茶林顶隧道衬砌渗水处置方案

茶林顶隧道衬砌渗水处置方案（精选3篇）

篇1：茶林顶隧道衬砌渗水处置方案

茶林顶隧道衬砌渗水处置方案

我部茶林顶隧道苍梧端衬砌出现局部渗水病害，针对不同渗水原因及机理，根据“截、堵、排相结合”的原则，特拟定病害处置方案如下。

一、湿渍现象处理

（茶林顶隧道苍梧端衬砌湿渍部位）

1、病害分析：经现场仔细观察，上图情况应该为湿渍现象，近期降雨频繁，空气湿度较大，地下水水头增大，导致混凝土内部不密实区毛细通道中游离水增加后，吸附空气中的水分子形成湿渍现象，既二衬混凝土毛细通道中渗水量大于蒸发量。

2、处置方案：国标《地下工程质量验收规范》要求：地下工程除一级防水设计不允许出现湿渍外，其余等级均可以不同程度出现湿渍，通过查询我部茶林顶隧道图纸，并无隧道整体防水等级指标限制，隧道设计规范中也没有不得出现湿渍现象。分析认为：降雨量减少、空气湿度降低后，混凝土的毛细通道渗水量将小于蒸发量，隧道贯通后，洞内空气流动，湿渍的现象将得到有效控制。所以建议：湿渍现象病害小，且以后会得到有效控制，无需处理。

3、处置备案：若气候及通风条件转好后，仍然得不到改观，个人建议：在喷防火涂料前，将湿渍区域用砂轮打磨0.1cm，用吹风机吹干后，迅速涂抹环氧树脂胶液，随后施工防火层。

二、点渗（线渗）现象处置

（茶林顶隧道苍梧端左洞衬砌点渗部位）

（茶林顶隧道苍梧端左洞衬砌线渗部位）

1、病害分析：点渗（线渗）通常出现在施工缝止水带薄弱或者混凝土空洞处，因初支与二衬形成的时壳体结构，之间存在可流动空间，围岩裂隙水经防水层薄弱破坏部位，在压力差引导下流到施工缝止水带或混凝土空洞处，随后渗出混凝土表面，并因水中钙离子浓度高，最终在二衬表面形成碳酸钙结晶现象。

2、处置方案：①、沿出水点（线）开凿一道引水V形小槽，引至水沟。小槽断面在5*5cm即可（如渗水较大，可适当开凿深一点），小槽四周修整顺畅，清除灰屑。将φ5cmPVC纵向剖开成两半，反扣一半于小槽内，要尽量与内壁靠拢，用环氧树脂砂浆或市场可购（建议使用一种名为堵漏王的材料，25元/500g）的堵漏材料将小槽填实并抹平，最后用打磨机将抹平面精平修饰。

②、在漏水点底部即边墙位置钻孔降低水压排水，并安入排水管引水。

3、处置备案：排水槽施作后，若出现周围轻微点渗水，可渗水点其凿开用堵水材料将其密闭。

二、面渗现象处置

1、病害分析：面渗现象是点（线）渗和混凝土毛细通道极限饱和相结合出现的病害，通常出现在拱腰和拱脚处，或面渗区域后防水层破坏，或壳体结构内水在自身重力和内压作用下从混凝土最不密实的范围内点（线）渗透或毛细渗透，大面积地长期让钢筋和混凝土处于湿润状态，该渗透危害是各种渗水类型中最大的，严重影响工程质量。

2、处置方案：

①、因点渗处最为薄弱，在面渗区域将点渗处找出后，用电锤仰向（150）在点渗点周围5cm范围内钻入，保证穿透二衬混凝土形成排水管(尽量不要破坏防水层）。

②、根据不同面渗部位的情况，目测面渗区域毛细渗透最为严重的区域，按上述方式，按1m*1m（若面渗区域较小，方格尺寸可按实际情况掌握）方格布点钻孔穿透二衬形成排水管。

③、避开钻孔点，开凿一道引水V形长槽至水沟。长槽线性选择根据离钻孔点平均距离最小原则，但应该保证大角度排水顺畅，断面在5*5cm即可（如渗水较大，可适当开凿深一点），长槽四周修整顺畅，清除灰屑。

