理论教育 隧道工程施工风险防控:流砂问题及解决方案

隧道工程施工风险防控:流砂问题及解决方案

时间:2023-08-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:流砂是砂土或粉质黏土在水的作用下丧失内聚力后形成的,多呈糨糊状,对隧道施工危害极大。由于流砂可引起围岩失稳坍塌,支护结构变形,甚至倒塌破坏。在流砂逸出口附近较干燥围岩处,应尽快打入铺杆或施作喷射混凝土,加固围岩,防止逸出量增大。

隧道工程施工风险防控:流砂问题及解决方案

流砂是砂土或粉质黏土在水的作用下丧失内聚力后形成的,多呈糨糊状,对隧道施工危害极大。由于流砂可引起围岩失稳坍塌,支护结构变形,甚至倒塌破坏。因此,治理流砂必先治水,以减少砂层的含水量为主。宜采取以下措施进行治理。

1.加强调查,制定方案

应调查流砂特性、规模,了解地质构成、贯入度、相对密度、粒径分布、塑性指数、地层承载力、滞水层分布、地下水压力和透水系数等,并制定切实可行的治理方案。

2.因地制宜,综合治水

隧道通过流砂地段时,处理地下水是解决隧道流砂、流泥等施工难题的关键。施工时,应因地制宜,采用防、截、排、堵的治理方法。

(1)防。

建立地表沟槽导排系统及对仰坡地表局部进行防渗处理,防止雨水和地表水下渗。

(2)截。

在正洞之外水源一侧,采用深井降水,将储藏丰富的构造裂隙水通过深井抽水排走,减少正洞的静水和动水压力,对地下水起到拦截作用。

(3)排。(www.daowen.com)

有条件的隧道在正洞水源下游一侧开挖一条洞底低于正洞仰拱的泄水洞,用以降排正洞的地下水,或采用水平超前钻孔、真空负压抽水的办法,排除正洞的地下水。

(4)堵。

采用注浆方法充填裂隙,形成止水帷幕,减少或堵塞渗水通道。

以上几种施工方法,应根据工程地质、水文地质条件和地下水的性质、类型、赋存部位,以及工期要求和经济效益等因素综合分析,合理选用。

3.先护后挖,加强支护

开挖时必须自上而下分部进行,先护后挖,密闭支撑,边挖边封闭,遇缝必堵,严防砂子从支撑缝隙中逸出。也可采用超前注浆的方法,以改善围岩结构,用水泥浆或水泥-水玻璃等注浆材料或用化学药液注浆加固地层,然后开挖。

在施工中应观测支撑和衬砌实际沉降量的变化,及时调整预留量。架立支撑时应设底梁并纵横、上下连接牢固,以防箱架断裂倾倒。拱架应有足够的刚度,架立时设置底梁并垫平楔紧,拱脚下垫铺牢固。支撑背面用木板或槽型钢板遮挡,严防流砂从支撑间逸出。在流砂逸出口附近较干燥围岩处,应尽快打入铺杆或施作喷射混凝土,加固围岩,防止逸出量增大。

4.尽早衬砌,封闭成环

在流砂地段,拱部和边墙衬砌混凝土的灌筑时间应尽量缩短,尽快与仰拱形成封闭环。这样,即使围岩中出现流砂也不会对洞身衬砌造成破坏。

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