導(dǎo)語：涌水隧道施工技術(shù)控制研究一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

【摘要】隨著我國近些年逐步加大了對(duì)中西部地區(qū)的基礎(chǔ)建設(shè)投資力度，同時(shí)更是逐步拓寬了該地區(qū)的交通線路，在部分偏遠(yuǎn)地區(qū)的線路工程更是需要逐步修筑隧道，而這其中仍然存在比較棘手的隧道涌水問題。本次研究通過與某隧道工程實(shí)例相結(jié)合，探討涌水隧道的施工技術(shù)控制方法，提出“防、截、排、堵”彼此相互結(jié)合的涌水隧道的施工治理措施，同時(shí)運(yùn)用輔助導(dǎo)坑引排涌水及超前注漿方式預(yù)支護(hù)，旨在為其他類似隧道施工提供借鑒意義。

【關(guān)鍵詞】涌水隧道；施工技術(shù)；控制方法

在隧道工程的較長施工工期過程中，需要經(jīng)過一系列復(fù)雜化的工作流程，其中對(duì)隧道涌水情況的施工治理，在施工過程中更是至關(guān)緊要。在展開涌水隧道的施工治理過程中，身為施工人員勢(shì)必需要重視幾點(diǎn)關(guān)鍵因素，包括環(huán)境因素、地下水流失因素、施工運(yùn)營過程是否安全，要求能否經(jīng)濟(jì)、可靠、成本低[1-2]。針對(duì)缺水地區(qū)來講，地下水尤為關(guān)鍵，與此同時(shí)假若并未妥善處理涌水隧道，必然會(huì)對(duì)隧道穩(wěn)定造成較大影響。由此在展開施工設(shè)計(jì)過程中，對(duì)用水帶到的施工中，施工人員更應(yīng)當(dāng)認(rèn)真對(duì)待，以工程的具體情況為準(zhǔn)，借助疏、堵不同的控制方法，進(jìn)一步提升對(duì)涌水隧道的施工控制技術(shù)水平。因此本次研究通過以景德鎮(zhèn)市西城區(qū)水系綜合治理攔水閘新建工程為例，探討如何處理涌水隧道的施工問題，為同類型隧道施工涌水處理提供可參考借鑒意義。

1工程概況

景德鎮(zhèn)市西城區(qū)水系綜合治理攔水閘新建工程，坐落在景德鎮(zhèn)市城區(qū)昌江支流西河（又名大演水）下游，閘址位于新平橋上游94m處。綜合治理攔水閘新建工程包含翻板閘、調(diào)節(jié)沖砂閘、景觀水位調(diào)節(jié)隧洞、進(jìn)口河道岸灘及昌南湖區(qū)五大主要部分。通過翻板閘等五大建設(shè)達(dá)到抬高水位的目的，形成上游昌南湖湖區(qū)景觀水面，達(dá)到美化環(huán)境的目的。攔水閘建成后攔蓄的正常高水位為29.00m（較原河床正常高水位24m抬高了5m左右），西河下游從紫晶橋至新平橋之間可形成34.0萬m2的昌南湖景觀水面，既達(dá)到了退堤還水的目的，又滿足景觀用水需求，對(duì)城市景觀、生態(tài)建設(shè)及發(fā)展旅游將起到巨大的作用。本工程等別為III等，主要建筑物級(jí)別為3級(jí)，次要建筑物級(jí)別為4級(jí)，臨時(shí)建筑物級(jí)別為5級(jí)，是一座具有生態(tài)和景觀雙重效益的中型水利民生工程。本次推求斷面位于閘址下游94m處（樁號(hào)4+446），即新平橋位置斷面水位流量關(guān)系曲線。本階段水位流量關(guān)系曲線按明渠均勻流公式推求。根據(jù)實(shí)際河床地質(zhì)情況，表層主要為砂卵石，參照水力學(xué)上“我國天然河流河道糙率參考表”取值，現(xiàn)狀岸坡有雜草，本次設(shè)計(jì)糙率取0.035。Q明=ACRi式中，A：河道過水?dāng)嗝婷娣e（m²）；C：謝才系數(shù)；R：水力半徑（m）；i：水面底坡；n：糙率，取0.035。

2開挖方法及鉆爆作業(yè)

