韓劍
摘? 要:削壁嶺隧道洞口位于溝谷富水區(qū),土質(zhì)為高滲透性土,隧道防排水設(shè)計(jì)是本項(xiàng)目的重點(diǎn)。根據(jù)水量核算,按照“以排為主,防排結(jié)合”的設(shè)計(jì)原則,制定了明暗洞防排水措施,取得了良好效果。
關(guān)鍵詞:高滲透性土質(zhì);隧道防排水
1工程概況
削壁嶺隧道屬于越沙線的一段,位于寧??h一市鎮(zhèn),隧道長(zhǎng)1115m。技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為二級(jí)公路,設(shè)計(jì)速度60Km/h??紤]非機(jī)動(dòng)車通行,隧道兩側(cè)設(shè)置2m寬人非混行道,隧道凈寬12.5m。暗洞段采用初期支護(hù)+防水層+二次襯砌的復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu),明洞設(shè)計(jì)采用60cm厚鋼筋混凝土襯砌。
2地質(zhì)概況
削壁嶺隧道進(jìn)洞口段溪溝發(fā)育,溪溝寬約3~5m,平時(shí)溪溝內(nèi)流水較小甚至干涸,雨季水量較大,水流湍急,水位猛漲,動(dòng)態(tài)變化大。
進(jìn)洞口以崩積、坡洪積成因的塊石、滾石、碎石夾黏性土為主,粒徑0.2~3.5m,不同土質(zhì)差異性大,堆積物較松散,地下水較豐富,土體滲透性大。雨季降水快速滲入地層中,截水溝難以起到作用,水集聚在隧道明洞周邊,增加了隧道滲漏的風(fēng)險(xiǎn)。
按照《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》要求,隧道需做到“拱部、邊墻、設(shè)備箱洞不滲水,路面無(wú)濕漬”。為達(dá)到這一要求,隧道需設(shè)置完善的防排水措施。
3水量計(jì)算
根據(jù)《公路排水設(shè)計(jì)規(guī)范》,設(shè)計(jì)徑流量采用公式Qs=16.67ψqp,tF計(jì)算。qp,t為設(shè)計(jì)重現(xiàn)期和降雨歷時(shí)內(nèi)的平均平均降雨強(qiáng)度(mm/min)。根據(jù)計(jì)算,設(shè)計(jì)徑流量為1.8m3/s。
排水結(jié)構(gòu)物泄水能力采用公式Qc=vA(m3/s)進(jìn)行核算,其中v為平均流速(m/s),計(jì)算公式為,其中R為水力半徑,I為水力坡度。根據(jù)計(jì)算,排水結(jié)構(gòu)物尺寸為兩道寬0.6m,高0.6m排水溝,泄水能力為2.1m3/s。
4明洞防排水措施
一般山嶺隧道明洞兩側(cè)設(shè)置φ100mm盲管。根據(jù)計(jì)算結(jié)果,盲管排水能力難以滿足要求,且后期運(yùn)營(yíng)階段難以檢修,堵塞后明洞側(cè)水壓將急劇增加,對(duì)隧道結(jié)構(gòu)及邊仰坡安全造成威脅
根據(jù)高滲透性土性質(zhì),隧道截水溝及防水黏土層難以奏效,需以加強(qiáng)明洞兩側(cè)排水能力為重點(diǎn),整體按照“以排為主,防排結(jié)合”的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。
1、排水措施
根據(jù)計(jì)算,隧道明洞兩側(cè)設(shè)置寬0.6m,高0.6m的排水暗溝,靠近隧道一側(cè)采用C20混凝土墻身,靠近邊坡一側(cè)采用漿砌片石墻身便于收水,暗溝頂部設(shè)置兩層200g/m2土工布,同時(shí)設(shè)置0.4m厚碎石用于收水,另外將明洞側(cè)排水管水一并匯入暗溝中,不再做明洞橫穿管道。
排水暗溝設(shè)置在明洞兩側(cè)路面以下,明洞兩側(cè)采用C20片石混凝土回填,回填頂部坡度設(shè)置為10%,在保證隧道明洞兩側(cè)結(jié)構(gòu)受力同時(shí),也起到防水作用。
為便于后期明洞側(cè)暗溝檢修,在明洞結(jié)束位置,即洞門后設(shè)置暗溝檢查井,檢查井依靠洞門施做,保證整體結(jié)構(gòu)安全。檢查井設(shè)置爬梯,便于后期檢修人員上下,同時(shí)頂部設(shè)置蓋板。
暗溝在洞門位置設(shè)置φ600mm涵管,將水排入路基邊溝,在管溝相接處設(shè)置沉沙井。
2、防水措施
明洞防水主要采取以下措施:
(1)明洞外側(cè)采用瀝青涂刷后,設(shè)置雙層自粘式防水層。
(2)明洞混凝土防水等級(jí)提高至P10。
(3)明暗洞相接處采用噴射混凝土噴平后,設(shè)置背貼式止水帶,襯砌中部設(shè)置中埋式止水帶。
5暗洞防排水措施
為加強(qiáng)暗洞段排水效果,主要采取以下措施:
(1)在洞口100m范圍內(nèi)增設(shè)環(huán)向排水管,間距縮小為2m一道,環(huán)向排水管采用φ50mm環(huán)向透水管,縱向排水管單側(cè)采用三根φ100mmHDPE雙壁打孔波紋管。
(2)暗洞混凝土防水等級(jí)提高至P10。
(3)暗洞施工縫及變形縫均采用背貼式止水帶+中埋式止水帶相結(jié)合的防水措施。
(4)暗洞段增設(shè)小導(dǎo)管注漿量,減少水在隧道周邊的聚集。
6結(jié)語(yǔ)
1、通過(guò)“以排為主,防排結(jié)合”的設(shè)計(jì)原則,采取以上處理措施后,隧道沒(méi)有發(fā)生滲漏現(xiàn)象。明洞襯砌背后排水通暢,解決了高滲透土質(zhì)段隧道易滲漏的問(wèn)題,達(dá)到了隧道防排水技術(shù)要求。
2、在高滲透性土質(zhì)段,隧道防排水措施需根據(jù)水量計(jì)算結(jié)果,選擇合適的防排水措施。結(jié)合本工程,在明洞兩側(cè)設(shè)置排水暗溝是不錯(cuò)的選擇,類似工程可以借鑒。
3、隧道明洞段需加強(qiáng)隧道防水設(shè)計(jì),可采用雙層自粘式防水層進(jìn)行防水,背貼式止水帶+中埋式止水帶也可有效防止?jié)B漏。
參考文獻(xiàn):
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