百年水害導(dǎo)致已通車高速公路隧道滲水涌水處理論文MicrosoftWord文檔(4)

1、.淺談百年暴雨導(dǎo)致已通車高速公路隧道涌水、漏滲水的處理方法劉志貴中鐵二十一局三公司思劍高速第五合同段摘要:思劍高速公路觀音巖隧道施工工程為例,2014年5、6月份貴州省銅仁地區(qū)石阡縣屢次遭到百年一遇的特大暴雨襲擊,導(dǎo)致觀音巖隧道出現(xiàn)大量涌水、滲水.提出如何對(duì)隧道涌水、滲水治理。關(guān)鍵詞：公路隧道 安全 涌水 滲水 引 排 堵 截 砼裂縫滲漏水.1 概述 觀音巖隧道位于思南縣板橋鄉(xiāng)和平村-石阡縣大沙壩鄉(xiāng)龍洞村境內(nèi)，呈曲線形展布，軸線總體方向?yàn)?125°-118°，觀音巖隧道為一座上、 下行分離的四車道高速公路隧道。 隧道最大埋深約 289.4m。 隧道起訖樁號(hào)左線 ZK42+4

2、80ZK44+370，長 1890m；右線 YK42+495YK44+364，長 1870m。隧道左右線間距，進(jìn)口約 20.3，出口約 20.4，洞身逐漸過渡到 49.8m。 觀音巖隧道于2013年11月28日完工,試運(yùn)營，2014年5月份以來，石阡縣普降大雨和暴雨，2014年5月21日晚上九時(shí)，觀音巖隧道右線YK43+880YK43+980段的施工縫處出現(xiàn)淋雨?duì)顫B水，2#人行橫洞處出現(xiàn)了噴射狀出水。此段的圍巖狀況如下： 1、YK43+280YK43+955 段：長 675m，隧道埋深 190m291.0m，該段為級(jí)圍巖，巖性主要為中風(fēng)化灰?guī)r，節(jié)理裂隙不發(fā)育，巖體較完整，圍巖自穩(wěn)能力較好，無支

3、護(hù)時(shí)頂部偶有掉塊現(xiàn)象，側(cè)壁基本穩(wěn)定，爆破震動(dòng)過大時(shí)可能產(chǎn)生小型坍塌。集中降雨時(shí)洞室呈潮濕狀出水。 2、YK43+955YK43+975 段：長 20m，隧道埋深 170.5m190.0m，該段為級(jí)圍巖，巖性主要為中風(fēng)化灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r，節(jié)理裂隙較發(fā)育，巖體較破碎，圍巖自穩(wěn)能力較差，無支護(hù)時(shí)頂部可能發(fā)生小型坍塌，側(cè)壁可能產(chǎn)生掉塊現(xiàn)象。集中降雨時(shí)洞室呈潮濕狀或點(diǎn)滴狀出水。 3、YK43+975YK44+190 段：長 215m，隧道埋深 53.5m170.5m，該段為級(jí)圍巖，巖性主要為中風(fēng)化泥質(zhì)灰?guī)r夾頁巖，節(jié)理裂隙發(fā)育，圍巖自穩(wěn)能力差，頂部及側(cè)壁無支護(hù)時(shí)易產(chǎn)生小型坍塌，側(cè)壁可能失穩(wěn)，集中降雨?duì)顟B(tài)下為

4、點(diǎn)滴狀或淋雨?duì)畛鏊?。出水段落長度達(dá)到100米，出水量大，在拱頂和人行橫洞處呈現(xiàn)噴淋狀，直接沖向路面，影響行車安全，在事發(fā)當(dāng)晚，施工單位和營運(yùn)單位協(xié)調(diào)配合，將洞內(nèi)半幅車道封閉，降低洞內(nèi)行車速度，保障行車安全。2 工程概況2.1 地形地貌、氣象隧址區(qū)位于思南縣板橋鄉(xiāng)和平村-大沙壩鄉(xiāng)龍洞村境內(nèi)，隧道軸線走向方位角約為133°，屬低山地貌，地形起伏較大，斜坡自然坡度為25°-45°，隧道范圍內(nèi)中線地面高程547.3m877.2 m,最大相對(duì)高差329.9m。2. 2 工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件2. 2. 1 隧道區(qū)地質(zhì)構(gòu)造根據(jù)鉆探結(jié)果，結(jié)合地面調(diào)查及區(qū)域地質(zhì)資料分析，隧址區(qū)下

