地下水对隧道施工的影响及处理方法浅析 q
浅谈隧道施工中水的危害及防控措施

浅谈隧道施工中水的危害及防控措施隧道施工中的水是一个非常常见的问题,它可能会对施工过程和施工质量产生很大的影响。
这篇文章将讨论隧道施工中水的危害,并提出一些防控措施。
隧道施工中的水可以分为两种类型:地下水和地表水。
地下水是指隧道施工过程中遇到的地下水,而地表水是指施工场地附近的水源,可能是湖泊、河流或降雨带来的积水。
这两种类型的水都可能引起很多问题。
隧道施工中的水会增加隧道切割和掘进的难度。
水会增加地质层的稳定性和可塑性,使得切割和掘进工作变得更加困难。
水可以渗透到岩石中,使其变得湿润和黏稠,使得岩石更容易破碎和变形。
这就需要采取额外的措施来保护工人和设备的安全。
隧道施工中的水可能会导致地面下陷和隧道坍塌的风险增加。
水会软化地面上的土壤和岩石,并削弱它们的稳定性。
这可能导致地面下陷,对地面上的建筑物和基础设施造成损坏。
隧道坍塌可能会导致严重的人员伤亡和财产损失。
隧道施工中的水可能会引起涌水、涌沙和断层活动。
由于施工活动导致的地下水位的变化,地下水可能会涌入隧道。
这会增加工人和设备的风险,并可能导致隧道的淹没。
水的流动也可能会带来大量的沙子和杂物,这可能会堵塞隧道,并增加施工的难度。
断层活动也可能由于水的存在而增加,这会增加施工的不稳定性和危险性。
针对上述水的危害,可以采取一些防控措施来减少水对施工过程的影响。
合理的地下水和地表水的管理对于减少水的问题非常重要。
通过对地下水位和地表水的监测和控制,可以及时采取措施来控制和处理水的问题。
这可能涉及到水的抽排、泵送和存储等。
对水的渗透进行防护也是很重要的。
通过采用屏蔽和抗渗装置来防止水渗入隧道,可以减少水对施工的干扰。
这可能包括使用防渗墙和施工井等设施来控制水的渗透。
在施工过程中,选址和设计也非常重要。
选择合适的隧道位置和设计隧道截面,可以减少地下水和地表水对施工的影响。
选择位于高地的位置可以减少地下水的问题,而选择足够大的截面可以减少涌水和涌沙的风险。
浅谈隧道施工阶段地下水的处理对策

浅谈隧道施工阶段地下水的处理对策隧道施工是一项复杂的工程,在进行隧道施工时,地下水是施工阶段中一个重要的问题。
地下水对隧道施工的影响非常大,它可能会导致隧道坍塌、地质灾害和环境污染等问题。
对于地下水的处理对策是非常重要的。
隧道施工过程中的地下水处理,直接关系到施工的安全和工程的质量。
本文将从地下水的特点、隧道施工中地下水处理的现状和存在的问题以及对策措施等方面进行浅谈。
一、地下水的特点地下水在隧道施工过程中具有以下特点:1. 处理难度大:地下水处理受地质条件的限制,地下水来源复杂,处理难度大。
2. 污染风险高:隧道施工过程中,地下水可能受到各种污染因素的影响,如土壤的化学物质、施工废弃物等,导致地下水的污染风险高。
3. 与周边环境关系密切:地下水的处理会直接影响到周边环境,尤其是地表水和地下水之间的关系会对施工和周边生态环境带来影响。
二、隧道施工中地下水处理的现状和存在的问题1. 处理方式单一:传统的地下水处理方式主要是通过抽水排水和简单的处理设施进行处理,缺乏针对性且效果不明显。
2. 处理成本高:传统的地下水处理成本较高,包括运行维护成本和设备投入成本。
3. 对环境影响大:传统的地下水处理方式可能对周边环境造成一定的影响,特别是长期抽水排水对地下水位和地表水位的影响尤为明显。
4. 没有系统的监测与治理:在现有地下水处理流程中,监测和治理工作不到位,难以及时发现和解决地下水治理问题。
为了解决隧道施工中地下水处理的问题,可以采取以下对策:1. 优化地下水处理技术:通过引入先进的地下水处理技术,如地下水膜法处理、地下水生物修复技术等,提高地下水处理效果,降低处理成本。
2. 结合地质环境进行处理:地下水的特点和地质环境密切相关,可以结合地质环境的特点,采取针对性的地下水处理策略,有效降低处理难度。
