隧道與隧洞的區(qū)別

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隧道與隧洞的區(qū)別范文第1篇

關(guān)鍵字：TSP GPR 隧道工程 地質(zhì)超前預(yù)報(bào)

中圖分類(lèi)號(hào)：TB21 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2012）11（c）-0056-02

隨著我國(guó)鐵路、公路運(yùn)輸、隧道及水電建設(shè)南水北調(diào)引水隧洞建設(shè)的加快，隧道（洞）的勘查設(shè)計(jì)時(shí)間比較短，在隧道（洞）工程建設(shè)開(kāi)發(fā)之前，很難提供足夠的時(shí)間物資來(lái)用于詳細(xì)的巖土工程地質(zhì)勘察，況且我國(guó)目前的勘察手段、鉆探等很難準(zhǔn)確的全面的探明整座隧道（洞）工程地質(zhì)、水文地質(zhì)等條件，很難查明所有的不良地質(zhì)作用。特別對(duì)那些埋深大（如錦屏水電樞紐引水隧洞工程，一般埋深190 km左右，最大埋深達(dá)2300 m），長(zhǎng)度大（如南水北調(diào)引水隧洞工程穿越雅龍江—— 大渡河的分水嶺隧洞長(zhǎng)71.4 km），地質(zhì)環(huán)境條件又復(fù)雜的隧道（洞）。因此隧道（洞）建設(shè)工程的超前地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)的應(yīng)用迫在眉前提上日程。

1 地質(zhì)雷達(dá)和TSP簡(jiǎn)介

地質(zhì)雷達(dá)和TSP都是目前在隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)中的常用方法。兩種方法各有所長(zhǎng)：TSP是長(zhǎng)距離預(yù)報(bào)手段預(yù)報(bào)距離可以達(dá)到150 m左右，地質(zhì)雷達(dá)是短距離預(yù)報(bào)手段每次探測(cè)距離在35 m左右；二者探測(cè)精度也有所不同，TSP了解大致的地質(zhì)情況，在此基礎(chǔ)上運(yùn)用地質(zhì)雷達(dá)進(jìn)行復(fù)核，準(zhǔn)確查明不良地質(zhì)情況，長(zhǎng)短結(jié)合，這是目前運(yùn)用這兩種探測(cè)技術(shù)進(jìn)行超前預(yù)報(bào)的普遍做法。

1.1 地質(zhì)雷達(dá)的發(fā)展應(yīng)用情況簡(jiǎn)介

自20世紀(jì)80年代末以來(lái)，地質(zhì)雷達(dá)的應(yīng)用領(lǐng)域得到了迅速擴(kuò)大。在采礦工程、水利水電工程、地質(zhì)工程與巖土工程勘察、建筑工程、公路工程、隧道工程、管線(xiàn)工程、環(huán)境工程、考古等眾多領(lǐng)域已經(jīng)開(kāi)始了應(yīng)用。

地質(zhì)雷達(dá)在礦山工程中用于探測(cè)采空區(qū)，地下水防突層厚度，滲水裂隙，破碎帶，斷層，溶洞，自燃區(qū)，瓦斯突出，巷道圍巖（擾動(dòng)區(qū)）松動(dòng)圈以及采場(chǎng)充填體缺陷等工程災(zāi)害隱患；在水利水電工程中主要用于探測(cè)堤壩工程災(zāi)害隱患和壩基災(zāi)害調(diào)查；在地質(zhì)工程與巖土工程勘察中主要用于建筑物滑坡災(zāi)害調(diào)查、基巖面探測(cè)、地基夯實(shí)加固檢測(cè)、地基勘察（如地質(zhì)異常、舊基礎(chǔ)、溶洞、采空區(qū)等地質(zhì)隱患探測(cè)）、溶洞災(zāi)害探測(cè)、地層分層、地質(zhì)結(jié)構(gòu)災(zāi)害和地下水災(zāi)害隱患探測(cè)以及地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估；在公路工程中主要用于公路路面厚度檢測(cè)、公路路面密實(shí)度、地基勘察、公路路面與路基病害調(diào)查。