本工程景觀水位調(diào)節(jié)隧洞洞身斷面為圓形，長197m，洞涇2.5m。針對(duì)III級(jí)圍巖段通過借助全斷面開挖法完成施工，全斷面開挖法施工，主要是光面爆破沿著隧道開挖線一次爆破成形。對(duì)IV、V級(jí)類圍巖段主要采用淺進(jìn)尺弱爆破完成施工。本工程隧洞由于富含地下水，因此主要采用的炸藥為乳化炸藥，具體的爆破方式導(dǎo)爆管爆破，電雷管起爆。對(duì)斷面的爆破主要借助光滿爆破技術(shù)，保證其整體效果能夠達(dá)到周邊眼炮硬巖殘孔率在80%及60%中硬巖以上，前后兩排炮的周邊開挖輪廓錯(cuò)臺(tái)低于10cm。

3施工方法及工藝

本項(xiàng)目采用楔形掏心法施工工藝原理，以隧道的輪廓開挖線涵蓋隧道底部，依據(jù)具體軸向完成輻射類布孔。具體施工工藝如下：（1）針對(duì)地層的水量較為豐富以及構(gòu)造相對(duì)較為復(fù)雜，對(duì)已開挖的斷面采用淺開挖緊支護(hù)的原則。（2）噴錨支護(hù)：噴錨厚度10cm,混凝土C25。掛網(wǎng)鋼筋Ø6.5，間距200*200。排水孔Ø50，間排1m*1m，孔深500mm，PVC排水管外漏50mm,及時(shí)將淺表水排除。（3）在鉆孔作業(yè)施工過程中，由于掌子面透水量比較大，在開孔前首先在中心及周邊孔用手風(fēng)鉆Ø50鉆頭，根據(jù)透水情況打4m深3至5個(gè)水平超前孔，將巖體內(nèi)裂隙水或地下水卸荷排出，便于鉆爆孔施工。由于該斷面是圓形斷面直徑2,5m，鉆孔深度2.0m每次進(jìn)尺控制在1.8m。（4）涌水情況：在景觀水位調(diào)節(jié)洞室樁號(hào)K0+085開挖過程中，60型挖掘機(jī)將地下裂隙斷層挖開，瞬間壓力涌水傾瀉而出，2小時(shí)地下水填滿整個(gè)隧洞。（5）涌水處理措施：對(duì)于洞室內(nèi)積水采用大功率水泵強(qiáng)排水措施，將洞室內(nèi)積水排干凈后，在涌水出口根據(jù)出水情況架設(shè)兩臺(tái)7.5KW水泵將地下水抽排至洞口集水井，再由集水井排放到地方水系排出。在洞室內(nèi)出水口兩側(cè)開挖500*500排水溝，將洞室內(nèi)積水引排至洞口集水井，水泵排放到地方水系排出。調(diào)節(jié)隧洞采用進(jìn)出口同時(shí)開挖施工，待洞室全線貫通后，所有積水采用水泵強(qiáng)排至出水口集水井，再由集水井引排至地方水系排出。（6）涌水封堵措施：由于地下水挖開后水位降低卸荷后水壓力減小，用挖掘機(jī)將涌水口挖開，根據(jù)地下裂隙水坑道的大小選用洞室開挖石料，本工程采用裝載機(jī)將50cm~80cm塊石填滿坑道，在涌水裂隙口擴(kuò)挖2m左右用C25混凝土進(jìn)行封堵，留1m*1m集水坑水泵強(qiáng)排水。（7）涌水封堵墻措施：景觀水位調(diào)節(jié)隧洞全斷面30cm厚C25鋼筋混凝土襯砌。其他洞身段襯砌施工時(shí)采用水泵將涌水通過引水管引排至出水口集水井，涌水口作為最后一倉混凝土澆筑。襯砌前將1m*1m涌水口集水井用C25混凝土覆蓋封堵只留50cm金屬水泵管漏外面，待混凝土強(qiáng)度達(dá)到75%以上時(shí)，采用濕布條或棉紗將其堵死不漏水即可。然后對(duì)該涌水口段進(jìn)行混凝土襯砌工作，至此涌水處理工作完成。

4涌水隧道段施工技術(shù)措施要點(diǎn)