④、开凿V形小槽将各钻孔点与长槽相连接，想成径流形式、树形结构排水。

⑤、将φ5cmPVC纵向剖开成两半，反扣一半于小槽内，要尽量与内壁靠拢，用环氧树脂砂浆或市场可购（建议使用一种名为堵漏王的材料，25元/500g）的堵漏材料将小槽填实并抹平，最后用打磨

篇2：茶林顶隧道衬砌渗水处置方案

关键词：隧道,衬砌开裂,数值模拟,监控量测

该隧道右线在停工约半年后, 个别地段出现了二衬开裂的现象, 局部二衬出现了掉块, 通过长时间的衬砌裂缝跟踪监测和现场勘察, 发现大部分裂缝为拉裂破坏, 且暂时仍有继续发展的态势。隧道二次衬砌作为隧道的重要结构储备, 出现裂缝损伤不容忽视, 因此应加强后期持续的监测, 并及时采取合理有效的治理措施对衬砌裂缝进行治理。

1 工程概况

该隧道位于湖北竹溪县境内, 隧道长1 085 m, 最大埋深134 m, 进洞口处于凹型斜坡, 坡角坡度为40°~70°, 坡向为112°;出洞口处于凸型斜坡, 斜坡坡度40°左右, 坡面植被茂密, 坡向275°。隧道区位于北西向的竹溪褶皱束所属的杨家山向斜内, 所涉及的地层主要为志留系, 隧址位于向斜翼部, 整体产状为单斜产状, 倾向北东, 产状为27°~40°∠34°~36°, 节理发育。隧道区未见发育的区域性断裂。

隧道在右线YK227+154~YK226+911段初支及二衬施工完成后发生变形, 且局部二衬出现渗水开裂 (见图1) , 二衬出现掉块见图2。

2 病害原因分析

根据原有二衬具体资料及现场地质条件, 建立数值计算模型, 通过理论分析可以得出, 典型断面K227+023衬砌开裂的位置可能发生在拱顶附近, 实际情况为拱顶出现纵向裂纹, 两者较为吻合。图3为K227+023断面的等效塑性应变图。

从表1和图3, 图4可得出, 隧道地处偏压地段, 在洞室相同角度范围内右洞较左洞承受更大的拉力, 最大拉力出现在拱顶偏右的位置, 这与实际发现的右洞衬砌病害多于左洞衬砌病害也是相一致的, 也因此验证了理论计算的正确性。

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3 衬砌裂缝治理方案

隧道衬砌发现裂缝地段多达23处, 分布长度达200多米的地段, 且多数发生在右线, 左线截面衬砌完好。在处理如此的裂缝病害时需要根据不同情况采用不同的处理方案, 经过方案比选之后, 最后确定最终处理方案如下:

采用拆除重建法进行治理。

拱部与边墙结合部大角度打设中空锚杆并注浆, 间距50 cm, 双排布设, 单根长度3.5 m。二衬拆除前拱墙打设注浆小导管进行注浆加固, 纵环间距1.0 m×1.2 m, 处理参数为采用XS5a加强, 具体参数视现场情况定夺。二衬及仰拱拆除分段进行, 具体方法为:先拆除一段二次衬砌混凝土, 长度控制在3 m以内。再拆除原初期支护, 原初期支护拱架逐榀拆除, 并扩挖至变更后的开挖断面, 及时初喷混凝土, 架设初期支护拱架, 打锚杆、挂钢筋网, 复喷混凝土至设计厚度, 初期支护换拱架时, 先从拱顶进行更换, 再更换边墙。初期支护更换达到拆除二衬混凝土长度 (3 m以内) 时, 拆除仰拱填充及仰拱混凝土, 施工新仰拱。按此方法循环进行, 当初期支护换拱累计达到9 m时即施作一组二衬。

