排水管(透水管)、导水管、注浆管、止水带、止水胶、钢边接水盒、密封胶凝土、防水板(含无纺布)、二衬钢筋等主要排水材料具体数量表参照表三。根据材料的特性和条件准备施工机械设备如表四。
主要排水材料工程数量表
表三
防排水施工配套机具表
表四 序号 1 2 3 机械设备名称 防水板铺挂台车 自行式热合机 扁头热风枪 单位 台 台 把 数量 4 4 5 说明 进行双缝焊焊接 局部、小范围焊接 4 5 6 7 8 9 手持电转 电焊机 钢钎、锤头 挖机 注浆泵 钻机 把 台 套 台 台 台 4 9 12 4 4 10 钻孔,安装膨胀螺栓 烧除锚杆、钢筋头 处理基面 吊装 空洞堵水 3.3 施工人员准备 项目部有专职技术员6名,测量工4人,施工队现场4个队每队配置队长及技术员各1名。施工班3组,止水带、防水板一班组,成员包括:焊工2名,电工1人,普工8人;二衬组成员:二衬台车控制1名,混凝土工6名,电工1名,精平饰面2名,模板工3名,普工1名,搅拌站砼工3名;管涵埋置组成员:挖机司机1名,普工4人。
四、施工方案及施工方法
隧道防排水主要涉及到开挖支护中的洞口排水,洞内排水及过程中渗水、股水、溶洞等特殊地段处理;隧道本身设计的结构防排水系统施工。
4.1 开挖防排水方案
4.1.1 洞口防排水
洞口防排水系统如下图所示,在开挖前做好洞口防水系统。 洞口防排水系统 洞顶截水沟 洞外排水沟 洞口地表固化防水 (1)主要在洞顶处3米外地方设置50cm的浆砌片石截水沟,收集洞顶周围散水防止地表水流入洞口侵蚀洞口顶部,洞顶排水沟应与路基边
沟顺接组成排水系统。
(2)在洞外设置排水沟或路基边沟,排水沟以能排除开外过程中及隧道结构排水系统中流水通畅为目标。为了施工方便也可以设置零时排水沟把隧道出水引入天然排水系统,最后按照设计图纸引入路基边沟或者中心排水管的洞口段。
(3)平整洞顶地表,排除积水。清理洞顶附近植被,平整土地消除低洼处,喷砼硬化洞顶处。明洞或者洞口附近零时边仰坡采用喷锚网零时支护,锚杆长4.5米,间距1.5梅花布置,钢筋网间距25cm砼厚10cm。
4.1.2 洞内排水系统
洞内防排水系统如下图所示,在开挖过程中防水排水系统处理形成。 洞口防排水系统 顺坡自然排水 反坡机械排水 排水辅助设施 (1) 兰花隧道出口段为上坡端,在上台阶开挖过程当中,面对掌子面的右侧离初支结构50cm处,沿隧道坡度开挖一条1.5m宽,1米深的水沟,把水直接排除洞口,如果前端需仰拱施工则排入集水井中,机械抽出排入洞外排水系统直接排除洞口。右侧高程高于左侧高程保证水流通过横坡流入排水沟内。
(2)隧道入口端为下坡,在上台阶开挖过程中,面对掌子面的右侧离初支结构50cm处,沿隧道坡度开挖一条1.5m宽,1米深的水沟,在间距30米出修建一个集水井,集水井内放入水泵,利用水泵把水排除洞外排水系统。根据排水距离、坡度、水量和设备等情况选用排水沟或管路,或分段接力或一次将水排出洞外。分段开挖反坡排水沟时,在每段下坡终点
开挖集水坑,使水流至坑内,再用水泵将水抽到下段水沟流入下一个集水坑,这样逐段前进,将水排出洞外。反坡水沟坡度不宜小于0.5%。 隧道较短时,可在开挖面附近开挖集水井,安装水泵,将水一次送出洞外。并且做好停电时的应急排水准备工作。
(3)仰拱浇筑的过程中,为避免水流入,需在浇筑地段到掌子面之间下导坑处设置积水池,然后机械排水。反坡排水过程中每30米设置一处集水坑或者集水井,长至少5米,宽3米,深1.5米。积水池设置功率7.5KW以上的水泵,保证水抽出洞外或者隧道边沟。当洞内涌水或地下水位较高时,则采用井点降水法和深井降水法处理.
4.2 特殊地段排水方案
4.2.1 渗水、散水、股水处理
小面积渗水采用堵的方式利用防渗混泥土喷射,隧道结构排水无需特别处理。当开挖时洞内有大面积渗漏水及裂隙散水、股水时,宜采用钻孔将水集中汇流引入排水沟。施工工艺为下图所示: 钻孔汇水 Φ50打孔波纹管接孔 初支喷射无纺布覆盖渗水区,包裹管道 接隧道环向盲沟 中心排水沟 排入纵向排水管 (1)在大面积渗水区找准渗水裂隙或者股水出口,按照实际渗水区域用Φ50钻头钻一定数目的孔洞,让深度能保证渗水能流入孔洞之中。 (2)在孔洞处接1-3根Φ50打孔波纹管,波纹管采用无纺布包裹并深入孔洞40cm,在利用锚固剂锚固空洞出口。在渗水区域覆盖一层无纺布,利用钢筋固定无纺布与岩体紧密接触,并保证波纹管处于岩体与无纺布之间无移动。
(3)波纹管出口处增设盲沟,片状小股水采用片状塑料盲沟,集中股水采用弹簧盲沟。
(4)喷射混凝土,必须保证波纹管出口无堵塞,管口伸出喷射层。流水排入环向盲沟。
(5) 在盲沟处增设一条横向排水管,及时排入中心排水沟。 4.2.2 岩溶防排水
岩溶与岩溶水以超前探测为主,采用动态施工的原则进行处治。对于溶岩水以排为主,堵排结合,采用盲沟将溶岩洞水引入隧道中心排水管。 超前预报探测溶洞 地质钻卸压溶洞水压 根据溶洞位置大小采取不同支护 隧道初期支护,二衬支护 (1)根据地质勘察报告,隧道穿越观音峡冲断背斜两翼及轴部,碳酸盐岩主要分布在ZK1+160-ZK2+620,K1+150-K2+600。在此段内采用TSP或者雷达超前探测预报,同时用地质钻孔验证。地质探测时注意保证安全距离,并做好引水卸压措施。
(2)加大洞内排水沟的排水能力,利用地质钻打到溶洞并引出溶洞内溶岩水,带水压降低后方可开挖。地质钻探水孔按照设计布置,以拱顶起沿开挖线间隔5米,一边布置两个;拱底起沿开挖线,间隔5米一边布置一个;中心探眼一个一共9个点,孔径55mm,长30米,偏角10°。 (3)根据溶洞大小及位置选取不同的处理方式,具体施工工艺如下: 1)发育深度小于3.0m的小溶洞、溶穴采用回填处理。按照处于隧道的位置不同而采取不同的方案。
① 处于起拱线以上的小溶洞,在清出溶洞填充物后,利用锚喷网支护溶洞壁,浇筑二次衬砌时回填与二次衬砌同标号的C25素混凝土,如