岩溶隧道排水概述.ppt

工程实例分析 隧道施工未切断地下水主通道 科洞隧道超前帷幕注浆施工 具体的施工过程如下： 在涌水口埋设 5 根 200 排水管, 并在出水口处堆码砂袋堵住涌水, 将水引排至后方, 沿隧道左侧堆码砂袋形成临时水沟排水, 清理掌子面泥砂, 堆码砂袋做混凝土堵头模型, 建筑 4 m 厚 C25混凝土止浆墙。 钻孔：钻孔总深度为 30 m, 孔位布置和钻孔外插角见图。 3 ) 注浆: 全断面超前预注浆的注浆压力取值为 1 . 5 ~ 2 . 5 M P a 。注浆方式以分段前进式为主, 第一循环钻至 8 m, 进行注浆作业, 之后每钻进 3 m, 注一次浆, 如此循环下去, 直至钻到设计孔深。 注浆顺序为先外圈后里圈, 先上后下, 间隔跳孔, 每排注浆孔先施作奇 ( 偶 )数孔, 后施作偶 ( 奇 ) 数孔, 偶 ( 奇 ) 数孔同时作为检查孔。 科洞隧道超前帷幕注浆施工 4、注浆材料: 注浆材料主要 选用普通水泥单液浆、 普通水泥 — 水玻璃双液浆。 青坪隧道岩溶涌水处治 青坪隧道掘进至Yk43+611里程时, 在隧道左侧拱腰发现一溶洞, 洞内大股水流涌出, 涌水量为6m 3/min ( 其中含泥沙量约为 2 5 % ); 掌子面揭示围岩为白云质灰岩, 较稳定, 涌水图如图： 青坪隧道岩溶涌水处治 在治理涌水中, 曾考虑以下 3 种治理方案: 先排放洞内涌水, 然后再进行隧道开挖。不过排水时带走大量泥砂, 如果继续排放则容易造成隧道塌方。 用水泥药卷封闭溶洞, 堵住涌水口, 再进行隧道开挖。此方案担心一旦堵住涌水口, 则将会造成水压增大, 从而影响前方隧道的开挖。 限量排放溶洞水并进行隧道开挖, 先在拱顶施做长管棚并注浆, 随着隧道开挖喷射混凝土, 及时封闭掌子面, 同时在径向施做双液浆加固岩体, 涌水量必然减少, 这时再用药卷填充涌水口。此种方案既能保证隧道施工安全, 又不至于严重影响原有山体的地下水环境, 有利于保护周围山体生态。 最终，综合考虑各方面因素，选择了方案三对隧道涌水进行治理，具体的治理施工过程如下： 青坪隧道岩溶涌水处治 施做长管棚, 管棚长 9 m, 环向间距 30 c m,对管棚注浆, 浆液用普通水泥单液浆, 水灰比 1 ：1 ,注浆终压为 2 M P a 。 隧道开挖, 采用弧形导坑预留核心土上下台阶法进行开挖, 台阶长度为 3 ~ 5 m, 开挖循环进尺为 1 . 0 m, 尽量减少爆破。 采用 S5c衬砌型式进行支护, 径向锚杆改为Φ42 小导管, 小导管长 6 m, 按 1.0 m ( 1.0 m 间距梅花型布置, 并对小导管进行注浆。通过围岩深孔注浆, 在围岩周边形成 6 m 厚的加固圈, 改变围岩物理力学性质, 提高其自身的承载力达到围岩主动承载及封堵散水的目的。浆液配合比: 水泥与水玻璃比 ( 1 ： 0.36 ), 水泥浆水灰比 ( 0.8 ：1 ) , 水玻璃浓度( 35 玻美度, 模数 2.4) , 注浆终压为 1.5 M Pa 。 隧道掘进 7 ~ 8 m 后, 用药卷填塞水口, 并预埋注浆管, 注浆。 岩溶隧道防排水概述 溶洞的概念 溶洞的形成是石灰岩地区地下水长期溶蚀的结果，石灰岩里不溶性的碳酸钙受水和二氧化碳的作用能转化为微溶性的碳酸氢钙。由于石灰岩层各部分含石灰质多少不同，被侵蚀的程度不同，就逐渐被溶解分割成互不相依、千姿百态、陡峭秀丽的山峰和奇异景观的溶洞。 岩溶对隧道的影响 1）隧道围岩中溶洞的存在使得围岩物理、力学性质发生变化，进而引起隧道地层刚度和应力场的变化； （2）在隧道施工过程中，溶洞将使得隧道的施工力学动态更为复杂，易造成围岩中应力的过度集中，隧道周边变形量增加，并可能引起隧道开挖过程中局部围岩的坍塌、掉块，影响隧道施工，直接危及施工人员和机械设备的安全； （3）隧道围岩范围内岩溶水的存在使得隧道工程地质和水文地质条件发生变化，造成围岩强度降低，渗透水压力增加； （4）岩溶水最直接的表现在于其易造成隧道的涌水、突泥等； （5）因岩溶水渗透、结晶问题导致的隧道运营病害。 岩溶地下水对隧道工程的影响主要表现在以下几个方面： （1）由于大量岩溶水的存在，在隧道施工过程中可能出现涌水、突泥等灾害性事故； （2）隧道穿越岩溶区，隧道周围地下水很丰富，给隧道防排水带来困难； （3）岩溶地下水一般都具有侵蚀性，对隧道结构、防排水工程等的侵蚀作用不可忽视； （4）处理后的隧道衬砌背后往往可能存在空洞等不密实现象，给隧道防水防冻和结构安全埋下隐患。 岩溶地下水的处理原则 全封闭原则 全封闭原则施工难度大，造价高，增大隧道外衬砌水压力，给隧道结构安全和防排水埋下隐患。 全排放原则 全排放原则改变地下水运动途径，隧道洞顶地表水位逐步流失