3. 加强监测与治理:建立完善的地下水监测体系,及时监测地下水的水质和水位变化,做好地下水的治理工作。
加强隧道施工过程中的环境监测,确保地下水处理对周边环境的影响减到最低。
浅谈隧道施工阶段地下水的处理对策

浅谈隧道施工阶段地下水的处理对策隧道施工是工程建设中的重要环节,然而在隧道施工过程中,地下水的处理问题一直是工程建设中不可忽视的重要环节。
地下水的处理对策在隧道施工中扮演着至关重要的角色,可以有效地保障隧道施工的平稳进行。
本文将对隧道施工阶段地下水的处理对策进行浅谈。
一、地下水的特点及对隧道施工的影响地下水是指地球表面以下,处于岩体裂隙、砂砾层和含水层中的水,其主要来源为降雨和地表水的渗漏。
地下水具有以下特点:1. 分布广泛:地下水分布广泛,且渗透性强,对隧道施工有一定的侵蚀和破坏作用。
2. 泥沙携带能力强:地下水中携带大量泥沙,易造成隧道施工中的渗漏和泥石流等问题。
3. 影响隧道工程质量:地下水对隧道施工质量有着直接的影响,如地下水泥浆渗透将导致土体松软,损害隧道结构的稳定性。
地下水对隧道施工的影响主要体现在四个方面:1. 地下水对隧道工程施工有一定的影响,容易引发隧道工程塌方、渗漏、泥石流等问题。
2. 地下水对隧道建筑材料有一定的腐蚀作用,会加速隧道结构的老化和损坏。
3. 地下水对隧道内部环境的影响,会导致隧道内部潮湿、潮气蒸发,影响隧道空气质量。
4. 地下水对施工进度和质量的影响,会延误施工进度,增加工程成本。
面对地下水对隧道施工的影响,科学有效的地下水处理对策显得尤为重要。
下面我们将从三个方面探讨隧道施工阶段地下水的处理对策:1. 地下水勘探与预测地下水勘探与预测是地下水处理的首要环节。
在隧道施工前,需要进行全面的地下水勘探工作,了解地下水的分布、渗透性、含砂含泥量等情况。
通过地下水预测,可以合理预估隧道施工期间可能遇到的地下水问题,从而有针对性地采取相应的处理对策。
2. 地下水封堵与排水对于地下水渗透量较大的区域,可以采取地下水封堵与排水的方式来处理。
具体措施包括:对地下水源进行封堵,减少地下水对隧道工程的渗透;采取地下水排水措施,将地下水引入排水系统中,减少地下水对隧道施工的影响。
3. 隧道防渗措施在隧道施工中,需要对隧道进行一定的防渗处理,以减少地下水对隧道施工环境的影响。
浅谈隧道施工中水的危害及防控措施

浅谈隧道施工中水的危害及防控措施隧道施工是一项复杂的工程项目,涉及到地下水、地质条件、施工设备等多个方面,其中水的危害是施工过程中需要重点关注和防控的问题之一。
本文将就隧道施工中水的危害及防控措施进行浅谈。
一、水的危害1. 地下水涌入地下水是隧道施工中常见的一种水的来源,当隧道进入地下水位附近时,地下水就会涌入隧道内部,造成隧道工程的水浸问题。
地下水的涌入会给施工现场带来很大的麻烦,不仅影响了施工进度,也会对施工安全造成一定的威胁。
2. 地表径流在地表水丰富的地区,隧道施工中地表径流也是一种常见的水的来源。
地表径流的持续涌入会导致隧道内部水位不断上升,影响施工作业的正常进行,同时也会对隧道结构和设备造成损坏。
3. 地下水位变化隧道施工过程中,地下水位的变化也会对施工造成一定的影响。
地下水位的上升或下降都会影响隧道内部的水位,从而对施工进度和隧道结构造成一定的危害。
二、水的防控措施1. 提前调查在进行隧道施工前,需要对施工区域的地下水情况进行详细调查,包括地下水位、水质、水流方向等,从而为后续的施工工作提供可靠的数据支持。
2. 设计合理在隧道设计阶段就需要充分考虑地下水的影响,合理设计隧道结构和排水系统,确保地下水在施工过程中能够得到有效的控制和排除。
3. 排水处理在隧道施工中,需要根据地下水情况采取适当的排水工程措施,将地下水排除出隧道工程范围。
为此,可以采取抽水、排水沟、排水管道等方法,有效控制地下水的涌入。
4. 采取加固措施对于地下水位高、水土条件较差的区域,需要在隧道施工中采取加固措施,以提高隧道结构的抗水能力,确保施工安全。
