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☪安徽隧道堵漏☪如何治理隧道滲漏？注漿堵漏怎么施工？
發(fā)布時(shí)間：2023-03-22
來(lái)源：涌達(dá)建工 瀏覽次數(shù)：2372
1、前言
水，不僅是影響隧道正常施工的因素之一，也是影響隧道正常運(yùn)營(yíng)的重要因素之一。運(yùn)營(yíng)隧道的水害問(wèn)題是一個(gè)較為普遍，長(zhǎng)期困擾著隧道養(yǎng)護(hù)維修、管理部門(mén)的難題之一。在運(yùn)營(yíng)期間，地下水常從混凝土襯砌的施工縫、變形縫、裂縫甚至混凝土孔隙等通道滲漏進(jìn)隧道中，造成洞內(nèi)通訊、供電、照明等設(shè)備處于潮濕環(huán)境而發(fā)生銹蝕，使路面積水或結(jié)冰，造成車(chē)輪打滑，危及行車(chē)安全。隧道工程實(shí)踐表明，地下水的存在是難免的，但它對(duì)工程的危害是可以避免和減少的。因此，如何較好地整治隧道水害成了一項(xiàng)艱巨而又重要的任務(wù)。
2、整治運(yùn)營(yíng)隧道漏水的基本方法
隧道水害整治的方法歸納起來(lái)就是：防、截、堵、排相結(jié)合，因地制宜，綜合整治，使之既能自成體系，又能相互配合。筆者認(rèn)為整治隧道水害要以一座隧道或以相當(dāng)長(zhǎng)的一段隧道為研究對(duì)象，不應(yīng)只考慮病害點(diǎn)，而應(yīng)洞內(nèi)洞外、山上山下、有病害與無(wú)病害的段落一起分析，從而作出全面的整治規(guī)劃。同時(shí)，從環(huán)境保護(hù)的角度出發(fā)，為了避免對(duì)周邊環(huán)境造成危害，隧道漏水整治應(yīng)以堵為主。隧道水害整治的常用方法有：加強(qiáng)地表及地下水的疏排，增設(shè)內(nèi)防水層，注漿堵水等。在對(duì)運(yùn)營(yíng)隧道進(jìn)行注漿時(shí)，一般都是在行車(chē)間隔內(nèi)或中止運(yùn)營(yíng)時(shí)在隧道里面進(jìn)行注漿，不可避免地將會(huì)帶來(lái)一些不便及損失。對(duì)一些淺埋隧道，如隧道漏水部位大部分在隧道拱頂及側(cè)面襯砌處，則可采用一種新型的隧道漏水整治技術(shù)—地表鉆注漿堵漏技術(shù)。
3、工程實(shí)例
3.1工程概況
某隧道位于京廣線上，漏水地段為該隧道工程地質(zhì)和水文地質(zhì)最復(fù)雜，巖溶最發(fā)育的一段。在隧道建造過(guò)程中，曾先后發(fā)生過(guò)10余次大規(guī)模的涌水突泥，給工程施工造成了極大的困難和巨大的經(jīng)濟(jì)損失。隧道建成運(yùn)行幾年后，該地段由于地層構(gòu)造復(fù)雜、斷裂和巖溶發(fā)育、地表水與地下水串通等原因而水害較嚴(yán)重。滲水滴水部位的范圍和水量均較大，有的滲漏已連成片；上行線和下行線的一些道心和中心水溝嚴(yán)重涌水，并帶有泥砂；隧道拱頂多處滴水成線，工作縫內(nèi)流泥漿，該地段的水害已嚴(yán)重影響到隧道襯砌結(jié)構(gòu)的安全、軌道基床的穩(wěn)定、列車(chē)運(yùn)行的安危。對(duì)該地段水害的整治，已經(jīng)迫在眉睫。
3.2整治方案的選擇
對(duì)該地段的水文、工程地質(zhì)條件進(jìn)行考察和研究，認(rèn)為造成該地段目前水害嚴(yán)重的原因主要是巖溶地下水的作用、隧道襯砌施工方面的原因和設(shè)計(jì)方面考慮不周到。綜合考慮多方面的因素后決定選用一種新型的地表鉆孔注漿技術(shù)，其理由如下：