在隧道工程中的，地質(zhì)雷達(dá)的應(yīng)用較晚，在運(yùn)營(yíng)期它用來(lái)進(jìn)行隧道病害診斷，施工期用來(lái)做質(zhì)量檢測(cè)對(duì)二次襯砌厚度進(jìn)行評(píng)估等；另外一方面重要的應(yīng)用就是施工期的超前地質(zhì)預(yù)報(bào)中，近幾年的應(yīng)用已經(jīng)獲得了良好的效果并取得了很多有益的成果。

1.2 TSP簡(jiǎn)介

TSP（Tunnel Seismic Prediction）是瑞士安伯格測(cè)量技術(shù)公司于20世紀(jì)90年代初期研制開(kāi)發(fā)的一套超前預(yù)報(bào)系統(tǒng)。該系統(tǒng)專(zhuān)門(mén)為隧道地質(zhì)超前預(yù)報(bào)設(shè)計(jì)，對(duì)隧道施工、地下礦藏和洞穴都能開(kāi)挖提供有效的幫助.自1994年TSP系統(tǒng)進(jìn)入國(guó)際隧道建筑市場(chǎng)以來(lái)，TSP的工程應(yīng)用已經(jīng)超過(guò)10年。90年代初，瑞士的特長(zhǎng)鐵路隧道，20 km長(zhǎng)的費(fèi)爾艾那隧道采用TBM施工技術(shù)，為了配合TBM施工，TSP探測(cè)技術(shù)首次投入費(fèi)爾艾那隧道施工中，對(duì)保證TBM施工安全起到了積極的作用。隨后，TSP測(cè)量技術(shù)被世界各地的隧道工程界普遍接受并得到廣泛應(yīng)用。

自1994年TSP系統(tǒng)進(jìn)入國(guó)際隧道建筑市場(chǎng)到今天為止，已經(jīng)成功地在全球諸多國(guó)家如瑞士、瑞典、意大利、法國(guó)、伊朗、日本、韓國(guó)、等國(guó)家的公路和鐵路隧道、輸水隧洞、煤礦巷道等進(jìn)行了上千次卓有成效的地質(zhì)超前預(yù)報(bào)工作并且得到了中國(guó)的隧道工程技術(shù)人員廣泛認(rèn)同，并成功地應(yīng)用于國(guó)內(nèi)的公路和鐵路隧道、輸水隧洞和煤礦巷道等工程中。

2 TSP和GPR綜合超前地質(zhì)預(yù)報(bào)分析

電磁波傳播特性要求地質(zhì)雷達(dá)資料處理在相當(dāng)程度上有別于彈性波的方法，這方面存在許多值得研究的課題，如地質(zhì)雷達(dá)波的衰減特性與地震波有很大區(qū)別，地質(zhì)雷達(dá)波與地震波在地下介質(zhì)中的傳播特性也明顯不同。對(duì)不同隧道工程地質(zhì)條件，充分考慮其地球物理特征，選擇多種有效的地球物理方法進(jìn)行綜合勘探，結(jié)合地質(zhì)構(gòu)造特點(diǎn)對(duì)觀測(cè)資料進(jìn)行綜合分析和解釋?zhuān)兄谧畲笙薅鹊叵Y料解釋的多解性。

綜合地球物理勘探解釋可以是利用反映介質(zhì)相同或相似特性的不同方法之間的綜合解釋?zhuān)绲卣鸱瓷滟Y料、折射資料和天然地震資料的綜合解釋?zhuān)部梢允欠从辰橘|(zhì)不同待性的不同方法之間的綜合解釋?zhuān)绲刭|(zhì)雷達(dá)資料、TSP資料的綜合解釋。