5. 监测系统在隧道施工过程中,需要建立完善的地下水位监测系统,实时监测地下水位的变化情况,及时采取措施应对,避免地下水对隧道施工造成不利影响。
6. 建立应急预案针对地下水问题,需要建立健全的应急预案,一旦发生地下水涌入的突发情况,能够立即采取有效措施进行应对,保证施工安全。
隧道施工中的地下水处理方案

隧道施工中的地下水处理方案地下水是隧道施工中常遇到的问题之一,其处理方案对保证隧道施工的进展和质量至关重要。
本文将就隧道施工中的地下水处理方案进行探讨。
一、地下水处理方案的重要性地下水在隧道施工中的主要影响因素包括水位高度、水流速度和水质。
如果地下水处理方案不当,可能对隧道施工造成以下不良影响:1. 施工安全风险增加:未经处理的地下水可能会增加隧道工作面的涌水风险,导致施工工人的安全受到威胁。
2. 渗漏水影响隧道结构:地下水渗漏进入隧道内部会导致地质结构的破坏,加速隧道的老化和损坏。
3. 施工进度延误:未能妥善处理地下水会导致施工周期延长,进而影响整个项目的进度。
因此,制定合理的地下水处理方案具有关键意义。
二、地下水处理方案的选择针对隧道施工中的地下水问题,通常有以下几种主要的处理方案:1. 降低水位:通过采取排水井、管道等设施的方式降低地下水位,减少隧道工作面的涌水风险。
2. 施工降水:在隧道施工过程中,采用井点降水或壁面降水来控制地下水位,减少水压对隧道结构的影响。
3. 地层加固:对易涌水的地层,采用注浆、灌浆等方法进行地层加固,降低地下水渗流对施工的不利影响。
4. 深层冻结法:对于固结性较差的土层,采取深层冻结的方法,提高土层的稳定性,减少地下水渗漏。
5. 管道泵送:对于较高水位和水流速度较快的地下水,可以设置管道进行泵送,并通过泵站将地下水排入外部河流。
三、地下水处理方案的实施地下水处理方案的实施需要考虑以下几个方面:1. 地下水监测:在施工前后和施工中,需要对地下水的水位、水流速度和水质进行监测,及时了解地下水的变化情况,为后续处理提供数据支持。
2. 工程设施建设:根据地下水处理方案的选择,合理设置排水井、管道、泵站等工程设施,并确保设施的正常运行。
3. 施工技术操作:根据地下水处理方案的要求,合理组织施工人员进行降水、加固等工艺操作,确保施工的顺利进行。
4. 质量控制与监督:对地下水处理方案的实施过程进行质量控制和监督,确保每个环节按照规定要求进行操作,避免出现质量问题。
地铁隧道施工中的地下水管理

地铁隧道施工中的地下水管理地下水是地铁隧道施工中的一个重要问题,其有效管理关乎施工的顺利进行以及周边环境的稳定。
本文将从地下水的来源、影响、管理方法等方面进行探讨。
一、地下水的来源地下水是地壳中的一种自然水体,主要来源于降雨、地表径流和渗透,同时也与地下融水、岩石裂隙中的水以及邻近水体的关系密切。
二、地下水对隧道施工的影响1. 地下水位的变化:地铁隧道施工过程中,可能会破坏地下水的平衡,导致地下水位的变化,进而影响周边建筑物和设施的稳定与安全。
2. 软土地层的液化:地下水的渗出会使软土地层发生液化现象,从而导致隧道结构受损或沉降加剧。
3. 施工工况的限制:若地下水严重干扰施工,将降低工程安全性,增加施工难度,甚至导致工期延误。
三、地下水管理方法1. 系统勘探与分析:在地铁隧道施工前,需进行地下水的系统勘探与分析,掌握地下水的分布状况、特性以及可能对隧道施工产生的影响。
2. 施工前的排水方案:根据地下水位、施工深度和周边环境等因素,制定合理的排水方案,确保施工过程中的地下水位控制在安全范围内。
3. 隧道施工中的排水措施:采取不同的排水方式,如井筒排水、地面排水和隧道临时排水等,以保持施工现场的稳定和干燥。
4. 施工后的监测与维护:在隧道施工结束后,需要对地下水位进行持续监测和维护,及时处理可能出现的问题,确保地铁运营期间的安全性和稳定性。
