隧道工程防水施工初探

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隧道工程防水施工初探

[摘要]作为城市隧道工程建设的重要内容,地下防水工程建设至关重要。实现防水施工技术的合理应用,不仅能有效的避免隧道渗漏现象的发生,更对其整体服务质量提升具有重大影响。结合扬州城市南部快速路CNKS-5标段的建设实际,在阐述隧道工程地下防水施工技术应用中,管涌处理方案的基础上,针对深基坑降水工艺的建设要点进行分析,可有利地下防水施工技术应用水平的提升,进而推动城市隧道工程的进一步发展。

[关键词]隧道工程;防水施工;管涌处理;降水工艺

隧道工程是城市交通压力缓解的有效手段,确保隧道工程建设质量的提升,对于其运输职能发挥和城市服务功能增强具有深刻影响。然而在实践中,隧道工程地下防水施工存在较大问题,其不仅制约隧道工程建设质量的提升,更对其应用的安全性和稳定性造成较大影响。新时期,进行城市隧道工程地下防水施工技术的规范应用已成为其工程建设的关键所在,本文结合扬州城市南部快速路CNKS-5标段的建设实际,对此展开分析。

1快速路CNKS-5标段建设概况

扬州城市南部快速路CNKS-5标段全长为2515m。该项目在开发路区域具有隧道工程建设,隧道工程全长为865m,其中MK11+270~MK11+700为暗埋段,建设长度为430m,其余地段为敞开段,建设长度为435m。隧道施工过程中,该地域水位在标高3.540~6.040m左右,稳定水位在标高3.300~5.840m左右;地下水补给方式为大气降水和地表径流补给,蒸发为地下水主要排泄方式;同时,受土体结构不均匀性及基坑内外水压差过大等因素的影响,隧道管涌现象较为严重,故需要在防水施工项目中进行严格规范。工程实践中,在保证防水施工技术规范应用的同时,工程建设人员进行了降水工艺的高效应用,实现了隧道工程地下防水施工质量的有效提升。

2隧道工程地下管涌现象分析

本工程建设中,隧道工程及MK11+690泵房段具有大量的粉质粘土及粉砂土,土体结构不均匀,且渗水现象较为明显。同时,受季节变化的影响,建设区域内的水位存在一定的涨落变化,容易在隧道施工区域造成管涌现象,影响工程的整体防水质量。基于此,进行隧道防水施工中的管涌现象控制尤为关键。

2.1管涌现象处理范围和原则

隧道工程防水施工中,YB9258—97《建筑基坑工程技术规程》、GB50108—2008《地下工程防水技术规范》等都是其建设的重要依据。就扬州城市南部快速路CNKS-5标段隧道工程建设而言,其管涌现象主要集中在该标段的MK11+690泵房处,为确保其防水施工质量提升,则建设人员应在管涌现象处理中,严格把控以下原则:(1)进行降水井的合理布置,确保施工区域内多余水分的有效降落,一般情况下,降水井应布设在基坑外;(2)一旦建设完成,应在粘性土的应用下,实现基坑围堰的有效填筑,从而降低低基坑内外水的压差,从而为隧道放水施工质量的提升提供有效保证。

2.2管涌现象处理方法和工序

为避免产生管涌、坑底突涌现象的发生,保证施工安全和减少基坑开挖对周围环境的影响至关重要。基坑施工中,一旦基坑开挖深度内存在饱和软土层和含水层,则其下部承压水可能会对基坑底板产生影响,故而需要选择合适的方法对基坑进行降水。本工程建设中,施工人员在管井降水工艺的应用下,实现了基坑外多余水分的有效疏干。具体而言,施工人员按照降水井施工→碎石加铺过滤网对管涌位置泥水进行过滤→围堰施工→水头稳定后泵房底板侧墙施工→管涌处预埋注浆管→隧道底板施工→压浆施工→基坑外降水井处理的顺序,进行了管涌现象的有效处理,同时确保降水深度控制在三轴搅拌桩桩底以下1m,同时降水井埋设深度保持在30m,并在水位动态监测的基础上,实现了管涌现象的有效处理。