5、伏基巖為三疊系下統(tǒng)大冶組（T1d）灰?guī)r及奧陶系中上統(tǒng)（O2+3）泥質(zhì)灰?guī)r，兩者呈平行不整合接觸，巖層產(chǎn)狀為260°-295°5°-30°，局部變化較大，ZK43+060-ZK43+180段發(fā)育有一向斜，向斜軸向與線路走向呈打角度相交，總體地質(zhì)構(gòu)造簡單，區(qū)域地質(zhì)穩(wěn)定。2. 2. 2 地質(zhì)構(gòu)造 隧址區(qū)下伏基巖為三疊系下統(tǒng)大冶組（T 1d ）灰?guī)r及奧陶系中上統(tǒng)（O 2+3 ）泥質(zhì)灰?guī)r，兩者呈平行不整合接觸，巖層產(chǎn)狀為 260°-295°5°-30°，局部變化較大，ZK43+060-ZK43+180（YK43+080-YK

6、43+200）段發(fā)育有一向斜，向斜軸向與線路走向呈大角度相交，總體地質(zhì)構(gòu)造較簡單，區(qū)域地質(zhì)穩(wěn)定。2. 2. 3 地層巖性 隧址區(qū)上覆為第四系更新統(tǒng)坡積（Q P dl ）粉質(zhì)黏土、碎石，基巖出露較普遍，為三疊系下統(tǒng)大冶組（T 1d ）灰?guī)r、奧陶系中上統(tǒng)（O 2+3 ）泥質(zhì)灰?guī)r。根據(jù)本次鉆探結(jié)果，結(jié)合地面地質(zhì)調(diào)查，隧址區(qū)分布的地層由新至老描述如下：第四系更新統(tǒng)（Q P ） ： 1.3.1.粉質(zhì)黏土（Q P dl ）-1：褐黃色，可塑，稍濕，含少量灰?guī)r質(zhì)角礫及碎石，表層 0.4m 為種植土。該層主要分布于隧道址區(qū)劍河端斜坡地段，僅鉆孔 A4K44ZK01S 揭露到，層厚 1.0m。 1.3.2.粉質(zhì)

7、黏土（Q P dl ）-2：黃褐色，硬塑，稍濕-濕，含 20%的泥質(zhì)灰?guī)r角礫，表層 0.4m 為種植土。該層主要分布于隧址區(qū)劍河端斜坡段，僅鉆孔 A4K44ZK02S 揭露到，層厚 2.5m。 1.3.3.碎石（Q P dl ）：褐黃色，稍密，飽和，碎石含量 50%，粒徑 20mm-60mm，棱角狀，母巖成分為中風(fēng)化泥質(zhì)灰?guī)r， 級(jí)配一般， 泥質(zhì)充填。 該層主要分布于隧址區(qū)劍河端斜坡段， 僅鉆孔 A4K44ZK02S 揭露到， 層厚 0.7m。三疊系下統(tǒng)大冶組（T 1d ） ： 1.3.4.灰?guī)r（T 1d ）：淺灰色-灰色、紫紅色，中風(fēng)化，隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，薄層-中厚層狀構(gòu)造，節(jié)理裂隙及巖溶較發(fā)育，裂