四、地下水管理的案例分析1. 上海地铁施工:上海地铁的施工过程中,采用了强制地下水回灌技术,即通过施工期间的地下水回灌,保持地下水位的稳定,有效控制了地铁隧道的施工安全。
2. 北京地铁施工:北京地铁的一期工程在施工过程中,针对地下水位较高和隧道附近的环境问题,采用了隧道前开挖钻孔排水和地下水回灌技术,有效解决了地下水管理的难题。
综上所述,地铁隧道施工中的地下水管理不仅关系到施工的顺利进行,还直接影响周边环境的稳定与安全。
通过系统勘探与分析、合理排水方案、施工中的排水措施以及施工后的监测与维护等方法,可以有效管理地下水,确保地铁隧道施工过程的安全顺利。
浅谈隧道施工阶段地下水的处理对策

浅谈隧道施工阶段地下水的处理对策隧道施工阶段地下水的处理对策,是指在隧道施工过程中,为了确保施工作业的顺利进行和施工安全,对地下水进行合理的处理和控制。
地下水是施工过程中常见的水文地质问题之一,如果不处理和控制好地下水,会对施工产生很大的影响。
隧道施工阶段地下水的处理对策可以从以下几个方面来进行考虑和实施:1.先期调查阶段:在隧道施工前,需要进行地质勘察和水文地质调查,对地下水的分布、流动方向、水位变化等进行了解,并进行预测分析。
通过这些数据和分析结果,可以确定施工阶段可能遭遇的地下水问题,为后续处理对策的制定提供依据。
2.施工前期控制:在隧道施工前,根据地下水状况和分析结果,采取一系列预防措施,例如提前将固液分离系统投入使用,规范化施工作业,定期对施工现场进行巡视检查,加强安全防护设施的设置,以及提前部署安全教育和培训等,从而有效控制潜在的地下水问题发生。
3.施工阶段处理:在隧道施工过程中,根据实际情况和变化,进行地下水的处理和控制。
可以采取降水井、抽水井等方式降低地下水位,控制地下水流动方向,避免地下水涌入施工区域。
也可以采用固液分离系统、钢板桩墙、地下连续墙等工程手段,加固隧道围岩和封堵地下水渗漏通道等,防止地下水侵入施工现场。
4.防治措施和技术应用:可以采取一些防治措施和技术应用来处理和控制地下水。
可以利用保护层、封堵剂、地下水封闭技术等方法来减少地下水流入施工现场。
还可以利用地下水循环利用技术,将地下水收集起来后经过处理利用,减少地下水排放对环境的影响。
5.监测和管理:隧道施工阶段地下水处理对策的有效性需要通过监测和管理来进行评估和调整。
在施工阶段,应建立监测系统,对地下水位、水质、水压等进行实时监测,并设立预警机制。
建立健全的管理体系,负责监测数据的收集、分析和处理,参与决策和调整对策。
隧道施工阶段地下水的处理对策是一个综合性的工作,需要在施工前期进行预测和调查,施工过程中进行处理和控制,通过防治措施和技术应用,以及监测和管理等手段,确保施工的顺利进行和施工安全。
浅谈隧道施工阶段地下水的处理对策

浅谈隧道施工阶段地下水的处理对策隧道工程是一项复杂的工程,其施工过程中需要克服众多困难和挑战。
地下水的处理是一个关键问题,因为地下水如果不能得到有效的处理和控制,将会给隧道施工带来严重的影响,甚至危及施工安全。
针对隧道施工阶段地下水的处理对策问题,我们需要系统地进行思考和总结,并开展有效的措施来解决这一问题。
一、地下水对隧道施工的影响及处理对策1. 地下水的影响隧道施工过程中,地下水可能会对施工场地和设备造成不利影响。
地下水会给施工现场带来积水问题,增加施工难度,同时易造成地基沉降和施工设备损坏。
地下水中的泥沙、泥浆和有机物质容易堵塞隧道切割机械和人工作业面,降低施工效率。
地下水的侵蚀会导致隧道周边地质不稳定,给隧道的结构安全带来隐患。
2. 处理对策为了有效应对地下水的影响,我们可以采取以下几项处理对策:(1)采取排水措施在隧道施工现场,可以采取地下水的排水措施,通过井泵、管道、隔壁及防水帷幕等设施,将地下水抽排出去,并降低现场水位。
应用防水帷幕能够有效对隧道围岩进行局部防渗封堵,减少地下水对施工的不利影响。
(2)设立拦水坝在施工区域的入口处,可以设立拦水坝,阻止地下水流入施工区,减少地下水对施工现场的侵蚀和影响。
