隧道施工要点（四）

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1、第五部分　地下水控制对策——施工中的止水和排水对山岭隧道施工和运营后维修养护有重大影响的因素之一就是隧道涌水。隧道施工时发生的涌水不仅对作业环境有影响，也会使掌子面不稳定，使喷混凝土和锚杆施工不良。特别是在有多量、高压涌水的情况下，常造成重大事故。为此施工中就要改变施工方法、增加辅助工法，致使工期拖后、使工程费增加等。伴随涌水问题，整理如表1所示。表1　　　　　　　　隧道开挖中的涌水问题分析原因或环境直接作用预计的现象和影响渗透水软岩软化；促进破碎带、裂隙剥离；粘土的膨胀；无凝聚力围岩的流动化土压增大；侧壁崩塌的诱因；

2、吸水膨胀、围岩流变；围岩崩塌、丧失稳定接近涌水带隔水墙破坏掌子面围岩崩塌、流失、坑道埋没排水设备过小排水不良洞内环境不良、支护基础承载力降低集中涌水流速大、水深大掩埋掌子面设备、作用危险、停止施工竖井、斜井泵排水洞内积水地下水的继续流出地下水位降低水源枯竭、水位降低、靠近海岸处海水侵入掌子面开挖中或支护施工完成之前，保持一定时间的掌子面自稳是山岭隧道施工的前提。此自稳性，主要是与构成掌子面地层的力学强度特性有关。在掌子面周边有涌水的情况，掌子面因渗透压而会出现崩塌流出等，使其强度降低。特别是，在未固结的围岩中，因初始强

3、度低，伴随涌水会造成掌子面流失现象。在未固结围岩中，如降低水位过度，会出现干燥流沙现象，根据地质条件，考虑其渗透性，在可能的凝聚力的条件下，调整和管理含水率是很重要的。掌子面有涌水时，涌水易向支护底部集中而防碍作业。同时使底部围岩劣化，因局部压密而造成支护下沉，产生支护变异和断面异常等。51侧壁有涌水时，喷混凝土会粘附不良，或不能施工。对一定程度的涌水，可增加速凝剂的添加量，采用金属网等，提高粘附性。因施工后的冲刷，会形成空洞等粘付不良的现象。要十分注意。施工时，将涌水部分地集中，进行排水是很重要的。周边涌水是造成施工

4、效率大幅度降低的重要原因。一般向隧道坡度低的一侧流动，在逆坡施工时，需要强制排水。在易于泥化的地质条件下，排水坡度就是采用1％也不充分，需配置足够的水泵。对突发的大量涌水，要增加辅助的设备。从竖井或斜井开挖时，要有独立的排水用电源，并准备好预备电源。因涌水使路基地层劣化，在进行施工的场合会造成进行效率的降低，重型机械的走行不安全等，这是造成洞内事故的直接、间接的原因。必需对洞内排水给予足够的注意。空隙水会降低围岩的内摩擦角，危及掌子面的自稳性，而由于渗透水流也会造成细粒充分流失的流动现象。掌子面的崩塌会造成人身事故，也

5、会危及掌子面所稳定。英寸情报掌子面的稳定性是至关重要的。因涌水的冲刷会在喷混凝土的背后造成空洞，而在以后的水的作用下，空洞会逐渐扩大。此扩大是造成隧道变异和二次衬砌质量降低的重要原因。二次衬砌施工前，要充分调查漏水地点的背后是否有空洞，必要时，应用砂浆充填和设置导水系统、防水板等。施工后的问题是，因隧道周边水位的分布，在仰拱或路基下的分界处，会形成积水，因此积水，的侵蚀有时会形成空洞。有此种可能的情况时。要铺设中央集水管或研究洞内水沟的高程。因隧道施工而采用降低水位方法时。会形成周边地层的压密下沉，是造成很大的地表下沉

6、的重要原因。在施工前就要考虑地层的特性，作好施工计划。特别是，有地面结构物时，要研究变更止水方法等问题。同样地，因地下水位的降低而会造成水收支、水文环境的很大变化，对水利用会造成很大的影响，因此，应施工前进行调查，进行处理。隧道施工中的排水，混入在开挖土石内，要设置充分的卫生处理装置进行处理。在有涌水或突水的场合，会造成掌子面不稳定、崩塌或土砂流失等，应考虑地层条件、水压、水流以及水量等，选择能够确实止水或排水的措施，以策施工中和运营后的安全。地下水是造成掌子面不稳定的因素之一，在水中围岩的视强度降低，粒子间的有效应力

7、减小，土的抗剪强度减少等都是造成掌子面不稳定的原因。这些问题在土砂围岩中尤为严重。地下水的对策有两方面的含义，一个是结构物的防水与排水，一个是施工中的止水和排水。它们既有区别又有联系。这里我们主要说明施工中的止水和排水。此外，施工中的止水常常是与围岩加固联系在一起的。涌水的对策大体上分为两大类，即排除涌水的方法（排水方法）和阻止涌水的方法（止水方法），实际上，排水和止水常常是不能截然分开的，因此，排水与止水相互配合的方法是我们经常采用的方法。在选择上述方法时，首先要进行详细的涌水调查，掌握地下水的动态和水量的大小及动向

8、。同时考虑围岩条件、涌水量、埋深、周边环境条件等综合因素决定。山岭隧道中通常采用的地下水对策列于表2。51表2山岭隧道的地下水对策基本方法划分方法排水重力排水排水钻孔、排水坑道强制排水井点降水等并用上述方法并用止水压注压气冻结并用压注、压气、止水、排水等并用施工要点一止水方法首先要明确在什么条件下才采用止水方法。根据经验，在以下条