隧洞工程涌水处理的对策和措施

(整期优先)网络出版时间:2018-07-17
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隧洞工程涌水处理的对策和措施

刘恩银

刘恩银

云南恒诚建设监理咨询有限公司

摘要:随着我国城市的不断建设和发展,我国各类大型隧洞的开发也越来越多,这给我国人民生活带来了很大的便利。但是隧洞工程中也时常有涌水现象发生,这一现象一旦发生对于我国交通运输的安全性以及人民生产生活都有很大的影响。所以在隧洞开发之初我们就应该重视隧洞周边的地质环境,提前进行实地勘测,尽可能避开一些地质环境不太稳定的地方,此外在建成后也要进行日常的维护检测,如果存在问题提前进行处理做好预防工作。但是如果因为一些不可避免的因素发生涌水现象我们也应该及时采取相应的措施进行处理。本文中我们就将针对隧洞工程中涌水现象及其处理对策和措施进行深入的探讨研究,希望可以更好地保证隧洞工程的质量,提升我国城市建设的水平。

关键词:隧洞工程;涌水处理;对策;措施

我国地质环境复杂,所以为了建设很多便民的公共工程,我国的隧洞开发成为一个重要的工程建设。但是隧洞工程的质量如果不能保证的话,对于隧洞建设和各类工程建设以及正常运行影响都是非常大的,尤其是涌水现象一旦发生对于周边地质环境的影响也是非常大的。不仅会造成设备损坏,施工效率降低,进而导致工程延续造成一定的经济损失,甚至可能威胁到建设工作人员的生命财产安全。所以对于隧洞工程涌水现象的科学处理以及及时应对都是非常重要的,接下来我们就来具体了解一下隧洞工程涌水现象的危害以及有效的应对措施。

一.隧洞工程涌水现象的危害

隧洞工程建设在我国很多地区都是非常普遍的,所以涌水现象一旦发生对于周边居民的正常生产生活都可能会完成一定的影响。所以我们必须引起重视,但是很多人对于隧洞工程涌水现象的危害性了解是涌水现象是隧道工程中常见的而且危害系数极大的一种地质危害,隧道工程涌水现象在我国的各项隧道工程中都曾遇到过,由于涌水现象造成的事故给施工人员的人身安全造成了严重的威胁,主要的危害表现在以下几个方面:

(一)影响工期,威胁安全

在隧道工程施工过程中,难免会遇到渗水现象,工程施工人员为了不影响工期,往往会采取一些抽水或者排水的措施,比如利用水泵抽水,通常抽水排水的时间会根据渗水的量来决定。但是,对于自流引水隧道来说,涌水时同样采取水泵或者排水设备解决问题,由于自流引水隧道位于水平面以下,地下水的量过大,抽水排水不及时或者排水的量不及涌水量时,整个隧道就会被水淹没,这种现象一旦出现,处理起来极为麻烦,严重影响工程的进度,耽误了工期。有时,涌水速率快、涌水量大,施工人员来不及向隧道外撤离,就会造成人员伤亡,同时设备也会遭到淹没,导致损坏,给工程带来严重的人力与物力的损失。

(二)对地下水位、地面的影响

隧洞工程在开发建设过程中不得不面临地下水的问题,水是地球上最为普遍的流体物质,隧道作为地下的线性建筑物不可避免的会穿过多种水文地质。地下水对隧道围岩的作用包括物理作用、化学作用和力学作用三方面,隧道开挖后便是人为地破坏了原本的围岩体中地下水的渗流条件,地下水是以循环为主,隧道施工中大量排水使地下水平衡遭到破坏,而短时间内同一区域的地下水位不能够恢复原有水平。同时涌水携带的大量泥沙等固体物质,会造成地面坍塌,破坏施工地周围的环境。

(三)引发次生地质问题

隧洞涌水对于环境的影响是非常大的,必须引起我们的重视,他不仅可以影响隧洞工程的工期,对于地下水位和地面也有很大的影响,甚至还会影响地质,引发次生地质问题。次生地质灾害是指由于强烈的地震引起山体崩塌,造成滑坡或水坝决堤决口造成水灾等对人的生命造成威胁的危害,通常是由自然灾害引发的。隧道施工过程中引起次生地质问题多是由于大量的涌水携带了原有的水文地质中的水与固体物质,破坏了次生构造,次生构造在岩石沉积与侵位后就产生了如断层、褶皱和节理等,是已经稳固下来的构造,大量涌水使下水位下降,隧道周边的围岩层的水文地质条件被改变,在特殊的地形中,如断层地带,很容易使涌水现象一旦发生,如果不进行即使处理,周边的地质就会受到涌水的影响。周边地质环境的平衡状态的就会被打破,而后地质环境的稳定性就会受到很大的影响。各类此生地质灾害也会出现,不仅会影响隧洞工程本身的安全性,周边居民的正常生产生活也会受到很大的影响。