(3)采用注浆技术在地下水影响严重的地段,可以采用注浆技术加固地下岩层,减少地下水对施工的影响,提高施工的安全和效率。
(4)加强环境监测通过加强对地下水的监测,监测地下水的水质和水位,及时了解地下水的变化情况,做好应对措施,避免地下水对施工造成不利影响。
二、地下水处理对策的技术应用地下水的抽排技术是通过井泵或水泵将地下水抽出并排入其他水体,以降低施工现场地下水位。
地下水的处理技术主要有物理处理、化学处理和生物处理等方法,通过分离、过滤、沉淀等方法将地下水中的泥沙、污染物质去除,净化地下水,保持地下水的清洁度。
2. 注浆技术的应用1. 降低施工成本通过采取有效的地下水处理对策,可以减少施工现场的积水问题,减少设备维修频率,提高施工效率,从而降低施工成本。
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浅析地下水对隧道工程的影响摘要隧道施工与地下水环境有着密切联系,作为地下线性建筑物,隧道在修建过程中不可避免地穿越不同水文地质体,形成集水廊道。
在隧道开挖过程中,地下水将涌入隧道,大量隧道涌、突水将对隧道造成严重影响。
文章分析了地下水对隧道工程的影响,对如何正确处理隧道中的地下水问题做了简要的探讨。
关键词地下水隧道施工涌水Study on the influence of ground water on TunnelengineeringAbstract:Tunnel construction and groundwater environment are closely linked. As a kind of underground lineament building,the tunnel will inevitably pass through different hydrology geology in construction process thus forming a catchment corridor. During the excavation of tunnel, the groundwater floods the tunnel which will be seriously impacted by a lot of gushing water. This paper analyzes the impact of groundwater on the tunnel project and briefly discusses how to handle the groundwater problem properly.Key words: groundwater tunnel construction gushing water1引言作为隧道施工的一个老大难问题,地下水不仅影响隧道的正常施工,也会影响隧道的正常使用。
在施工期间,地下水的作用不仅降低围岩的稳定性(尤其是对软弱破碎围岩影响更为严重),使得开挖十分困难,而且增加了支护的难度和费用,需采取超前支护或预注浆堵水和加固围岩,有时甚至会使施工被迫停工,影响工程进展。
由于地下水渗流的影响,大量的隧道涌、突水将对隧道建设造成严重影响,甚至掩埋施工人员和机具;在隧道运营阶段,地下水的渗漏则隧道结构稳定、洞内设施运转、行车安全等产生诸多不良影响甚至威胁。
因此,如何查明地下水的分布规律,经济、合理地处理好地下水问题,往往关系到隧道工程的成败。
2 地下水对隧道工程的作用2.1地下水对隧道围岩作用的基本原理在隧道施工过程中,为了保证施工质量,处理好地下水是不可回避的问题,这就需要我们对地下水对隧道围岩的作用机理有一个清楚的认识。
地下水与隧道围岩的作用一般包含物理作用、化学作用和力学作用三个方面,其作用直接导致岩石介质的物理性质和物理环境的变化及岩体力学性质发生变化。