GPR方法是利用隧道前方巖石介質(zhì)界面的電磁特性差異而產(chǎn)生的電磁反射波進(jìn)行隧道超前預(yù)報(bào)，其發(fā)射的是高頻的電磁脈沖，在復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境下，電磁波的衰減很快。在巖性較好情況下該方法僅適應(yīng)于預(yù)報(bào)隧道掌子面前方SOm范圍內(nèi)的地質(zhì)情況，一般用來(lái)探測(cè)開(kāi)挖面前方10～30 m范圍內(nèi)及隧道周?chē)牡刭|(zhì)狀況，屬于短期超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的范疇。由于利用了高頻電磁波，所以GPR分辨率比TSP要高，相應(yīng)地，其地質(zhì)異常定位比TSP精確。另外，由于電磁波透過(guò)空洞或溶洞以后能夠繼續(xù)向前傳播，而地震波勘探時(shí)，前面的較大的溶洞往往會(huì)將后續(xù)地質(zhì)異常遮住，形成探測(cè)盲區(qū)。

3 某隧道工程地質(zhì)條件

隧道跨越了某大斷裂的次生帶區(qū)，洞內(nèi)巖性變化頻繁，地下水極為豐富。隧道經(jīng)歷了自穩(wěn)性極差的炭質(zhì)板巖、泥巖，溶洞、溶縫極為發(fā)育的灰?guī)r及較為富水的砂巖及斷層破碎帶含瓦斯地層等不良地質(zhì)構(gòu)造。隧道兩次穿越南溪河的沖積層，線(xiàn)路在較長(zhǎng)地段順沖溝而行，隧道圍巖多屬Ⅱ、Ⅲ類(lèi)，強(qiáng)度較低，自穩(wěn)能力差，且?guī)r性經(jīng)常變化，地質(zhì)條件較為惡劣，施工難度極大。

復(fù)雜多變的地質(zhì)條件常常導(dǎo)致勘察得到的隧道圍巖與實(shí)際發(fā)現(xiàn)的圍巖有著較大的差異（如圖1）。

3.1 地層巖性

隧道圍巖屬上三疊統(tǒng)一碗水組地層，少量屬路馬組地層，巖性相對(duì)比較復(fù)雜，硬質(zhì)巖有板巖，含炭質(zhì)板巖、弱變質(zhì)灰?guī)r；超基入巖體，軟質(zhì)巖有砂巖、泥巖。由于受哀牢山大斷裂及次一級(jí)構(gòu)造的影響，隧道基本上出露灰?guī)r、深灰色板巖和炭質(zhì)板巖。表層強(qiáng)風(fēng)化破碎，圍巖范圍內(nèi)板巖基本上呈現(xiàn)出弱風(fēng)化碎塊狀或塊狀，節(jié)理裂隙發(fā)育，不均勻風(fēng)化，弱變質(zhì)深灰色灰?guī)r及超基入巖體為弱風(fēng)化大塊狀，隧道圍巖出現(xiàn)的淺黃色砂巖和紫紅色泥巖屬軟質(zhì)巖類(lèi)。

地層巖性對(duì)隧道施工中地質(zhì)災(zāi)害的產(chǎn)生具有決定性作用，特別是塌方的發(fā)生主要與巖性有關(guān)。90%以上的塌方發(fā)生在碳質(zhì)板巖中。而在灰?guī)r和砂巖中，主要表現(xiàn)為掉塊現(xiàn)象，僅局部地段出現(xiàn)塌方。涌水的發(fā)生也與巖性有關(guān)，砂巖中一般是線(xiàn)狀流水，板巖中一般為多處同時(shí)滲水，灰?guī)r中則一般為線(xiàn)狀或股狀水流。由于巖性界面往往是富水部位，因而在巖性發(fā)生變化的部位也是涌水易出現(xiàn)的位置。

3.2 地質(zhì)構(gòu)造

安定向斜：由三迭系上統(tǒng)路馬組和一碗水組組成，軸部向西北端昂起，東南段延展幅寬達(dá)24 km，巖層傾角40°～60°，次級(jí)褶皺發(fā)育，受走向斷裂的干擾破壞，地層重復(fù)而構(gòu)造重迭，遞錯(cuò)，使向斜支離破碎，殘缺不全。

