隧道工程施工要点集(关宝树)

隧道工程施工要点集

水的问题

对隧道施工和运营后的维养护有重大影响因素之一的就是隧道涌水

隧道施工时发生的涌水不仅对作业环境有影响，也回是障子面不稳定，影响锚喷混凝土的施工质量。特别是在有大量高压涌水的情况下，常常酿成重大事故。事故的发生必然要改变施工方法、增加辅助工法，致使工期拖后、工程费用增加等。 隧道涌水的问题，整理如表所示。

隧道开挖中的涌水问题 掌子面开挖中或支护完成之前，掌子面保持一定时间的自稳是隧道施工方法的前提。次自稳性，主要是与构成掌子面地质的力学强度特性有关。在掌子面因渗透压而会出现崩塌流出等现象，使其强度降低。特别是在未固结的围岩中，因初始强度低，伴随涌水会造成掌子面坍塌现象。

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，调整和控制含水比是很重要的。

掌子面有涌水时，涌水易向支护底部集中而妨碍作业，同时使底部围岩劣化，因底部压密而造成支护变异和断面异常等。 侧臂有涌水时，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，或采用金属网等，提高混凝土的粘附性。因施工后的涌水冲刷，会在衬砌与围岩之间形成空洞等附着不良现象，要十分注意。施工时，将涌水部分集中进行排水是很重要的。

周边涌水是造成施工效率大幅度降低的汇总要原因。涌水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，不能利用坡度排水，需要配置组后的水泵。对土法的大量涌水，要增加辅助设备。从竖井或斜井开挖时，要有独立的排水电源，并准备好预备电源。因涌水使路基地层劣化，施工效率降低，重型机械的行走不安全等，这是造成洞内事故的直接原因。必须对洞内排水给予足够注意。

空隙水会降低围岩的内摩擦角，危及掌子面的自稳性，渗透水流也会造成细粒流失的现象。

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，造成隧道变异和二次衬砌质量降低。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，因隧道周边渗水的存在，在仰拱或路基下的分界处，会形成积水，此积水的侵蚀有时会形成围岩空洞。有此种可能的情况时，要铺设中央集水管或调查洞内水沟的高程。

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，这是造成地表下沉的重要原因。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，要调整变更止水方法。

同样地，因地下水位的降低也会造成水资源、水文环境的很大变化，对水利用会造成很大的影响。 风化花岗岩的围岩

处于风化花岗岩中的隧道，与其他岩类的隧道相比，风化深。从洞口开始有很长一段，是脆弱的围岩，特别是埋深小的时候，整个隧道都可能处于风化岩之中。风化土是花岗岩类的岩石（花岗岩、花闪绿岗岩等）的结晶性火成岩及同质的片麻岩等风化而成的残积土以及它们形成的崩积土。一般说，风化土定义范围很广的，视风化程度、物性有很大不同。风化土的粒度构成的范围是比较广泛的，从几乎没有细粒成分的到细粒成分达30%以上者，细粒成分多的情况与粘性土的性质相同。此外，残积土类的风化土，有许多空隙存在，故随应力的增加，空隙收缩，结构发生变化，变形有随时间而持续的特点。

花岗岩的风化状态：浅部的强风化部大致成为均匀的土体状，是很软弱的，深部的风化部是沿裂隙风化的，岩块内部没有风化。风化程度从浅向深逐渐变化，但风化的发展，因断层、节理等的裂隙状态、母岩的矿物构成、粒度、组织等不同。就是在同一深度，围岩的软硬、稳定状态也会有很大差异。为此，随掌子面的进展，要特别注意岩石风化状态的变化。 原因或环境 直接作用

预计的现象和影响

渗透水 •软岩的软化 •促进破碎带、裂隙剥离 •粘土的膨胀 •无凝集力围岩的流动化 •土压增大

•侧壁崩塌的诱因

•吸水膨胀]围岩流变

•围岩崩塌、丧失稳定

接近涌水带 •隔水墙的破坏 •掌子面围岩的崩塌、流失

•坑道淹没

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 •掩埋掌子面设备

•作业危险

•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

•海岸部海水侵入