地下水对围岩的影响则主要表现在:(1)软化围岩:使岩质软化、强度降低,对软岩尤其突出,对土体则可促使其液化或流动,但对坚硬致密的岩石则影响较小,故水的软化作用与岩石的性质有关;(2)软化结构面:在有软弱结构面的岩体中,水会冲走充填物或使夹层软化,从而减少层间摩阻力,促使岩块滑动;(3)承压水作用:承压水可增加围岩的滑动力,使围岩失稳2.2 隧道工程中地下水引起的主要灾害及致灾机理水,作为地球上最为普遍的流体介质和最主要的液相成分,广泛地参与了工程体的各类地质作用。
隧道作为地下线性建筑物,修建过程中将不可避免地穿越不同水文地质,从而形成集水廊道通常有“十隧九漏”之说,涌水是隧道施工中常见的地质灾害,也是隧道运营中的主要病害同时也是其它地质灾害的最主要的触发和诱发因素之一。
隧道施工以及运营阶段,由于渗漏水,将会造成开挖时的突水、突泥、翻浆冒泥、塌方、浅层地下水及地表水枯竭、地表塌陷、对衬砌砼产生化学腐蚀等等。
隧道灾害后果严重,危害巨大,延误工期,降低了经济效益,造成不良的社会影响,严重的会造成生命财产的损失。
隧道岩体结构失稳与水的作用关系密切,地下水对岩体强度的影响不仅与水的赋存状态有关,还与岩石的性质和岩体的完整程度有关。
有的岩体浸水后强度降低或丧失强度主要是胶结物被水溶解,充填物中的细小颗粒被水潜蚀,岩石软化、疏松,充填物泥化等所致;有的岩体浸水后强度降低是由于水起润滑剂作用加速岩体变形于破坏;有的岩体浸水后强度降低是水与矿物发生化学反映的结果。
地下水的改造作用有静水压力作用和动水压力作用。
这两种作用都使岩体发生水力劈裂,使裂隙的连通性增加,张开度增大,从而增加渗透能力,除此之外,动水压力作用还能使裂隙面上的充填物发生变形和位移,尤其是剪切变形和位移,由此导致裂隙的再度扩展。
从地下水作用致灾机理看,有静水推力、有效应力变化、渗透压力增大、水力楔入、冰劈、水的加载、水化、水击、土体冻融、淋溶和沉淀等作用。
岩石在一定的水压力下所产生的物理的、化学的和力学的作用过程是导致工程岩体发生变形破坏的根本原因之所在。
其结果是,第一,在降低结构面及岩体强度的同时,消弱岩块之间的联系,增加岩块的自由度及活动度,加快岩体向破碎-松散介质转换的进程,从而使岩体的强度和变形特性发生根本性的变化;第二,由于化学作用主要发生于不同成因、不同规模的结构面及其附近,因此可以显著提高岩体的有效空隙度,增强其贮水和导水能力,从而提高岩体应力场及稳定性对渗流场变化的敏感度。
化学作用是地下动态剧变诱发岩体失稳的前提与基础。
水-岩之间的力学作用对工程体的影响主要是通过地下水水量动态剧变使工程体应力环境恶化来体现。
在绝大多数情况下,岩体浸水后强度降低与孔隙水压力作用是分不开的。
通常情况下,岩土体中渗流场和应力场通过某种方式维系着一种动态平衡关系,当其中任何一方发生变化时,另一方都会通过他们之间的联结方式自动调整,以达到新的平衡。
如果某一方的变化超过一定幅度,这个平衡体系就有可能被破坏,从而诱发工程体地质灾害的发生。
己有的研究成果表明岩土体的失稳破坏机理可以采用突变理论来加以解释。
当结构的演化己经处于临界状态时,微小的扰动便可诱发结构的失稳的发生,这种结论可以很好地解释隧道围岩失稳的发生与外界因素的相关性,如隧道围岩经过水的软化等作用后,处于临界稳定状态,在应力调整、放炮扰动等外界因素的影响下,发生的塌方、层状围岩地下洞室的弯折内鼓破坏。
3 隧道施工过程中涌水灾害成因分析及处理方法3.1 隧道涌水灾害的成因隧道开挖后,由于人为破坏了原有围岩体中地下水的渗流条件,会使隧道洞身成为地下水以不同形式(渗出、滴流、股流及大范围突水等)向外排泄的地下廊道,形成涌水灾害。
它不仅影响隧道建设的正常施工,而且还会影响到隧道建成后的安全运营,有时甚至会使隧道结构发生破坏,中断行车,造成巨大的经济损失。
而隧道围岩在渗透性能方面具有强烈的非均质性和各向异性,所引起的涌突水地质灾害往往具有强烈的不确定性,严重影响着围岩的稳定,威胁隧道的安全,对隧道建设及运营非常不利。