1）地面鉆孔注漿，完全避開(kāi)了與洞內(nèi)行車(chē)的互相干擾，且地表場(chǎng)地寬敞，有良好的施工條件。而該段隧道最大埋深也只有60m左右，地表鉆孔注漿完全可以實(shí)現(xiàn)。
2）該段隧道運(yùn)輸繁忙，上面又有高壓電網(wǎng)，襯砌是全封閉式的鋼筋混凝土復(fù)合襯砌，部分地段的襯砌背后，還設(shè)有Υ108鋼管管棚支護(hù)。而在洞內(nèi)鉆孔注漿堵漏一方面不可能有供鉆孔注漿施工的時(shí)間，另一方面在洞內(nèi)鉆孔，勢(shì)必會(huì)破壞復(fù)合襯砌中的塑料防水板及遇到管棚支護(hù)的阻擋，不但很難達(dá)到鉆孔注漿的目的，還可能產(chǎn)生新的滲漏。
3.3方案設(shè)計(jì)
本工程的方案設(shè)計(jì)是在參照有關(guān)規(guī)范及理論的基礎(chǔ)上，綜合考慮了該地段的實(shí)際情況及以往施工經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行的。
3.3.1注漿擴(kuò)散距離的確定
巖溶地層注漿與在孔隙性的地層注漿不同，其漿液并不以注漿孔為中心向四周擴(kuò)散，而是沿注漿孔壁有溶洞、裂隙的一側(cè)流動(dòng)，并不存在向“四周擴(kuò)散圓”模式，亦無(wú)所謂擴(kuò)散半徑。其注漿擴(kuò)散距離與注漿壓力、漿液性質(zhì)和濃度、巖溶管道直徑、裂隙徑路曲直等因素有關(guān)，一般很難用數(shù)字模型表達(dá)。本工程擬根據(jù)以往的注漿實(shí)際經(jīng)驗(yàn)、實(shí)際的工程地質(zhì)情況、注漿堵漏要求及注漿施工工藝等因素，確定選用最大擴(kuò)散距離2~6m來(lái)布置注漿孔位。
3.3.2注漿壓力的確定
注漿壓力與注漿擴(kuò)散距離、巖溶管道的直徑和曲直、漿液的性質(zhì)和濃度等因素有關(guān)，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)對(duì)斷層、巖溶破碎帶的注漿壓力，可按下式選取：P=（2~2.5）hγ10式中：P—注漿泵的終壓值，MPa；h—受注點(diǎn)到靜水位的水柱高度，m；γ—水的比重。根據(jù)本工程巖溶地層和隧道襯砌結(jié)構(gòu)的情況，參照以往注漿經(jīng)驗(yàn)，本次注漿壓力選擇為0.1~2MPa。同時(shí)，注漿時(shí)，先采用較低的壓力（0.1~0.5MPa）注溶洞和大裂隙，待壓力上升后，再用較大的壓力（0.1~1.5MPa）注小的裂隙。
3.3.3注漿帷幕設(shè)計(jì)
本工程采取自隧道頂?shù)孛驺@孔注漿，充填和堵塞隧道拱頂上及邊墻襯砌外圍巖一定范圍內(nèi)的溶洞、溶槽、裂隙等水流通路。在隧道襯砌外圍，形成一層具有一定厚度的注漿帷幕，隔斷或阻止和隔離地下水，達(dá)到整治隧道漏水的目的。根據(jù)地層和洞內(nèi)漏水實(shí)際情況，注漿帷幕控制在下述范圍：隧道拱頂以上5~8m；兩側(cè)邊墻外的寬度3~5m；在巖溶發(fā)育、巖層破碎地段，要求深入到邊墻底2~3m，把隧道襯砌包圍起來(lái)，形成一個(gè)馬蹄形注漿帷幕。帷幕上層的巖溶裂隙、溶洞，由于投資所限，一般不再注漿，而采用疏排治水法。
3.3.4注漿材料及配比