4 换衬施工过程数值模拟

本文通过建立整个施工过程的数值计算模型来验证整套施工方案的切实可行性。数值模型主要以该隧道的典型断面K227+023断面为例, 详细阐述了分析过程以及相应的结果。该数值计算模型垂直方向尺寸选择为:从隧道底部往下4D的深度, 往上为顶部地表轮廓线, 两边侧各选择5D的长度。

施工阶段的划分:第一阶段:在施工地段架设临时护拱, 间距1 m。拱墙打设锚杆并注浆;第二阶段:拆除原有二衬及初衬;第三阶段:施作新的初期支护;第四阶段:开挖仰拱并施作新的仰拱;第五阶段:施作新的二衬。

在施工过程中, 虽然拱脚与仰拱的围岩应力将会有一定的变化, 并且可能出现相对较大的变化幅度, 但考虑到极易对隧道结构构成危险的是拱顶与拱腰处的非正常受力, 因此在施工过程中更关心拱顶加固区和拱腰加固区围岩的应力变化情况。

图5~图8为各施工步骤下隧道周边围岩的第一主应力分布状况。从分析结果中可以看出, 在拆除原有衬砌后隧道拱顶围岩的应力最大, 最大值为2.31 MPa, 出现在右洞拱顶偏右的位置, 可见在拆除原有衬砌后隧道处于最危险阶段。随着施工步骤的增加, 拱顶处围岩压力在逐渐缩小, 塑性区也在慢慢变小。并且可明显看出, 在各个施工阶段下右侧拱腰处的围岩应力要明显大于左侧的, 这与实际隧道截面处于偏压地形中是一致的。中间边墙的围岩压力要略大于两侧边墙的, 这与实际隧道受力规律是相符的。在隧道底部仰拱处, 围岩压力为最小, 在拱脚部位围岩压力要略大于仰拱位置的, 但应力值均不大, 可见锚杆注浆对围岩起到了很好的加固效果。

由图9可以得出, 在该步骤结束后右洞混凝土衬砌受力仍旧不十分均匀, 右侧拱腰部分区域出现拉应力区, 但拉应力值不大, 最大值仅为1.15 MPa, 未超过该区域混凝土的抗裂轴力极限值。

5 结语

1) 结合现场实际地形地貌和地质条件, 利用有限元数值模拟软件MIDAS/GTS反演分析了衬砌开裂的原因, 并将数值计算结果与实际状况比对, 确定偏压引起了局部围岩压力过大, 致使衬砌混凝土拱顶及右侧拱腰处出现较大的拉应力, 该拉应力大于衬砌混凝土的开裂轴力, 因此该区域衬砌出现裂缝损伤。2) 根据隧道现场实际情况及方案比选确定了最终切实可行的衬砌裂缝治理方案, 并通过软件对施工过程中围岩的应力应变进行数值模拟, 验证了治理方案的切实可行性。3) 通过数值模拟结果可以看出, 在衬砌更换前后隧道围岩对衬砌的压力变化不大, 衬砌混凝土受拉区域也没有明显的变化。但更换后的衬砌由于具有较强的承载能力, 以及锚杆注浆措施的加固, 足以承受隧道的偏压应力, 且具有相当的安全储备。4) 本文对衬砌更换过程中的数值模拟是根据理想状态下的条件进行的, 未考虑现场实际的弱爆破和冲击破碎两种拆除衬砌的方式对临近围岩和既有衬砌的扰动, 因此为了模拟结果更贴近实际, 现场施工模拟内容需要进一步改进研究。

参考文献

[1]刘庭金, 朱合华, 丁文其.某高速公路隧道二次衬砌安全性分析[J].岩石力学与工程学报, 2004, 23 (2) :75-78.

[2]李治国, 张继奎.病害隧道调查及裂缝治理技术[J].现代隧道技术, 2002 (sup) :441-446.

[3]付黎龙.偏压连拱隧道衬砌病害分析及加固研究[D].长沙:中南大学硕士学位论文, 2009.