因此在隧道建设阶段确定其涌突水方位和水量,并采取相应涌水灾害防治对策十分必要。
3.2 隧道涌水灾害处理方法3.2.1 隧道工程防排水设计原则(1)地下水渗流以静储量为主时,采用以排为主的方式,当隧道涌水量以静储量为主时,初期涌水量很大时,表现为突水,随着时间的推移,涌水量不断衰减,最后仅为滴水或渗水,这类涌水对隧道施工影响很大,对运营影响相对较少,由于隧道围岩与其他水体水力联系较弱,涌水仅为裂隙含水,防排水设计时多采取以排为主的形式。
(2)地下水渗流以动储量为主时采用以堵为主的方式,以动储量为主的含水围岩发生隧道涌水时,涌水量往往由小到大的变化,然后趋于动储量相当的稳定值。
即隧道的涌水量等于补给量,这类隧道涌水包括岩溶水因充填裂隙的地下水力梯度增加或冲刷加剧而逐渐贯通,并与其他水体(地表水与地下水)发生水力联系时的涌水,以及与地表水有水力联系的断层破碎带的涌水,防排水主要作用是切断水力联系通道,堵住地表水体补给,因此防排水设计的采取以堵为主的方式。
(3)溶洞:如果隧道穿越的岩层中有大量溶洞的存在,在隧道施工中可能出现涌水、突泥等危害性的事故。
当隧道穿越岩溶很发育的地区,隧道周围地下水很丰富,给隧道防排水带来了很到的困难。
隧道通过岩溶发育的地区,特别是有大量溶洞存在的地区,需要采取“引”、“堵”、“越”、“绕”等处理措施,此外处理后的隧道衬砌背后往往可能存在空洞等不密实的现象。
岩溶地区隧道防排水多采用“多道防线、层层设防”的办法,其主要工程措施有:围岩注浆堵水、溶洞回填堵水、加强排水和防水。
对于岩溶地区的小量岩溶地下水,以及经过注浆、回填堵水后存在的岩溶地下水应当以疏排为主。
(4)截:对于隧道覆盖层地表水及坑洼等进行处理,在隧道外面山体迎水坡设置截水天沟,目的是截排地下水,减少地表水的入渗。
(5)对于涌水量大、水压力高的断层破碎带,山体内蓄水量大,且有充足地表水源供给,其表现为喷射状股流,并夹有泥质的涌水地段,一般情况下采用超前钻孔排水、长管棚注浆堵水。
(6)其他因素:隧道防排水设计中还应综合考虑如岩性、构造、地貌、隧道的埋深情况、隧道上方的地表是不是有大量居民居住等因素。
当有大量居民居住在生活水源以地下水为主的隧道上方。
这样一般采用以堵为主的对策。
因为以排为主会破坏地下水的平衡从而影响居民的用水。
另外当隧道的埋深较深时,这时地应力很大,一般不适合堵。
3.2.2 隧道防排水注意事项(1)富水段:周边水压力较高的区段,应进行专门的抗水压力衬砌设计,保证隧道衬砌在水压力作用下部开裂不发生过大的变形。
(2)堵:围岩条件较差且地下水量较大时,采用注浆止水并加固围岩、隧道衬砌完工后在注浆。
(3)隧道开挖前预注浆,一般适用于集中涌水点较多,开挖前按照设计要求对富水地段先进行超前预注浆,确保开挖后无大的突涌水,为安全开挖和隧道防水创造条件。
(4)引排地下水:在隧道处隧底岩溶涌水,由于受大气降水影响,水量难以控制,因此要此种情况下要引排地下水。
(5)对隧道涌水量较大地段或一些集中储水点,特别是岩溶较发育的地区。
为了保证施工安全以及防止地表塌陷和水源枯竭等,一般采取单液或双液注浆堵水。
(适用于隧道埋深较浅)总之在隧道的防排水工程措施的提出中应综合地考虑隧道所在地区地层岩性、隧道埋深、地区岩溶情况等因素,必须根据隧道所在地区的实际情况,合理选择隧道的防排水工程措施。
4 隧道运营阶段隧道渗漏水灾害成因分析及处理方法4.1 隧道渗漏水灾害成因分析隧道开挖使地下水渗流场发生改变,隧道周边的地下水集中向隧道方向排泄,隧道开挖后,在隧道周围一定范围内形成了围岩松动区,在此范围内,由于地层原始地应力的调整,围岩产生变形,裂缝张开,从而使地下水沿张开裂缝流入隧道,长期以来,人们对隧道渗漏水病害的危害性认识不足,在隧道设计上存在重结构,轻防水的倾向;另外隧道防排水设计上存在的诸多漏洞,隧道施工质量控制不佳等都是造成隧道渗漏水的主要因素。