5.5.5 隧道施工中涌水处理措施
隧道施工中涌水处理措施,首先应该根据设计文件中关于隧道防排水构造设计资料对隧道可能出现涌水地段的涌水量大小、补给方式、变化规律及水质成分等进行详细调查、钻探及预报,结合工程实际情况,选择既经济合理,又能确保围岩稳定,并保护环境的治水方案,亦应便于初期支护的施工,其具体的各种防治方法简要介绍如下。
处理隧道施工中涌水辅助施工方法:超前钻孔或采用辅助坑道排水,采取超前小导管预注浆法堵水、注浆止水,采用超前围岩预注浆堵水,采用井点降水施工等措施。
采用辅助坑道排水时,辅助坑道应和正洞平行或接近平行,辅助坑道底高程应低于正洞底高程,辅助坑道应超前正洞10~20m,至少应超前1~2个循环进尺。
采用超前钻孔排水时,应使用轻型探水钻机或凿岩机钻孔。钻孔孔位(孔底)应在水流的上方,钻孔时孔口应有保护装置,以防人身及机械事故。采取排水措施保证钻孔排出的水迅速排出洞外。超前钻孔底应超前开挖面1~2个循环进尺。
采用超前围岩预注浆止水施工时,除应符合《高速铁路隧道工程施工技术规程》(Q/CR9604—2015)的技术要求外,注浆段的长度应根据地质条件、涌水量、水压力、机具设备能力等因素确定,一般宜为30~50m;隧道埋深在50m以内可用地面预注浆;注浆范围宜覆盖围岩松动圈。钻孔及注浆顺序应由外圈向内圈进行,在同一圈钻孔应间隔施工。浆液宜采用水泥浆液或水泥-水玻璃浆液,隧道埋深大于50m时,应用开挖面预注浆止水。
采用井点降水施工时,井点的布置应符合设计要求,当降水宽度小于6m,深度小于5m时,可采用单排井点,井点间距宜为1~1.5m。当降水深度为3~6m时,可采用井点降水;当降水深大于6m时,可采用深井降水。滤水管应深入含水层,各滤水管的高程应齐平。井点系统安装完毕后,应进行抽水试验,检查有无漏气、漏水情况。抽水作业开始后,宜连续不间断地进行抽水,并随时观测附近区域地表是否产生沉降,必要时应采取防护措施。
当降水深度大于6m时,可采用深井井点降水,在隧道两侧地表面布置井点,间距为25~35m,井底应在隧道底面以下3~5m。做好深井抽水时地面排水工作。在埋深较浅的隧道中,可用深井泵降水,在洞外地面隧道两侧布点进行深井泵降水,井位一般呈梅花形设置在隧道两侧开挖线以外,深井间距25~35m,井底应在隧道底以下3~5m。
在渗透系数为0.1~80m/d的均质砂质土、亚黏土地层,可在洞内使用井点降水法降低地下水位。其动力设备为真空泵和射流泵。真空泵功率消耗小、重量轻、价格较低,宜优先选用。