隧道范圍內(nèi)有斷裂穿過(guò)。斷裂延伸30～90 km不等，沿?cái)嗔褞СＲ?jiàn)片理巖、糜棱巖、碎裂巖、擠壓角礫巖及巖石破碎帶等，并有超基性巖漿巖侵入，斷面多傾向北東，局部?jī)A角450°，為壓扭性構(gòu)造。

區(qū)內(nèi)構(gòu)造復(fù)雜，斷裂和節(jié)理發(fā)育。據(jù)統(tǒng)計(jì)，隧道內(nèi)圍巖中主要發(fā)育四組構(gòu)造，產(chǎn)狀分別為143°/NE/74°，80°/NW/79°，172°/NE/28°和170°/NE/76°，其中以第一組最為發(fā)育。節(jié)理的長(zhǎng)度一般50～2250 cm，局部地段長(zhǎng)度達(dá)3 m甚至l0 m以上。節(jié)理面一般較為粗糙，較長(zhǎng)的節(jié)理面則較為平直光滑。

短小的節(jié)理多數(shù)閉合，而長(zhǎng)度較大的節(jié)理縫則寬度較大，多為0.5～2 mm，最大達(dá)6～9 cm。塌方和涌水即出現(xiàn)在節(jié)理長(zhǎng)度大、節(jié)理縫寬、節(jié)理面平直光滑的地段。

根據(jù)地表地質(zhì)調(diào)查，下行線(xiàn)K255+180和上行線(xiàn)K255+210的地表為一常年流水河溝通過(guò)，見(jiàn)斷層角礫巖，氣孔構(gòu)造的噴發(fā)巖，還有煌斑巖。上行線(xiàn)K255+280的地表為一山坳，兩側(cè)巖層產(chǎn)狀雜亂。其中隧道下行線(xiàn)255+160～+282、上行線(xiàn)K255+200～+349位于兩條斷層的交會(huì)處，即斷三角帶。

3.3 水文條件

隧道磨黑端常年水位線(xiàn)高于隧道，上行線(xiàn)隧道洞頂距最高地下水位線(xiàn)為128 m，下行線(xiàn)隧道洞頂距最高地下水位線(xiàn)為214 m。路線(xiàn)區(qū)域內(nèi)分布松散層孔隙水，碳酸鹽巖巖溶水和基巖裂隙水三大類(lèi)。基巖裂隙水分布最為廣泛，其中以碎屑巖裂隙水為主。松散層孔隙水：松散層孔隙水主要分布于第四系沖洪積和殘坡積層中，在砂性土中相對(duì)較豐富，接受大氣降水補(bǔ)給，徑流排泄不暢，常年滯水，而粘性士，水量相對(duì)貧乏。碳酸鹽巖巖溶水：區(qū)域出露的碳酸鹽巖較少，只是在隧道部分出現(xiàn)了少量的灰色灰?guī)r接受孔隙水及基巖裂隙水的補(bǔ)給，一般以溶洞的形式排泄。裂隙水對(duì)洞口滑坡和洞內(nèi)崩塌的形成起重要作用。砂巖及灰?guī)r中賦存有裂隙水，由于裂隙水壓力的作用，水沿裂縫的楔入作用使巖體凝聚力降低，內(nèi)摩擦角減小，力學(xué)強(qiáng)度降低，引起塌方。

總之，隧道的水文地質(zhì)條件相當(dāng)復(fù)雜，從某種意義上說(shuō)，水已經(jīng)成為影響圍巖穩(wěn)定的最主要的因素。

4 某隧道TSP&GPR聯(lián)合探測(cè)結(jié)論

隧道K255+689～K255+539段TSP探測(cè)時(shí)，因?yàn)門(mén)SP探測(cè)在該處縱波反射能量比橫波弱，反射能量分別為3.67e～4，2.42e～3，呈現(xiàn)反射波振幅，所以預(yù)報(bào)K255+689～K255+574段為硬巖層，在K255+605附近富水。實(shí)際施工情況K255+689～K255+574段為硬質(zhì)板巖和灰?guī)r，在K255+600處涌水量大，大1000m3/h，施工中增加了排水設(shè)施，增強(qiáng)了支護(hù)。

