李飛

摘 要：在進(jìn)行高速公路圍巖施工環(huán)節(jié)，容易出現(xiàn)強(qiáng)涌水現(xiàn)象，不僅會(huì)增加難度施工，還會(huì)影響施工環(huán)節(jié)及后期使用的安全性能，因此在涉及到強(qiáng)涌水情況下的圍巖隧道施工時(shí)一定要實(shí)地勘測(cè)數(shù)據(jù)，運(yùn)用理論分析及數(shù)值計(jì)算實(shí)施注漿加固措施，從而確定碎裂巖體洞段的堵水注漿方案，以便提升施工效率。文章首先對(duì)強(qiáng)涌水現(xiàn)象的原因進(jìn)行了分析，并給出了注漿加固的力學(xué)參數(shù)，隨后詳細(xì)介紹了破碎洞段堵水注漿的方法以及防排水的施工工藝，以期為相關(guān)施工作業(yè)提供經(jīng)驗(yàn)借鑒。

關(guān)鍵詞：強(qiáng)涌水；碎裂巖體；堵水注漿；施工技術(shù)

強(qiáng)涌水情況下進(jìn)行公路隧道的施工作業(yè)，不僅容易發(fā)生隧道形變，嚴(yán)重的還會(huì)造成結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)破壞，因此需要針對(duì)隧道強(qiáng)涌水的具體條件，參照標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)，計(jì)算設(shè)計(jì)施工所需數(shù)據(jù)，從而保證強(qiáng)涌水條件下隧道施工的安全高效進(jìn)行。

一、強(qiáng)涌水的原因分析

隧道掘進(jìn)施工過(guò)程中，由于地質(zhì)原因以及機(jī)械操作原因會(huì)引發(fā)一定程度的破碎圍巖裂隙現(xiàn)象，使得原本完整的圍巖發(fā)生損壞，致使水系統(tǒng)產(chǎn)生變化，引發(fā)隧道的涌水。公路隧道施工時(shí)經(jīng)常會(huì)遇到周圍地質(zhì)的地下水含有松散層空隙水、巖漿巖裂隙水等情況，這種地質(zhì)條件常常會(huì)造成大氣降水及地表排水深入地下或者向溝洼處及下游流入，再加上這種地質(zhì)的補(bǔ)給條件差、徑流距離較短，從而積蓄了較多的地下水。如果施工地區(qū)存在大量的花崗巖，就會(huì)使得巖漿裂隙水積存其中，而且花崗巖的富水性和透水性都比較好，在進(jìn)行施工勘察時(shí)很難發(fā)現(xiàn)外露泉水，這就給隧道施工埋下了安全隱患，在雨季時(shí)積存在花崗巖內(nèi)部的泉水就會(huì)沿著破碎裂隙滲出，雖然水流量較小，但也給施工帶來(lái)了較大困難，以上是較為常見(jiàn)的隧道涌水情況，在具體施工環(huán)節(jié)還需進(jìn)行嚴(yán)格的勘察，以便確保施工環(huán)節(jié)順利進(jìn)行。

二、注漿加固的力學(xué)參數(shù)

隧道掘進(jìn)施工所需要的數(shù)據(jù)計(jì)算必須參照相關(guān)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，因?yàn)槲锢砹W(xué)參數(shù)對(duì)數(shù)值的分析結(jié)果影響較大，為了保證數(shù)據(jù)的統(tǒng)一性，其參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)也必須嚴(yán)格統(tǒng)一?，F(xiàn)階段所應(yīng)用的參考數(shù)據(jù)主要來(lái)自于現(xiàn)場(chǎng)的取樣實(shí)測(cè)以及相關(guān)地層工程類的文獻(xiàn)整理，具體數(shù)值如下表1所示。初期支護(hù)參數(shù)：錨桿彈性模量20GPa，噴混凝土彈性模量15GPa，泊松比0.15。

三、破碎隧道洞段堵水注漿方法

由于破碎圍巖隧道的涌水量特別大，堵水注漿的合格標(biāo)準(zhǔn)按照每30m長(zhǎng)的滲水洞段在堵水灌漿完成后，破碎段的殘余滲漏水總量不大于3L/s，同時(shí)其單點(diǎn)集中出水點(diǎn)不大于0.5L/s，具體可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)堵水灌漿實(shí)施情況進(jìn)行調(diào)整。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)景情況該破碎隧道段的涌水量高達(dá)300m3，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況采取孔口封閉高壓灌漿的方法。即灌漿泵送出的漿液通過(guò)送漿管和循環(huán)式灌漿塞射漿管注入到孔段內(nèi)，部分漿液進(jìn)入地層空隙或裂隙，部分漿液則沿回漿管返回到原處繼續(xù)使用。從而保持孔段內(nèi)的漿液呈循環(huán)狀態(tài)的灌漿方式，要求灌漿塞的射漿管插入到距灌漿孔段底部不大于50cm處，從而達(dá)到堵水的效果。一方面固定圍巖，減弱裂隙的進(jìn)一步發(fā)展，另一方面可減少涌水量。