（1）防。針對(duì)IV、V級(jí)較為破碎的圍巖，通常存在較大的涌水量，通過預(yù)計(jì)隧道的開挖工作面前方存在承壓水情況下，主要經(jīng)由圍巖破碎地段，通常伴隨出現(xiàn)流沙、涌水等情況發(fā)生，在具體的施工過程中需要以實(shí)際工作為主因地制宜，構(gòu)建地表溝槽導(dǎo)排系統(tǒng)，實(shí)施防滲透仰坡的地表處理，有效預(yù)防降雨及地表水滲透。（2）截?；谡赐鈧?cè)水源借助深井降水后，借助深井抽水排出儲(chǔ)藏較為豐富的裂隙水，從而對(duì)正洞產(chǎn)生的動(dòng)水和靜水壓力有效緩解，同時(shí)還有效攔截了地下水資源。（3）排。針對(duì)具備一定條件可以考慮的隧道，基于正洞水源下游側(cè)方部位，完成一條洞底于正洞仰拱較低泄水洞的開挖，從而對(duì)正洞的地下水有效降排，或者借助水平超前鉆孔的真空負(fù)壓抽水法，將正洞地下水資源有效排除。（4）堵。施工前借助地質(zhì)超前預(yù)報(bào)技術(shù)，將前方出現(xiàn)的水文地質(zhì)情況有效探明，之后完成水的豎排或注漿，完成對(duì)前側(cè)方工作面的具體水質(zhì)情況及工程情況準(zhǔn)確預(yù)報(bào)，以便完成對(duì)具體施工方案及注漿參數(shù)的準(zhǔn)確制定提供相應(yīng)的判斷依據(jù)。借助鉆研排渣取樣法加以分析，準(zhǔn)確記錄水質(zhì)水量及鉆速的相應(yīng)變化情況，觀察開挖之后的巖面素描情況，從而對(duì)預(yù)報(bào)前方的地質(zhì)及水文條件加以綜合判斷；擋墻施工程序堅(jiān)持“先低后高、先主后次”的施工原則。具體到某一項(xiàng)待澆筑混凝土施工部位，按照?qǐng)D1混凝土施工程序進(jìn)行。（5）注漿范圍。通過對(duì)加固區(qū)域的范圍大小確定，即對(duì)圍巖涌水塑性破壞區(qū)域大小加以確定。通過以巖體力學(xué)及彈性理論，實(shí)現(xiàn)圍巖在開挖通道之后的具體壓力和重力具體分布結(jié)果加以確定，并且對(duì)塑性破壞區(qū)域的大小情況加以確定，即確定了最終應(yīng)當(dāng)加固區(qū)域的范圍。（6）注漿數(shù)量及選擇注漿材料。具體的注漿數(shù)量需要以加固區(qū)域所應(yīng)當(dāng)填充的地層孔隙數(shù)量加以確定，通常情況下不可能充分填實(shí)滲透的孔隙，即可達(dá)到相應(yīng)的加圍及堵水目的。在具體工程中實(shí)現(xiàn)對(duì)注漿總量的控制及估算，通常采用充填率加以確定。填充率=注漿體積孔隙總體積，因此注漿總量的具體公式為：Q=n•a•A式中，注漿總數(shù)量表示Q，被加固圍巖的孔隙率及體積分別表示n、A，過去實(shí)踐所證實(shí)的充填率為a。

5結(jié)語

針對(duì)涌水隧道的具體施工處理，通過在本次研究中提出“防、截、排、堵”彼此相互結(jié)合的涌水隧道的施工治理措施，同時(shí)運(yùn)用輔助導(dǎo)坑引排涌水。針對(duì)涌水地段較為集中的情況，通過以圍巖及用水量的具體情況，借助超前輔助導(dǎo)坑引排涌水，有效保障了隧道的施工安全。經(jīng)過本次研究筆者認(rèn)為需要基于如下幾方面加以注意：施工階段需要以先固結(jié)后開挖的施工原則逐一推進(jìn)；施工中應(yīng)當(dāng)充分結(jié)合排堵防三項(xiàng)舉措；針對(duì)其中的關(guān)鍵施工環(huán)節(jié)需要嚴(yán)格控制質(zhì)量，從而有效控制整個(gè)工程的施工質(zhì)量。

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作者:柴為民 單位:中國葛洲壩集團(tuán)基礎(chǔ)工程有限公司