隧道挖掘到K255+600灰?guī)r地層附近遇到巖隙涌水，隨后利用GPR進(jìn)行短期超前探測(cè)。得到雷達(dá)探測(cè)剖面，從剖面圖上明顯看到反射波振幅異常強(qiáng)烈，從而無(wú)需進(jìn)一步的分析即可圈定涌水通道的范圍。后經(jīng)施工證實(shí)，K255+600處涌水通道為灰?guī)r垂直溶隙。

參考文獻(xiàn)

隧道與隧洞的區(qū)別范文第2篇

關(guān)鍵詞：裂縫處理；輸水隧洞

在深圳城市供水管網(wǎng)工程中，輸水隧洞是一種較為有效的輸水形式。輸水隧洞的優(yōu)勢(shì)在于輸水能力強(qiáng)、施工對(duì)外部環(huán)境影響小、工程造價(jià)合理等特點(diǎn)，因而在深圳城市供水管網(wǎng)中獲得廣泛應(yīng)用。然而隧洞也存在一些缺陷與不足，維護(hù)檢修也較為麻煩、不便。在隧洞各種缺陷中，裂縫是最為常見(jiàn)的形式。裂縫可能引起滲漏，減少輸水量；混凝土二襯出現(xiàn)裂縫將會(huì)使其結(jié)構(gòu)整體性與耐久性受到損害，進(jìn)而影響隧洞使用壽命，因此裂縫問(wèn)題應(yīng)引起足夠的重視。本文就輸水隧洞裂縫產(chǎn)生的原因和處理方法進(jìn)行了相關(guān)分析。

1 輸水隧洞裂縫形式與形成原因

1.1 裂縫形式

對(duì)于鋼筋混凝土襯砌的輸水隧洞，根據(jù)形成原因可將裂縫分為溫度裂縫、干縮裂縫、超載裂縫、鋼筋銹蝕裂縫、堿骨料反應(yīng)裂縫、地基不均勻沉陷裂縫等形式[1]。按照滲漏特征，隧洞裂縫又可分為股狀滲水裂縫、線(xiàn)狀滲水裂縫和點(diǎn)狀滲水裂縫。以裂縫開(kāi)度變化，還可分為活縫、死縫和增長(zhǎng)縫。所謂活縫是指裂縫寬度隨環(huán)境條件與荷載條件的變化而變動(dòng)，但死縫一旦形成則不受這些條件的影響，增長(zhǎng)縫隨時(shí)間而變長(zhǎng)或變寬。依照分布特點(diǎn)，裂縫也可分為沿隧洞縱向分布的長(zhǎng)度裂縫（水平裂縫）、沿?cái)嗝娣植嫉沫h(huán)向裂縫（垂直裂縫）和斜裂縫。按深度，裂縫還可分為表層裂縫、深層裂縫以及貫穿裂縫。

1.2 形成原因

1.2.1 溫度裂縫

顧名思義，溫度裂縫是由于溫度變化引起的裂縫，一般出現(xiàn)在混凝土襯砌施工期和運(yùn)行期。施工前，隧洞內(nèi)部溫度較低，混凝土澆筑后由于水化熱積聚，而混凝土本身導(dǎo)熱性較差，內(nèi)部溫度遠(yuǎn)較表面高，由此產(chǎn)生的溫度應(yīng)力超過(guò)了材料強(qiáng)度極限就形成了裂縫。混凝土澆筑3～7d產(chǎn)生的水化熱較多，這個(gè)時(shí)候最易產(chǎn)生裂縫。