8、隙見方解石脈或鈣質(zhì)膠結(jié)物充填，巖芯多呈柱狀，少量塊狀，巖質(zhì)較軟，巖體較完整。鉆探及物探資料顯示，該層巖溶發(fā)育，鉆孔揭露有溶洞發(fā)育，洞高 0.5m。該層廣泛分布于隧道區(qū)思南端洞口段及洞身段，揭露厚度 25.6m-81.5m。RQD=45-55%，彈性縱波速度 V P 為 2000 m/s -3500m/s。奧陶系中上統(tǒng)（O 2+3 ） ： 1.3.5.泥質(zhì)灰?guī)r夾頁巖（T 1d ）-1：灰褐色，全風(fēng)化，原巖結(jié)構(gòu)構(gòu)造已基本破壞，巖芯多呈土狀，巖質(zhì)較軟，巖體較破碎。該層主要分布于隧道區(qū)劍河端洞口段，層厚 4.0m-5.3m。 1.3.6.泥質(zhì)灰?guī)r夾頁巖（T 1d ）-2：淺灰色，強(qiáng)風(fēng)化，隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，中

9、厚層狀構(gòu)造，節(jié)理裂隙發(fā)育，見鐵質(zhì)侵染，裂隙中充填泥質(zhì)，巖芯多呈短柱狀、塊狀，巖質(zhì)較軟，夾頁巖，巖體較破碎。該層主要分布于隧道區(qū)劍河端洞口段，層厚 4.9m-17.0m。彈性縱波速度 V P 為 2000m/s。 1.3.7.泥質(zhì)灰?guī)r夾頁巖（T 1d ）-3：灰色、淺灰色，中風(fēng)化，隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，中厚層狀構(gòu)造，節(jié)理裂隙較發(fā)育，裂隙見方解石脈充填，巖芯多呈柱狀，少量塊狀，巖質(zhì)較堅(jiān)硬，巖體較完整。該層主要分布于隧道區(qū)劍河端洞口段，揭露厚度 12.5m-50.1m。RQD=55%-65%，彈性縱波速度 V P 為 2000m/s -3000m/s。 1.3.8.礫屑灰?guī)r（T 1d ）：黃褐色-灰褐色，全風(fēng)

10、化，原巖結(jié)構(gòu)構(gòu)造已基本破壞巖芯多呈土狀，巖質(zhì)較軟，巖體較破碎。該層主要分布于隧道區(qū)劍河端洞口段，層厚 6.3m。2. 2. 4 水文地質(zhì)條件隧址區(qū)地表水不發(fā)育，未見明顯地表水體。ZK43+500- ZK43+550、YK43+530-YK43+580 段發(fā)育沖溝，沖溝走向約 42°，匯水面積較大，雨季雨水沿坡面匯集至沖溝中，形成暫時(shí)性水流，該段隧道埋深約 200m-210m，地表水對(duì)隧道影響小?？辈炱陂g隧址區(qū)未見明顯地表水體。地下水主要為基巖中的裂隙水及巖溶水，主要賦存于灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r、礫屑灰?guī)r的節(jié)理、溶蝕裂隙、溶洞及溶蝕小孔中，主要靠大氣降水補(bǔ)給，以沿裂隙滲流形式或受地形切割排出地

11、表?；?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r節(jié)理裂隙較發(fā)育，但多呈閉合狀，多充填泥質(zhì)，但連通性較差，賦水條件較差，局部溶蝕現(xiàn)象發(fā)育，多見溶蝕小孔，局部發(fā)育溶洞，水量貧乏。本次勘察劍河端洞口段個(gè)別鉆孔揭露地下水埋深為 2.2m-6.8m，其余大部分鉆孔均未揭露至地下水。 3. 1 施工處理方案及措施1.首先詳細(xì)了解觀音巖隧道防排水設(shè)計(jì)原則. 觀音巖隧道遵循“排防結(jié)合，因地制宜，綜合治理”的原則，使隧道建成后達(dá)到洞內(nèi)基本干燥的要求，保證結(jié)構(gòu)和設(shè)備的正常使用及行車安全。1.1.襯砌防水：在初期支護(hù)和二次襯砌之間敷設(shè)防水層，二次襯砌采用抗?jié)B標(biāo)號(hào)不低于 S6 的混凝土，隧道施工縫采用帶注漿管的膨脹止水條、沉降縫采用橡膠止水帶。1

