可灌性好，固结体在水中浸泡对人体无害、无毒、无污染。4、适用于单液型高压灌注机。  适用范围：TY-668为单组份注浆液，应用于一般加固堵漏 适合任何含水和无水的混凝土裂缝、隧道、地铁、大坝、桥梁、地下室、卫生间、伸缩缝等加固防水；在水压大情况下，可加适量催化剂，迅速发泡膨胀凝固。使用方法：清理裂缝或漏水部位污物寻找漏水处，每隔10-30cm钻眼埋针头，将灌浆料根据用量倒入注浆机料杯中，连接针头，启动灌浆，当漏水点或邻孔露出浆液，停机。注意事项：1、施工时穿戴防护器具（如手套、护目镜），避免皮肤直接接触，如有沾染应以大量清水冲洗。2、本产品为溶剂性材料，施工时必须注意通风及远离火源。材料未固化前，施工区周围不得使用明火。3、建业开启后须立即封盖，防止固化。4、切勿将已倒出的浆料和其他溶剂又倒回桶内。5、贮运在干燥阴凉处，防雨火、防挤压。保质期为半年。(聚氨酯发泡止水剂) 1.2渗漏水处理方案隧道防排水坚持以排为主，防、排、堵、截并用，综合治水的原则。二衬渗水采用堵塞衬砌背后的渗水，集中引导排出的方案进行处理。1.3渗漏水处理方法检查墙面，标出渗漏水部位，根据渗漏水情况，确定处理方案。对于点及裂纹渗漏水的，采用凿槽堵漏方案；对于面渗漏水的，视渗水轻重程度分别采用堵漏和注浆方案；对于施工缝的渗漏水，将采用引流方案。但也不是绝对的，要根据具体情况，综合分析漏水原因而采取最适宜的处理方案。 1.3.1 堵漏施工方案1、找出渗水裂缝并对其打孔注浆,采用冲击电钻在渗漏水裂缝边打孔深30cm，孔洞直径为1.5cm,沿裂缝每隔20～30cm打一孔，对于裂缝严重的地方需沿其两侧打孔注浆.对于渗漏点，则以渗漏点为圆心凿洞，孔洞直径为1～1.5mm，深为30cm，孔洞尽量保持与基面垂直。2、彻底清理并清洗凹型槽及孔洞；3、采用高压灌注机和高压止水针头对其孔进行注射聚氨酯发泡止水剂,高压注浆是利用环压紧固的原理。高压止水针头头部设有单向截止阀，可防止浆液在高压推挤下倒喷。环压膨胀部分用橡胶套管，直径为13MM，塞入孔径为14MM的注浆孔上，拧紧环压螺栓，压缩橡胶套管，使注浆嘴固定在注浆孔内。（注浆嘴的单向阀要在0。4KN以上压力才能打开，因此注浆压力必须高于这个数值)。 3、将衬砌渗水裂缝封堵之后,山体流水将沿衬砌防水层流动.于隧道拱部下端打孔直至衬砌防水层,直径7cm.山体之水将会沿所开孔洞流出.在孔洞处接排水管将水引入边沟排出.取适当量的加水拌制成泥状，搓成条形或锥形，迅速将胶泥堵漏到槽(洞)中，并用力挤压密实，保持45～60秒不动。 4、对漏水情况严重的，将采用综合堵漏引流结合的施工方案。1.3.2 引流施工方案1.3.2.1股状渗水处理 造成股状水的原因主要是二衬内部防水板被破坏，而底板排水管堵塞，致二衬内水位上升，便造成二衬混凝土大面积渗水，对于这种渗漏水情况的处理，主要是通过引流的方法加以处理。(1)、先在渗水区域的下部距潮湿印记边缘300mm处，紧贴地板表面打2～4个Ф32的泻水孔，使二衬后的地下水得以排除，然后，在泻水孔的下部底板上凿一直径10cm深10cm的积水坑，并在隧道电缆槽上凿10cm深宽10cm的沟槽，槽中埋Ф50PVC排水管，将墙底泻水孔的水引至隧道排水沟中。 (2)、孔洞和沟槽的封堵，在墙脚泻水孔与积水坑之间先用PVC盲沟材（大粒径碎石也可）填充，在盲沟材上盖一层土工布，防止砂浆堵塞盲沟材缝隙，孔洞先用京汤水不漏堵漏材料堵2～3cm厚一层，等水不漏凝固后，用1：2.5防水砂浆把孔洞部位及泻水管槽抹面即可。 1.3.2.2二衬施工缝渗水处理1、采用人工手持小型冲击钻在二衬渗水部位纵向、环向开10cm（深）×10cm（宽）环形槽，在槽中央埋设φ50mm的PVC半管。 2、PVC半管上涂一层2cm厚的高强防渗剂，将施工缝内的渗水全部引到PVC排水管。  3、最后用堵漏王水泥把施工缝抹平，与老混凝土圆顺。 4、若渗漏水非常严重的地方，要凿深槽检查，必要时打注浆孔注双液浆止水。第三章质量保证措施1.1.严把材料关，所使用材料应选用原施工时经项目办批准的同厂家同型号材料；确保材料质量合格，避免因材料质量问题发生二次事故。1.2.严把施工工艺关，使用专业施工人员进行施工操作，严格按制订并经批准的施工方案进行施工。1.3.严把检验关，每一道工序都必经检验合格后方可进行下道工序的施工，对存在的质量问题及时进行整改。'