二.对隧洞工程涌水的处理对策和措施

上文中我们已经对于隧洞工程涌水现象的危害有了深入的了解,所以为了尽可能避免这一现象发生或者减少因为这一现象带来的经济损失我们需要做好对隧洞工程涌水的处理。其中加强超前地质预报工作;优化洞线布置,尽可能避开重大涌水地段;确定合适的正常排水能力;涌水的封堵处理措施都是相对比较有效的处理对策和措施。接下来我们就从这四个方面来具体探讨分析一下隧洞工程中的涌水处理对策和措施,希望可以应用这些措施来应对涌水现象,减少因此造成的损失。

(一)加强超前地质预报工作

隧洞工程中地质环境对于隧洞涌水现象的影响是非常大的,所以我们必须对此引起重视。我们应该认识到隧洞开发建设之前非常重要的一些环节就是对于隧洞建设地方的现场勘察。只有开工场地地质环境相对比较安全,这样在这里进行隧洞工程才可能具有安全性。所以对于地质环境我们应该加强勘察,尤其是隧洞工程因为工期有常有短。我们应该做好地质环境的预报工作且这项工作应该一直持续到隧洞工程完成为止,这样如果地质环境有异样我们可以及时采取一定的预防措施来改善这一问题。但是地质预报工作也是分为几个板块的,首先我们对于地质表面的勘察是不能松懈的,这也就是人们所说的常规预报,主要通过土地素描的手段来完成。其次因为隧洞工程一般都挖掘比较深所以对于土地深层的地质环境也要进行提前的检查,其中水平钻孔是比较常见的一种手段。如果检测结果不太满意,我们也可以通过水平钻孔进行灌浆从而改善地质环境。

(二)优化洞线布置,尽可能避开重大涌水地段

地质环境的提前考察可以让我们的更加了解施工地段的地质环境从而提前做好相应的预防措施。但是要想保证最终的隧洞工程的质量,避免出现涌水现象对于洞线布置的优化也是非常关键的。很多时候有些隧洞的施工路线比较长的,所以涉及到很多地方的地质环境。所以要保证隧洞工程的质量我们对于洞线布置的合理性也应该多加考虑。很多时候如果某些地段地质环境不太稳定容易出现涌水问题,我们综合其他因素考虑改变洞线布置。及时洞线布置比之前路线长,也要保证隧洞工程的质量。我国以及很多国家在隧洞工程建设过程中都是有这样的先例的,他们为了避免因为地质环境可能带来涌水现象而选择相对比较远的洞线布置。

(三)确定合适的正常排水能力

隧洞工程中涌水现象地发生是比较常见的,所以有时候我们为了更好地应对这一现象在隧洞工程施工过程中我们也会考虑到保证施工现场的正常排水以及建成后隧洞工程的排水,避免因为排水不利而带来的地质问题。但是对于排水系统的设置我们也要将就科学性,不同隧洞在结构、形式、坡向以及周边地质环境等方面都存在很大的差异,所以在对排水系统进行设置时我们也应该将上述因素考虑进去,最终确定隧洞合适的排水能力。这样隧洞工程即使在建设过程中遇到这样的问题我们都可以很好的解决,之后建成后涌水现象出现的可能性也会大大降低。

(三)涌水的封堵处理措施

上面几种方法应该都是属于预防措施,但是如果隧洞工程中涌水现象比较严重的话涌水的封堵处理措施是相对比较有效的,这也是涌水现象发生后一种比较及时的处理手段。但是涌水封堵处理也是分情况的,如果涌水现象发生在涌水洞断可以被预测且涌水超过排水系统设计所能承受的范围,我们应该考虑进行超灌浆处理手段。但是如果涌水现象的发生不能被预报,我们就只能采取后灌浆的封堵措施。这两种手段在涌水的封堵处理中是非常常见的,但是应用这两种方法时对于情况的正确分析是非常关键的。

三.小结

隧洞工程的建设对于我国各类大型公共工程的建设都是非常重要的,它的质量对于城市建设以及居民生活影响都是非常大的。尤其是一旦发生涌水现象的话,非常容易导致出现施工人员发生人身事故,对于我国土地质量的影响也是不能忽略的,当然也会造成很大的经济损失。所以我国在隧洞工程建设过程中对于涌水处理的对策研究也是相对比较多的。所以在隧洞工程施工过程中我们应该考虑到这一现象发生的可能性,做好预防措施。对于隧洞周边的地质环境进行深入了解,提前做好相对应的解决措施。其次在设计过程中也要考虑到洞线布置的科学性和合理性以及在排水系统的设置中也应该应用科学手段来进行规范。最后如果最终仍有涌水现象发生,根据情况进行封堵处理是非常关键的。我相信如果我们从提前勘察预报到最后的现场处理都可以做到完善的话,隧洞工程的质量一定可以得到很大的提升。

参考文献

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