12、.2.襯砌排水：在初期支護(hù)與防水板之間布設(shè)縱、環(huán)向系統(tǒng)排水盲溝，通過埋設(shè)在襯砌底部排水管引入隧道中央排水溝，排出洞外。1.3.路面排水：在隧道路面兩側(cè)處設(shè)邊溝排路面水，使污水和襯砌圍巖水分開排。將水引至洞外，經(jīng)處理后排放。1.4.注漿堵水：當(dāng)隧道開挖后水量很大，地表水泄漏，對(duì)地表生態(tài)環(huán)境影響嚴(yán)重時(shí)，將考慮對(duì)圍巖注漿堵水的措施，限制或減小水的排泄。2. 運(yùn)營安全 因是在已經(jīng)運(yùn)營的高速公路上施工，保主通行車輛的行車安全尤其重要，主要采取以下幾項(xiàng)措施保障行車安全：1.1.在距觀音巖隧道右線進(jìn)口端300m處設(shè)置施工告示牌、限速牌、道路指示牌和爆閃燈；1.2.在距觀音巖隧道右線進(jìn)口端150m處用紅色錐形

13、樁設(shè)置隔離帶，隔離帶一直延伸至施工未端50m位置；詳見標(biāo)示圖.1.3.在施工正前方500m處設(shè)置第二道告示牌、限速牌、道路指示牌和警示標(biāo)志；1.4.在施工正前方200m處用砂袋設(shè)置防撞墻；1.5.在施工使用的腳手架四周設(shè)置紅色警示燈帶；1.6.在施工使用的腳手架正前方粘貼反光貼。1.7.在施工使用的腳手架安裝防護(hù)網(wǎng)和收集袋，將鑿除的混凝土和廢料及時(shí)進(jìn)行回收，避免混凝土和廢料撒入未封閉道路，影響行車安全。1.8.所有施工人員和施工均要服從監(jiān)理、項(xiàng)目辦、運(yùn)營中心、路政、交警、養(yǎng)護(hù)等單位的指揮和管理。以安全行車為中心。施工隧道入口設(shè)安全員,提示過往車輛減速慢行.施工點(diǎn)前方設(shè)安全員,提示車輛減速慢行.

14、后附觀音巖隧道交通封道示意圖.2.第六節(jié) 施工方案滲漏水處理方案1.1 使用材料簡要說明 1.1.1 堵漏堵漏材料：聚氨酯發(fā)泡止水劑聚氨酯發(fā)泡止水劑（疏水性）油性注漿液產(chǎn)品簡介：油性注漿液是由高活性聚醚、固化劑、補(bǔ)強(qiáng)劑進(jìn)行化學(xué)合成的高分子注漿堵漏材料。該材料遇水或空氣后膨脹發(fā)泡凝固堵塞其裂縫和毛細(xì)孔，形成剛性不收縮膠狀固結(jié)體，從而達(dá)到很好的止水目的，是新一代的防水堵漏補(bǔ)強(qiáng)材料。產(chǎn)品特征：1、漿液遇空氣后發(fā)生反應(yīng)發(fā)泡膨脹阻隔漏水。2、形成的鋼性膠狀固結(jié)體有良好的強(qiáng)度及抗?jié)B性、耐低溫性，永久保持原形。3、粘度小，可灌性好，固結(jié)體在水中浸泡對(duì)人體無害、無毒、無污染。4、適用于單液

15、型高壓灌注機(jī)。  適用范圍：TY-668為單組份注漿液，應(yīng)用于一般加固堵漏適合任何含水和無水的混凝土裂縫、隧道、地鐵、大壩、橋梁、地下室、衛(wèi)生間、伸縮縫等加固防水；在水壓大情況下，可加適量催化劑，迅速發(fā)泡膨脹凝固。使用方法：清理裂縫或漏水部位污物尋找漏水處，每隔10-30cm鉆眼埋針頭，將灌漿料根據(jù)用量倒入注漿機(jī)料杯中，連接針頭，啟動(dòng)灌漿，當(dāng)漏水點(diǎn)或鄰孔露出漿液，停機(jī)。注意事項(xiàng)：1、施工時(shí)穿戴防護(hù)器具（如手套、護(hù)目鏡），避免皮膚直接接觸，如有沾染應(yīng)以大量清水沖洗。2、本產(chǎn)品為溶劑性材料，施工時(shí)必須注意通風(fēng)及遠(yuǎn)離火源。材料未固化前，施工區(qū)周圍不得使用明火。3、建業(yè)開啟后須立即

