明挖隧道降水施工工艺探讨

明挖隧道降水施工工艺探讨

摘要:在明挖隧道的过程中经常会出现渗水或者是漏水问题,需要采取针对性的技术工艺进行降水处理,这样可以保障隧道工程最终的施工质量,提高隧道使用质量。基于此,本文对明挖隧道相关的降水工艺进行分析。

关键词:明挖隧道;降水施工;渗漏水

0引言

在进行隧道降水处理时应该考虑到周边地质条件和施工需求等因素,能立足降低基坑开挖范围中水含量的方式减少渗漏水问题的发生,这样也能充分满足隧道基坑开挖所提出的条件,及时对地下水进行技术处理以确保隧道工程可以实现安全的开展。本文以X隧道工程为背景,根据隧道实际情况选择降水工艺,逐渐提高隧道工程的施工质量。

1X隧道工程分析

1.1工程概述和地质特征

X隧道工程的进口里程为DK82+760,出口里程DK87+750,隧道全长为4980m。对该隧道进行挖掘处理的过程中采取明挖法,时速设计为每小时350km,覆盖厚度最高值为8.2m,开挖宽度最大是68.93m。在施工之前对该区地质情况进行调查得知该隧道土质以碎石土、粉土以及粘性土为主,同时包含砂类土。

1.2隧道工程周边地下水特点

孔隙水是X隧道工程的地下水,其来源是大自然的降水补给,所以水位变化和该地区的季节降水情况有着直接关系。技术人员对X隧道工程进行地质勘察时发现地下水的深度在3m到10m之间,每年变化幅度比较大。

2明挖隧道的降水工艺分析

2.1施工之前的技术准备工作

在进行隧道挖掘的过程中需要对地形以及高程等内容进行分析,重视搜集相关的工程数据资源和相关的隧道数据,避免因为和其他专业接口不一致而导致的遗漏问题,也能有效避免出现错误现象。技术人员需要对隧道工程的地质情况和地下水位进行勘察并根据实际情况开展全面性的数据核对,如果发现实际情况和工程设计资料不相符的问题则应该第一时间和设计单位联系,根据实际情况对隧道设计方案进行调整,这样能避免因为设计方案和工程实际情况不符合而影响建设施工进度。针对已经完成的隧道结构,要进行成品保护措施,这样可以避免给后期隧道施工造成破坏。通过开展这几方面的工作,技术人员能够做好前期准备工作,利于降水施工质量的提高。

2.2具体施工流程

对该隧道进行挖掘处理的过程中采取明挖法,根据实际情况共划分为八个工作面,保障降水施工的工作开展效率。在进行隧道挖掘工作中,施工单位需要根据技术要求建立临时、降水以及排水工程,给后期技术施工提供更好的支持。根据本次隧道工程的情况确定以下施工流程,一是开展区段降水处理,二是根据隧道工程技术标准开挖土方,三是进行边坡支护的技术施工,四是垫层仰拱,五是进行拱墙衬砌,六是开展喷涂防水的处理,七是实施隧道回填技术处理。

2.3基坑降水处理

在X隧道工程挖掘处理的过程中采取明挖法,在进行基坑降水处理的过程中采取管井降水的处理方式,根据实际情况挖掘排水沟,然后根据实际施工处理之前技术人员所开展的降水试验和具体的地质勘察数据进行施工安排,确定降水井以及排水沟等位置,给降水处理提供更好的支持。这里应该认知到需要在挖方段之前进行降水处理,通过建立降水井的方式对地下水进行集中处理,然后通过净化处理之后再进行排放,具体应该从以下几方面入手。一是在挖掘隧道基坑之前提前开展降水处理工作,通常需要提前一到两个月时间,然后对自动化净水控制系统进行完善,这样可以对井点所体现出的水温变化情况进行精准的计算,同时也能对水泵的运作状态进行监测,更可以掌握到降水时间和具体降水量等数值。这样也可以对降水情况开展实时监控,保障基坑水位可以保持在仰拱底部一米之外,从而给后期的降水处理工作提供数据支持。二是为了保障隧道工程的顺利开展,在进行基坑挖掘的过程中进行斜坡通道的修筑,与此同时应该进行降水处理工作。施工人员在完成基坑回填工作之后需要在工作面50m范围内进行降水井的停止降水处理。三是在进行降水处理过程中需要保障安全性,通过多种措施保障基坑施工的整体安全性,提高隧道工程降水处理的质量。即使在冬季进行隧道挖掘施工的过程中也需要对那些未回填地段开展降水处理,这样可以防止在春季融雪的过程中出现边坡坍塌现象,从而提高基坑降水处理的安全程度。四是严格根据设计标准和方案开展降水井的施工处理,每个降水井应该和旁边降水井间隔保持在6m左右,根据技术标准保持同一个断面有六个降水井,然后依照梅花桩的形状进行降水井的布置。在对降水井进行处理的过程中需要将其直降控制在80cm左右,应该采用水泥砂石进行井管的制作,直径为40cm。因为降水井的孔壁和井管之间有缝隙,可以采用滤料进行填充,然后运用黏土进行压实并运用无纺布进行无砂管的外表包裹。