篇3：浅析渗水在隧道施工中的解决方案

【关键词】隧道；渗水；解决方案

0.工程概况

吕合1号隧道位于楚雄北～南华南区间，双线隧道。线路纵坡为4‰单面下坡，全隧除D2K42+663.6～D3K44+420段位于半径R=4504.5米的右偏曲线上外，其余地段均为直线。隧道进口里程D2K42+155，出口里程D3K44+420，全隧长2265米，最大埋深约165米。

隧道进口D2K42+155～+180段采用明挖法施工，沿线路大里程方向右侧临时边坡、仰坡及明暗分界处直立开挖掌子面采用锚网喷防护。隧道进口洞门采用斜切式洞门，隧道出口洞门采用台阶式洞门。出口大里程方向左侧采用人字形骨架护坡形式，大里程方向右侧设置3根锚固桩，右侧边坡采用锚杆框架梁内灌草护坡形式。

吕合1号隧道开挖方量总计30.5万方，喷射砼26875方，衬砌砼61800方，沟槽身砼6100方，洞口防护锚固桩砼250方，型钢钢架3420吨，衬砌钢筋3340吨。

1.隧道排水方案

1.1洞内排水方案

吕合1号隧道坡度较缓，采用长距离管道配合小集水泵收集式反坡排水，考虑隧道反坡施工较长以及水泵扬程等因素，隧道拟设置排水泵站3座，每400米设置一座，分别设置在DK42+380、DK42+780、DK43+180处。实际施工时如遇到涌水量较大时可根据具体情况加密，排水泵站之间采用Φ100mm排水管输送，前方施工掌子面积水采用集水坑来收集积水，小集水泵用Φ80mm消防软管将积水收集并输送至最近的较大的排水泵站内，对3个固定式排水泵站之间积水采用洞内两侧设排水沟加横沟自然汇集至高程较低的排水泵站内，由最后一级排水泵站传递至洞外污水处理池。

吕合1号隧道出口端因为下坡施工隧道，排水工作相对轻松，施工时在掌子面和仰拱位置采用集水坑进行积水，而后采用污水泵进行抽水作业，并用Φ80mm消防软管将积水收集并输送至已完成的边沟段落，使其沿边沟自然排出洞外，洞外做大排水泵站，并采用Φ200cm的混凝土管连接至指定位置。

1.2洞外截水沟施工方案

1.2.1施工放线

截水沟施工前，先进行测量放线，放出隧道中线和开挖边界线。

隧洞洞外采用三角网测量，每个洞口至少设置三个平面控制点，三个点应设在互相通视，交通方便，地基稳定且能长期保存的地方。高程控制采用水准测量进行，每个洞口应布设两个高精度水准点，两个水准点以安置一次水准仪即可联测为准；中线放出后按10m为中桩间距单位打设中线桩；开挖边线桩用等高线法测出，按5m为中桩间距单位打设开挖边界桩；中桩及开挖边界桩要经过项目部测量队复核测量认可后方可使用；截水沟施工前，要对其修砌位置进行放线，放线内容为距边仰坡刷坡位置5m外的适当位置确定截水沟大致走向、里程。

1.2.2截水沟施工工艺

（1）水沟开挖。

由于截水沟净空较小，为便于截水沟的一次开挖成型，采用挖掘机开挖，辅以风镐、人工对截水沟边坡进行修整，从而确保其顺直，为边坡防护工程创造条件。

（2）原材料。

截水沟所用C25混凝土浇筑，混凝土严格按照配合比施工下料。为便于过程控制，现场应设有磅称，砼材料应每盘称量，材料计量应以质量计算。

（3）工地布置。

截水沟的施工场地布置，在满足施工工艺的前提下，应力求紧凑，充分利用场地空间及运输线，避免施工干扰。

2.总结

通过隧道内与隧道外排水技术的运用，并与隧道施工各工序有机的结和开来，并合理安排各施工工序，隧道的渗水问题将迎刃而解，实现了独自施工模式，进而提升了施工进度，保证了工期。

【参考文献】

[1]刘泽民.公路隧道防排水施工工艺[J].隧道建设，2001（02）.

[2]王战兵.隧道病害处治研究[D].长安大学，2004.

[3]刘庭金，朱合华，夏才初，李志厚，李国锋.云南省连拱隧道衬砌开裂和渗漏水调查结果及分析[J].中国公路学报，2004（02）.