潘永超
摘要:滲漏水和冰凍是嚴(yán)寒地區(qū)隧道建設(shè)過程中常見病害之一,其治理效果直接影響到隧道建成后的使用安全。本文以我國東北嚴(yán)寒地區(qū)的長松嶺隧道防排水設(shè)計和施工實例,具體介紹了嚴(yán)寒地區(qū)隧道滲漏水和冰凍的處理辦法,以供相似工程借鑒。
關(guān)鍵詞:嚴(yán)寒;滲漏水;隧道;防排水
一、工程概況
長松嶺隧道位于我國東北部的長白山脈,全長4825米,是目前該區(qū)域內(nèi)最長的公路隧道。該地區(qū)冬季最冷時可達-36℃~-40℃,是我國最寒冷地區(qū)之一。隧道圍巖80%以上的為Ⅳ級圍巖,該巖層節(jié)理發(fā)育,極容易發(fā)生滲漏水災(zāi)害。隧道所穿越區(qū)域內(nèi)的地下水類型為第四系孔隙水和基巖裂隙水,其主要由大氣降水補給,且年降水量較大。隧道在施工過程中常受到滲漏水災(zāi)害的影響,并在冬季還伴隨冰凍災(zāi)害。
二、防排水設(shè)計
長松嶺隧道所處地域的圍巖節(jié)理發(fā)育并且地下水豐富,在其施工過程中極易發(fā)生滲漏水及冰凍災(zāi)害,故其防排水設(shè)計尤為重要。
(一)防水設(shè)計
隧道共設(shè)置3道防水線:(1)隧道采取復(fù)合式襯砌的結(jié)構(gòu)形式,并在初期支護完成之后,及時通過無釘?shù)姆绞戒佋O(shè)內(nèi)有土工布的EVA防水板,如圖1所示;(2)在容易發(fā)生滲漏水的施工縫和沉降縫處鋪設(shè)遇水膨脹的止水帶,同時在襯砌外側(cè)的防水板上設(shè)置背貼式止水帶,進一步防止施工縫和沉降縫處發(fā)生滲漏水,如圖2所示;(3)為進一步提高隧道防滲漏水,長松嶺隧道內(nèi)的模具內(nèi)注射的混凝土采用強度為C30的防水混凝土,其抗?jié)B等級不得小于P8。
(二)排水設(shè)計
長松嶺隧道排水設(shè)計如圖1所示,主要由環(huán)向塑料盲溝、縱向塑料盲溝、橫向排水管以及中心排水溝四大排水設(shè)施構(gòu)成。通過這個排水系統(tǒng),透過隧道圍巖的滲漏水由環(huán)向塑料盲溝匯入到隧道拱角處的縱向塑料盲溝,再由橫向排水管匯入中心排水溝,最后一起排放到洞外。
三、重點施工工藝
(一)防水施工
長松嶺隧道K42+360~K42+320段埋深較淺,在凍融期及雨季時受地表水影響較為嚴(yán)重,導(dǎo)致隧道圍巖含水量比較多,裂隙水豐富,故在施工時此段采用了超前小導(dǎo)管注漿堵水的防水施工方法。首先在隧道的拱頂處向兩側(cè)邊墻均勻打入32根Φ42×3.5mm熱軋無縫超前鋼管,環(huán)向間距為41.2cm,然后根據(jù)現(xiàn)場試驗得出水灰比和水玻璃的用量,利用此配合比例對超前小導(dǎo)管進行注漿,注漿壓力控制在0.5~1.0MPa。
(二)排水施工
長松嶺隧道的環(huán)向塑料盲溝(25×200mm)采用纖維狀多孔新型土工合成片材,其間距根據(jù)滲漏水情況確定。在隧道內(nèi)滲漏水嚴(yán)重的地段每隔5米設(shè)置一道環(huán)向盲溝,其余地段每隔10米一設(shè)置。在K42+360~K42+320段的滲漏水情況特別嚴(yán)重,此段環(huán)向塑料盲溝縱距設(shè)為3米,以提高其排水能力。
縱向塑料盲溝是這個排水系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)之一,它是鏈接隧道內(nèi)環(huán)向塑料盲溝和橫向排水管排的紐帶,其設(shè)計和施工的好壞直接影響到隧道內(nèi)滲漏水能否順暢排出。
中心排水溝是長松嶺隧道內(nèi)所有滲漏水匯集后排出的最終設(shè)施,其采用的是厚度為10cm外直徑為Φ60cm預(yù)制鋼筋混凝土圓管。為保證隧道在寒冷的季節(jié)也能排水通暢,中心排水溝深埋地下,并與隧道外的保溫出口連通。
四、結(jié)束語
長松嶺隧道通過實施上述綜合防排水措施后,隧道初期支護處滲漏水現(xiàn)象明顯減輕,二次襯砌施作以后,滲漏水現(xiàn)象得到了控制。此種綜合防排水措施在長松嶺隧道的滲漏水處理中起到了顯著的效果。
嚴(yán)寒地區(qū)隧道的防排水問題是一項復(fù)雜性難題,我們不僅要做好前期的地質(zhì)勘查和設(shè)計工作,還要控制好后期施工中的每一道工序。嚴(yán)寒區(qū)域隧道的防排水問題仍存在很多,需要我們在施工中繼續(xù)不斷的探索和專研,不斷的在施工生產(chǎn)過程中創(chuàng)造出新的工藝和方法,使嚴(yán)寒區(qū)域隧道的防排水問題獲得更好的處理。
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