1.2.2 施工裂縫

施工裂縫是指由于施工措施不到位引起的裂縫。例如混凝土襯砌澆筑時(shí)頂拱部位入倉(cāng)、振搗比較困難，倉(cāng)與倉(cāng)之間銜接處也不易振搗密實(shí)或容易漏振，這些部位的澆筑質(zhì)量比較差，就成為容易出現(xiàn)裂縫的薄弱環(huán)節(jié)。再如受工期緊張、成洞條件差影響，澆筑、養(yǎng)護(hù)做不到位，導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度較低，再加上錨固支護(hù)不當(dāng)，圍巖應(yīng)力沒(méi)有很好地控制也導(dǎo)致混凝土裂縫出現(xiàn)。類(lèi)似的原因比較多，可能各工程有所不同，但都與施工組織控制不完善有關(guān)。

1.2.3 變形裂縫

由于隧洞地質(zhì)、水文條件復(fù)雜，而設(shè)計(jì)、施工中未能很好掌控，那么也會(huì)出現(xiàn)難以預(yù)料的裂縫。例如隧道線(xiàn)路上存在構(gòu)造斷裂帶、軟弱帶，而隧道與巖層層面夾角偏小，施工中不僅容易出現(xiàn)塌方等嚴(yán)重事故，成洞后裂縫現(xiàn)象也會(huì)很突出。這與勘察設(shè)計(jì)不充分、施工時(shí)缺乏對(duì)復(fù)雜情況變化的合理應(yīng)對(duì)等原因也有著密切關(guān)系。

2 輸水隧洞裂縫的處理方法

2.1 裂縫的調(diào)查和觀測(cè)

對(duì)于隧洞裂縫，應(yīng)通過(guò)調(diào)查和觀測(cè)取得第一手資料后再制定有針對(duì)性的處理措施。隧洞入水前或抽排掉水后，可以入洞檢查，觀察裂縫部位，判斷裂縫類(lèi)型。表面可見(jiàn)裂縫的長(zhǎng)度、寬度可以采用尺量或?qū)Ｓ脺y(cè)縫儀器進(jìn)行檢測(cè)。對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部缺陷，應(yīng)采用探地雷達(dá)和紅外熱像儀器進(jìn)行檢測(cè)。探地雷達(dá)可以分辨介電常數(shù)差異較大的界面，通過(guò)連續(xù)脈沖掃描，得到隧洞全斷面雷達(dá)圖像。隧洞運(yùn)行期間可通過(guò)漏水量變化發(fā)現(xiàn)滲漏裂縫的存在。

2.2 裂縫處理的常用方法

2.2.1 表面處理

對(duì)表層非貫穿裂縫可以采用表面封閉處理的方法，直接在裂縫區(qū)域批抹水泥砂漿、聚合物水泥砂漿、環(huán)氧膠泥或涂刷瀝青防水、防腐厚漆等。對(duì)有一定寬度的裂縫，可沿裂縫中線(xiàn)開(kāi)槽，開(kāi)槽深度應(yīng)超過(guò)裂縫深度1～2cm，界面清洗干凈后壓嵌聚合物水泥砂漿，再在表面粘貼玻纖布進(jìn)行加強(qiáng)。而對(duì)于貫穿裂縫，這種方法不一定有效，特別是存在泌鈣現(xiàn)象時(shí)更是治標(biāo)不治本，應(yīng)采用化學(xué)灌漿方法處理。

2.2.2 灌漿處理

（1） 回填灌漿。當(dāng)襯砌完成后在襯砌與巖體之間仍會(huì)存在空洞，彼此之間的空洞有可能連通形成滲水通道和孔隙，此類(lèi)型滲水可采用回填灌漿封堵滲漏通道。回填灌漿的方法是在襯砌表面以一定間距，鉆透襯砌進(jìn)入圍巖內(nèi)部，然后灌入一定壓力的水泥漿或水泥砂漿。其中注漿壓力應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)取值范圍通過(guò)試驗(yàn)確定參數(shù)，對(duì)于孔隙大的部位兼顧經(jīng)濟(jì)因素可采用水泥砂漿作為注漿材料。同時(shí)在灌漿過(guò)程中，應(yīng)加強(qiáng)二襯混凝土變形的監(jiān)測(cè)，防止意外發(fā)生。