為了確保注漿帷幕的防水抗?jié)B性能，注漿漿液以純水泥漿為主。其比重采用1.45~1.70，以425#普通硅酸鹽水泥和潔凈水質(zhì)拌和均勻制成。對(duì)一些大溶洞及大溶槽裂縫，則在漿液中，摻水泥用量的10%~20%的粉煤灰或石碴屑（粉）等代用充填材料。有時(shí)選用濃度為40Be′，模數(shù)為2.8~3.2的水玻璃做速凝劑。為了控制漿液不致大量流失及填堵較大的溶洞和巖溶通道，使用時(shí)，濃度稀釋為16~20Be′之間，泥漿與水玻璃之配合比（體積）一般為1：3，漏漿嚴(yán)重時(shí)則控制在1：1左右。
3.3.5鉆孔注漿施工工藝設(shè)計(jì)
本工程擬采用一次鉆探到注漿孔底設(shè)計(jì)標(biāo)高，然后自下而上分層控制、分層注漿，不埋設(shè)固定套管的注漿方法。注漿分段長(zhǎng)度，主要根據(jù)注漿孔內(nèi)地層巖溶裂隙分布、地下水流速、試注水流量和注漿壓力等因素確定，一般為3~5m。分層控制注漿主要采用止?jié){塞來(lái)實(shí)現(xiàn)。本次注漿采用橡膠球型止?jié){塞，堵住注漿段的上端，以控制注漿的壓力變化，防止注漿漿液上冒。
3.3.6施工注意事項(xiàng)
1）為確保鉆孔不損傷隧道襯砌和注漿質(zhì)量，要求嚴(yán)格控制孔的位置和孔的深度，鉆孔傾斜度不得大于1°。
2）對(duì)鉆孔巖芯，要求詳細(xì)記錄和正確地描述為溶洞、溶槽、裂隙、破碎帶的位置，地下水位的高低、鉆孔返水、漏水與否等；巖芯按順序排列，變化段表明尺寸，待注漿完后方能廢棄。
3）鉆孔和注漿時(shí)，洞內(nèi)均應(yīng)有專(zhuān)人看守，并對(duì)襯砌漏水、冒漿、變形開(kāi)裂等，應(yīng)隨時(shí)進(jìn)行監(jiān)視，并做好記錄，及時(shí)通報(bào)地面施工負(fù)責(zé)人。
4）詳細(xì)認(rèn)真做好各項(xiàng)施工記錄，特別是鉆孔和注漿記錄，并及時(shí)進(jìn)行整理分析，裝訂成冊(cè)，作為鉆孔注漿原始資料，移交使用單位，長(zhǎng)期保存。
5）施工過(guò)程中，應(yīng)結(jié)合地質(zhì)地層變化、注漿效果及時(shí)對(duì)注漿工藝、施工方法等進(jìn)行調(diào)整、不斷改進(jìn)和優(yōu)化。盡量做到穩(wěn)妥可靠、精心施工、徹底整治、不留后患。
4、結(jié)論
1）地面鉆孔注漿堵漏技術(shù)是一種新型的隧道堵漏技術(shù)。實(shí)踐證明，該技術(shù)在淺埋隧道漏水病害整治中效果較好，具有廣泛的應(yīng)用前景。
2）不論采用哪種堵漏技術(shù)，不管是增設(shè)內(nèi)防水層還是注漿堵水都應(yīng)嚴(yán)格按施工工藝進(jìn)行，否則將嚴(yán)重影響整治效果。
3）堵漏必須與引排相結(jié)合，一般是在拱部采取堵的辦法，在墻部采取排的辦法。在漏水嚴(yán)重的地段，應(yīng)先鑿槽埋管引排，避免因強(qiáng)堵而增加襯砌背后的積水壓力，導(dǎo)致襯砌其他薄弱部位出現(xiàn)新的滲漏。
4）隧道漏水整治的方法歸納起來(lái)就是：防、截、堵、排相結(jié)合，因地制宜，綜合整治。對(duì)于具體的運(yùn)營(yíng)隧道漏水工程，應(yīng)按照工程的實(shí)際情況選用合理的整治技術(shù)。但是，在施工允許的情況下，為了避免對(duì)周邊環(huán)境造成危害，應(yīng)優(yōu)先采用以堵為主的整治技術(shù)。
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