3隧道工程降水井地下防水工艺应用要点

扬州城市南部快速路CNKS-5标段隧道工程建设中,通过降水井工程建设是其地方防水施工工艺应用的主要形态。具体而言,其应用过程如下。

3.1降水方法选择

隧道工程防水施工中,降水深度、含水层岩性和渗透性等都是其防水工艺选择的重要方式。快速路CNKS-5标段隧道工程地下防水施工中,施工人员在系统考虑地质条件影响后,发现施工段潜水主要为1-1层粉质粘土及1-3层粉土层中的孔隙水,故在管井降水工艺选择后,确保其降水水深保持在3.5~18.1m,从而实现了防水施工控制的合理。需要注意的,受不同地层环境的影响,其降水技术应用有所差异,具体应用见表1。本工程建设已管井降水为主。

3.2降水计算

管井降水应用中,管井布置原则是其施工建设的基本依据。当井间地下分水岭的水位,低于设计降水深度时,应反算井距和井数;并且,建设人员应注重将水管井观测孔的规范建设;同时保证单井的有效面积应保持在150~250m2等。本工程建设中,施工人员在这些原则指导下,进行了基坑总用水量、坑内疏干井井数、疏干井单井涌水量、基坑地板稳定、减压井、降水井深度等内的有效计算,有效的提升管井降水控制的规范、合理。如在疏干井基坑总涌水量计算过程中,建设人员在考虑容积储存量W、含水层体积V、含水层给水度u的基础上,实现了三者W=uV的关系把控。而在基坑底板稳定性计算过程中,其充分考虑了基坑底至承压含水层顶板间距离、基坑底至承压含水层顶板土层重度、安全系数、水的重度等内容,确保了基坑底板至承压含水层顶板间的土压力大于承压水的顶托力。

3.3管井施工

较高质量的管井施工是其隧道工程管井降水工艺应用和防水质量提升的关键所在。扬州城市南部快速路CNKS-5标段隧道工程管井建设中,当基坑总用水量、坑内疏干井井数、疏干井单井涌水量、基坑地板稳定、减压井、降水井深度等内容确定后,工程建设人员按照井点测量定位、钻孔定位、钻孔、清孔、吊放降水管、回填砂砾过滤层、封口、洗井、安装水泵及控制电路、试抽水、降水井正常工作、降水完毕拔井管、封井的顺序,进行了管井的高规格建设,确保了其整体应用的规范合理,从而为防水质量提升奠定了良好基础。一般情况下,其下井位偏差不宜大于0.5m,本工程建设中,工程建设人员进行了小型工程钻机反循环回旋钻进泥浆护壁的成孔工艺的应用,在钻头钻尖、转盘中心与井位中心三点一线控制下,实现了其偏差尺度的合理控制。填料过程中,3~8mm细砾砂是其填料的主要材质,并且施工人员确保材料的合格率大于90%,材料杂质不超过3%,为降水工程的高效建设奠定了基础。抽水控制线路是降水工程施工的核心,潜水泵安装前,施工人员对其泵身、控制系统、旋转方向、螺栓、润滑油等内容进行检查,确保其整体性能的稳定良好。本工程封井施工中,其不仅祛除了结构底板以下25cm,并在井口盖上钢扪板,同时采用防水砂浆填实封堵井口,从而实现饿了降水井整体应用的严密性。

3.4降水辅助措施保证

防水工程建设中,为确保管井降水控制的合理,工程建设人员在管井建设完成后,进行了群井抽水试验。即对确定的降水井机械能水泵同时开启,然后在准确计算的条件下,进行各观测井水位的测定,并在抽水井流量和境内的动水位准确把控的基础上,实现了降水井应用的稳定。此外,施工人员还进行了围堰施工和降水辅助措施的应用。就围堰施工而言,其下口宽1.5m,上口宽0.5m,高于隧道主体基坑底2m。而在降水辅助措施应用中,沉降监测网、地面沉降防治措施的应用,实现了实际沉降量的有效预警,在保证隧道放水质量的同时,实现了隧道工程建设质量的有效提升。

4结束语

扬州城市南部快速路CNKS-5标段隧道工程建设中,针对较为严重的管涌现象,工程建设人员进行了降水井防水工艺的规范应用,有效的提升了施工区域内的防水质量。由此可见,地下防水施工技术应用对于隧道工程的建设具有重大影响。实践过程中,工程建设人员只有充分认识到隧道放水施工的必要性,并在渗漏水现象原因分析的基础上,针对性的进行控制策略应用,才能确保隧道防水施工质量的提升;进而在保证其结构稳定性和安全性的同时,实现隧道工程的进一步发展。

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作者:张伟 赵海峰 单位:中交一公局第五工程有限公司