2.4开展降水井的施工处理

在进行X隧道工程降水井施工处理的过程中需要开展以下几方面的处理:第一步是准备好钻机。在钻机进场之前应该保证场地的平整性和夯实性,这样可以防止钻机出现下沉现象。当钻机到达具体位置之后,技术人员需要对钻机进行安全检查,确保钻机的钻头、孔位以及磨盘是在误差允许范围内,给后期施工提供更好的前期准备支持。第二步是进行管井钻孔。钻机套管需要和作业面保持垂直且应该保持在1%的垂直度,当钻进的过程中应该对水位变化情况进行记录,同时对涌沙量进行观察并记录数据,保障数据记录的精准性和完整性。当钻进设计方案要求的深度之后,工程监理师需要开展现场检查,在检验无误之后才能开展下一环节的施工。第三步是清孔换浆。杂质会对施工质量以及进程造成影响,所以在进行钻孔结束之后工作人员应该对钻孔进行清洗,这样可以避免因为清理不及时导致的泥浆沉淀或者是孔井坍塌问题的发生,提高隧道挖掘工作的质量。第四步是安装井管。在进行明挖隧道降水处理的过程中井管安装是一项重要的环节,安装质量会影响降水施工的最终质量,所以需要保障安装质量。必须要根据隧道工程的设计标准以及实际施工情况开展井管的安装,确保安装工作的完整性。在进行井管施工的过程中,应该依照设计井开展井管的顺序排列和组合工作,下管过程中则应该控制底部的标高,然后需要保障不同井口标高是处于同一水平位置。井管在入孔的过程中需要保持平稳,井管两侧应该开展找平处理,在滤水管上加装扶正器,这样可以保障间隙的合理性。第五步是进行滤料的回填并洗井。在进行填料处理的过程中需要校正处理,将中粗砂和碎石根据一比一比例进行混合,这些石料作为降水井的滤料,这样可以避免周边的粉质黏土进入到降水井中。也应该让填料和作业地面保持在5m的范围,然后再运用黏土开展回填夯实处理工作。滤料在回填之后可以运用活塞进行洗井,也能通过空气压缩机和活塞进行联合的方式对降水井进行全面性的清洗,这样可以提高降水效果。第六步是抽水和封井操作。每一个降水井都应该配备潜水泵,通过潜水泵对降水井进行抽水处理,这样可以保障全面抽水的效果。工作人员在回填基坑之后需要根据实际降水情况进行水位测量,根据具体降水情况和季节水位变化制定针对性的封井方案,从而给降水处理工作提供更好的支持。

2.5对隧道基坑进行排水处理

在进行隧道降水处理时应该考虑到周边地质条件和施工需求等因素,能立足降低基坑开挖范围中水含量的方式减少渗漏水问题的发生,这样也能充分满足隧道基坑开挖所提出的条件,及时对地下水进行技术处理以确保隧道工程的安全性。在对隧道基坑进行排水处理的过程中需要在基坑周边挖掘排水明沟,将基坑内部的渗水汇集到排水明沟中,通过沉淀处理并达标之后再进行排放,这样可以避免地表水流入到隧道基坑内部。基于该工程排水需求,要在隧道基坑外3m的范围进行截水沟的设置,确保隧道基坑排水效果。

2.6渡槽和排水干渠的施工

在进行X隧道工程降水井施工处理的过程中共设置四处排水渡槽,根据降水施工工艺开展渡槽的设置工作。可以通过钢筋混凝土钻孔灌注桩给渡槽提供更好的支撑,然后在冠梁以及支撑柱上进行排水渡槽的安装,这样能保障及时排除下渗水以提高降水处理的质量。在开展排水干渠处理的过程中,施工人员首先应该进行线路测控,确定具体的里程、线路长以及坡度等数据。其次,施工人员在技术测定的基础上开挖排水沟并修建沉淀池(沉淀量最高值为863m3),运用素土对沉淀池底部进行夯实处理,然后通过砖墙结构保障泄水效果。再次进行防渗处理。为了避免在排水沟或者是沉淀池进行铺设过程中出现渗漏现象,可以在底部进行防水板的铺设,这样可以确保边坡的稳定性以提高排水通畅性。最后,完成排水设置之后应该开展排水实验,通过多次实验保障排水施工处理的效果。

3效果分析

在明挖隧道的过程中经常会出现渗水或者是漏水问题,需要采取针对性的技术工艺进行降水处理,这样可以保障隧道工程最终的施工质量。通过开展以上几方面的明挖隧道的降水处理工作能大幅度提高降水施工效果以及工程开展效率,这样可以保障工程施工的安全性。同时通过进行降水处理也能减少施工单位在成本上的消耗,主要是在隧道开挖以及回填处理过程中得到成本的节约。此外,通过开展高水准的降水处理也能减少在施工环节中废水或者是废弃物的产生,减少对周边生态环境所造成的污染问题,符合绿色施工这一理念,具备推广作用。

4结论

在进行隧道降水处理时应该考虑到周边地质条件和施工需求等因素,能立足降低基坑开挖范围中水含量的方式减少渗漏水问题的发生,提高隧道工程降水处理的综合能力。通过结合工程实例对明挖隧道的降水施工进行分析可以得知降水处理是重要的施工环节,在进行降水处理的过程中需要从基坑降水、开展降水井施工以及渡槽施工等环节入手,这样可以最大程度保障明挖隧道的降水处理能力,给后期工程建设提供更强大的安全和效益保障,应该进行多个方面的探索。

参考文献:

[1]周成.明挖隧道降水施工工艺探讨[J].湖北理工学院学报,2018,34(06):52-54,63.

[2]杜敏铭,赵洪彬.施工降水对既有地铁隧道的影响分析[J].山西建筑,2016,42(04):58-59.

[3]刘胜聪.明挖隧道基坑施工稳定性研究[D].重庆交通大学,2017.

作者:白向东 单位:中铁一局集团有限公司广州分公司