隧道工程施工水文地质环境防治

隧道工程施工水文地质环境防治

摘要:

针对隧道施工对水文地质环境所造成的影响,结合三都隧道实际情况,明确施工带来的主要影响,如地面沉降、突涌等,然后提出几条适宜的处治措施,旨在为类似隧道工程提供借鉴。

关键词:

隧道施工;水文地质环境;影响;防治

隧道工程施工必然会对水文地质环境造成影响,造成地面塌陷沉降、突涌的现象,施工单位需高度重视,根据工程实际情况,必需在技术、经济合理的条件下采取适宜的措施,从而使隧道施工顺利完成。

1隧道工程概况

三都隧道总长14660m,进口位于都匀市王司镇北5km的大坪镇三联村仰克寨,里程DK124+915,高程740.63m,有乡村公路通往,交通方便;出口位于三都县普安镇乌塘,里程DK139+581,高程574.79m,隧道横向穿越格老山。

2隧道工程施工对水文地质环境造成的影响

由于本隧道工程规模较大,施工工艺存在很高的复杂性与多样性,导致在工程施工中会对周围的水文与地质环境造成不同程度的影响,同时由于这一问题的存在,也会不利于工程施工安全顺利的进行。工程对水文地质环境所造成的影响主要集中于前期建设施工期间,后期的正常使用并不会造成太大的影响。由前期施工造成的软土变形、突涌与沉降等问题,实际上是施工中对土体基本结构造成破坏的具体表现。而对于隧道工程营运过程中的影响而言,主要是由于土层压缩变形存在一定滞后性而引发的沉降,属于典型的工后沉降,此外,隧道中交通量、荷载等因素的变化也会带来影响。在营运过程中,由施工造成的软土变形问题会有加剧的趋势,而且还会产生新的差异性沉降,这一问题在隧道工程中表现的十分明显,主要是隧道段的下卧土层较为软弱,缺乏桩基支撑。工程建设过程中,施工会引起地基土变形,随着附加荷载的不断施加,也会出现沉降,最终导致一定范围地面发生不均匀沉降。在工程竣工以后,由于受到附加应力及交通行车荷载的不断作用,使得工程沿线以内容易出现附加沉降。与此同时,由于地质条件、实际沉桩深度、基础种类以及工艺方法等存在一定差异,导致不均匀沉降现象随时都有可能出现,影响工程质量和运营。在本隧道的施工过程中,会遇到浅层砂层和软土,容易产生流沙管涌现象,促进了软土变形,同时诱发塌陷等现象,如T1地面塌陷,。而在隧道运营过程中,由于受到行车荷载和附加压力的不断作用,会产生沉降,但沉降程度与范围都较小。

3防治措施

3.1技术措施

充分结合隧道工程的设计方案和施工方案,本隧道施工中,重点的防治对象主要有水土突涌、浅层天然气与差异性沉降。具体的防治技术措施为:(1)水土突涌。首先有效降低地下水影响,完善施工中的堵漏与止水工作,并使用土压平衡等方法配合施工,同时在第一时间做好支护体系,必要时还要采用冷冻法进行施工。(2)浅层天然气。针对浅层天然气问题,常用的防治技术为:通过预先钻孔完成排气,尽早释放土体当中的天然气,从而有效避免在施工面上产生应力集中与高压天然气,保证隧道施工安全。(3)地面沉降。针对地面沉降问题,在实际施工中可采用桩基础的方法进行处治,选用具有较大强度、变形相对较小且分布均匀的地层当作桩基的持力层,在此基础上还要充分考虑下卧层的实际变形量,对溪沟中的地面塌陷坑进行填筑处理,并减少地表水渗漏,进而达到减小实际沉降的目的。

3.2防治对策

(1)限制地下水的开采,强化供水设施管理。为有效控制地下水大规模开采对工程范围内造成的影响,降低地面沉降量,工程施工附属设施场地中的供水需要以自来水为主。并且,还要对工程周围的开凿深井进行控制;对原有的用水格局进行优化与调整;隧道出水量相对较大,但其水质由于施工无法直接饮用,因此在施工完成后建议修建一个提水站,以此充分此处水源,从而确保地下水实际开采量稳步减低。(2)强化监测。对工程的水文实施长时间实时监测,及时掌握其演变的趋势,并对变化规律等进行深入分析,以此为施工安全提供可靠保障;对施工与工后沉降进行动态监测,根据现行规范的实际要求,设立沉降测量基准,以提升测量结果的精准度,同时建议按500m间距设置观测点,从而在第一时间了解沉降状况。(3)设立保护区。在隧道工程范围中设立专门的保护区,保护区中的工程施工需要进行统一的规划,开展建设施工活动以前需要得到主管部门的许可,否则禁止私自进行施工。

4结语

总而言之,隧道工程施工势必会对周围的水文地质环境造成影响,继而产生突涌、沉降等一系列问题,不仅影响到施工的顺利进行,还不利于工程后期运营。因此,需要在明确施工所造成的实际影响的基础上,根据工程实际情况,采取适宜的技术措施进行处治,并做好预防等相关工作,尽可能降低施工对水文地质环境造成的影响,进而达到提升工程综合效益的目的。

作者:张庆 单位:贵州省地质矿产勘查开发局114地质大队

参考文献:

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