16、封蓋，防止固化。4、切勿將已倒出的漿料和其他溶劑又倒回桶內(nèi)。5、貯運(yùn)在干燥陰處，防雨火、防擠壓。保質(zhì)期為半年。 ( 聚氨酯發(fā)泡止水劑)1.2 滲漏水處理方案 隧道防排水堅(jiān)持以排為主，防、排、堵、截并用，綜合治水的原則。二襯滲水采用堵塞襯砌背后的滲水，集中引導(dǎo)排出的方案進(jìn)行處理。1.3 滲漏水處理方法檢查墻面，標(biāo)出滲漏水部位，根據(jù)滲漏水情況，確定處理方案。對(duì)于點(diǎn)及裂紋滲漏水的，采用鑿槽堵漏方案；對(duì)于面滲漏水的，視滲水輕重程度分別采用堵漏和注漿方案；對(duì)于施工縫的滲漏水，將采用引流方案。但也不是絕對(duì)的，要根據(jù)具體情況，綜合分析漏水原因而采取最適宜的處理方案。 1.3.1 堵漏施工

17、方案1、找出滲水裂縫并對(duì)其打孔注漿,采用沖擊電鉆在滲漏水裂縫邊打孔深30cm，孔洞直徑為1.5cm,沿裂縫每隔2030cm打一孔，對(duì)于裂縫嚴(yán)重的地方需沿其兩側(cè)打孔注漿.對(duì)于滲漏點(diǎn)，則以滲漏點(diǎn)為圓心鑿洞，孔洞直徑為11.5mm，深為30cm，孔洞盡量保持與基面垂直。2、徹底清理并清洗凹型槽及孔洞；3、采用高壓灌注機(jī)和高壓止水針頭對(duì)其孔進(jìn)行注射聚氨酯發(fā)泡止水劑,高壓注漿是利用環(huán)壓緊固的原理。高壓止水針頭頭部設(shè)有單向截止閥，可防止?jié){液在高壓推擠下倒噴。環(huán)壓膨脹部分用橡膠套管，直徑為13MM，塞入孔徑為14MM的注漿孔上，擰緊環(huán)壓螺栓，壓縮橡膠套管，使注漿嘴固定在注漿孔內(nèi)。（注漿嘴的單向閥要在0。4K

18、N以上壓力才能打開，因此注漿壓力必須高于這個(gè)數(shù)值)。3、將襯砌滲水裂縫封堵之后,山體流水將沿襯砌防水層流動(dòng).于隧道拱部下端打孔直至襯砌防水層,直徑7cm.山體之水將會(huì)沿所開孔洞流出.在孔洞處接排水管將水引入邊溝排出.取適當(dāng)量的加水拌制成泥狀，搓成條形或錐形，迅速將膠泥堵漏到槽(洞)中，并用力擠壓密實(shí)，保持4560秒不動(dòng)。  4、對(duì)漏水情況嚴(yán)重的，將采用綜合堵漏引流結(jié)合的施工方案。1.3.2 引流施工方案 1.3.2.1股狀滲水處理造成股狀水的原因主要是二襯內(nèi)部防水板被破壞，而底板排水管堵塞，致二襯內(nèi)水位上升，便造成二襯混凝土大面積滲水，對(duì)于這種滲漏水情況的處理，主要是通過引流的方法加以處理。 (1)、先在滲水區(qū)域的下部距潮濕印記邊緣300mm處，緊貼地板表面打24個(gè)32的瀉水孔，