四、破碎洞段防排水施工工藝

1、破碎隧道防排水方法

借鑒隧道施工防排水技術(shù)，破碎隧道防排水方法主要有以下幾點(diǎn)。

第一，隧道防排水遵循“防、排、堵、截結(jié)合，因地制宜，綜合治理”的原則，達(dá)到排水通暢、防水可靠，經(jīng)濟(jì)合理，不留后患的目的。

第二，洞內(nèi)縱、橫向排水管采用三通連接，HDPE管打孔大小φ3mm@30mm，環(huán)向范圍約270°。環(huán)向排水帶寬10cm，按10m的縱向間距設(shè)置。環(huán)向排水帶與預(yù)埋在邊墻內(nèi)的縱向φ10cmHDPE打孔波紋管連接，縱向φ10cmHDPE打孔波紋管通過(guò)φ10cmHDPE橫向排水管與中央水溝形成完整的排水系統(tǒng)。洞內(nèi)防水等級(jí)為一級(jí)，襯砌采用C30防水混凝土，初期支護(hù)與二次襯砌間設(shè)防水層，防水系統(tǒng)由無(wú)紡布與1.2mm厚EVA防排水板共同組成，無(wú)紡布為300g/m2。二次襯砌外水流直接通過(guò)EVA防排水板匯至襯砌墻趾處φ10cmHDPE單壁打孔波紋管（縱向排水管）引至洞外。

2、隧道排水施工工藝

第一，環(huán)向排水帶施作方法：①隧道初期支護(hù)與防水板間設(shè)10cm寬排水帶，間距10m設(shè)置1道，將墻背水引排至邊墻排水波紋管中。②有幾種股水流處，根據(jù)水量大小采用φ5cm（或φ10cm）HDPE單壁無(wú)孔波紋管直接引排至中央排水溝內(nèi)。

第二，縱向排水波紋管施作方法：①縱向排水采用φ10cmHDPE單壁打孔波紋管，沿縱向布設(shè)于隧道左、右墻腳外側(cè)，將環(huán)向排水管中的地下水集中匯流，引排至隧底橫向排水管內(nèi)。②為使波紋管位置準(zhǔn)確合理，波紋管安設(shè)的坡度與線路坡度一致。沿線鉆孔，定位孔間距在30～50cm。③將膨脹錨栓打入定位孔或用錨固劑將鋼筋頭預(yù)埋在定位孔中，固定釘設(shè)置在波紋管的兩側(cè)。用無(wú)紡布包住波紋管，用扎絲捆好；并用卡子卡住波紋管，然后固定在膨脹螺栓上。

第三，隧道防水施工工藝為初期支護(hù)與二次襯砌間設(shè)防水板+無(wú)紡布防水層，防水板采用無(wú)釘鋪設(shè)。①基面處理：鋪設(shè)防水層前對(duì)初期支護(hù)大致找平，邊墻及拱部補(bǔ)噴找平、底部砂漿找平。對(duì)外露的錨桿、鋼筋等切除、磨平，水泥砂漿封堵找平。在鋪設(shè)防水板前，若初期支護(hù)噴層表面漏水應(yīng)及時(shí)處理，采用注漿堵水或埋設(shè)排水管直接排水到邊溝，保持基面的干燥。②鋪設(shè)防水板：防水板采用無(wú)釘鋪設(shè)方法，一次鋪設(shè)長(zhǎng)度根據(jù)二襯混凝土循環(huán)灌筑長(zhǎng)度確定，鋪設(shè)前先試鋪，再加以調(diào)整。防水板采用無(wú)釘孔鋪設(shè)，即先用φ80塑料墊圈和射釘將無(wú)紡布固定于基面上（墊圈間距：拱0.5～0.8m，邊墻1.0m，呈梅花形布置）。

第四，止水帶、止水條、施工縫及沉降縫施工環(huán)向施工縫采用遇水膨脹止水條及背貼式止水帶，設(shè)置間距12m/道，兩側(cè)邊墻縱向施工縫采用遇水膨脹止水條。沉降縫縫寬2cm，防水采用中埋式止水帶及背貼式止水帶，Ⅴ級(jí)圍巖設(shè)置間距約48m，Ⅳ級(jí)及以下圍巖設(shè)置間距約96m?？拐鹂p縫寬5cm，防水采用中埋式止水帶及背貼式止水帶，設(shè)置在洞口明暗交界面。現(xiàn)場(chǎng)施工結(jié)果表明，按照提出的堵水方法及工藝能夠明顯減小隧道涌水量。

五、結(jié)論

在地質(zhì)條件較差或空間狹小特別是施工場(chǎng)地條件惡劣、涌水量特別大的碎裂圍巖隧道施工，由于涌水原因易發(fā)生安全事故，必須提前對(duì)現(xiàn)場(chǎng)涌水采取有效措施，才能保證施工安全以及施工工期。

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