（2） 固結(jié)灌漿。固結(jié)灌漿是為了提高圍巖的承載力，使隧洞周?chē)膰鷰r結(jié)成整體。當(dāng)圍巖破碎嚴(yán)重且襯砌厚度也不滿(mǎn)足要求時(shí)，固結(jié)灌漿是較為有效的方法。固結(jié)灌漿方法與回填灌漿相似，又有所區(qū)別。固結(jié)灌漿的鉆孔深度一般更深（要深入基巖），灌漿壓力更大。東涌水庫(kù)隧洞三標(biāo)出口段曾因漏水而采取固結(jié)灌漿常規(guī)做法：環(huán)向間距0.94m，縱向間距1m，鉆孔深度3m，孔徑 42mm，灌漿壓力為1.5MPa，最終解決了漏水問(wèn)題。

（3） 化學(xué)灌漿。化學(xué)灌漿是采用化學(xué)材料進(jìn)行灌漿。化學(xué)灌漿材料目前工程上使用最多的為環(huán)氧樹(shù)脂、聚氨酯、水玻璃等。如對(duì)于泌鈣較嚴(yán)重的即可沿裂縫兩側(cè)鉆孔，孔以斜45°角向鉆入，孔距0.3～0.5m，孔深11cm，孔徑 25mm，并以0.5～0.6MPa的壓力灌入環(huán)氧樹(shù)脂。水性聚氨酯也是一種常用的灌漿材料，其固結(jié)體遇水膨脹的特性使其具有較好的止水效果，特別適合變形縫止漏。聚氨酯灌漿后再在其表面刮涂聚脲材料，并埋置一層胎基布，具有良好的封閉止水效果。

2.2.3 結(jié)構(gòu)加固

當(dāng)裂縫危及襯砌混凝土結(jié)構(gòu)性能時(shí)，常采用結(jié)構(gòu)加固方法進(jìn)行處理，例如增大混凝土截面積、內(nèi)嵌套拱、增加支撐點(diǎn)、構(gòu)件角部外包型鋼、預(yù)應(yīng)力加固、噴射混凝土加強(qiáng)等。隧洞出口存在較多縱向和環(huán)向裂縫，采用內(nèi)嵌套拱結(jié)合橫向支撐的方法，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間監(jiān)測(cè)表明加固效果顯著。但多年后再觀察也存在內(nèi)嵌套拱和橫向支撐銹蝕，并且會(huì)對(duì)過(guò)流產(chǎn)生影響，因此結(jié)構(gòu)加固方法存在局限性，選用加固方案時(shí)應(yīng)綜合考慮再加以選擇。

2.2.4 其他方法

裂縫處理還有其他一些方法可供選用。例如置換混凝土，先將損壞的混凝土剔除，再以新混凝土（普通混凝土或聚合物混凝土）進(jìn)行置換。再如仿生愈合法，在混凝土加入具有“自愈”功能的組分，當(dāng)混凝土中出現(xiàn)裂縫時(shí)這種組分釋放出液芯纖維，能夠讓裂縫自動(dòng)愈合。對(duì)于裂縫可能加速鋼筋銹蝕，也可采用陰極保護(hù)等電化學(xué)方法保證長(zhǎng)期的防腐效果。

3 結(jié)語(yǔ)

裂縫對(duì)于輸水隧洞可能是很?chē)?yán)重的問(wèn)題，如一些裂縫降低承載力，危及結(jié)構(gòu)安全，也可能只是一些危害不大的微裂紋，因此應(yīng)通過(guò)加強(qiáng)監(jiān)測(cè)掌握裂縫發(fā)展變化的規(guī)律，對(duì)影響嚴(yán)重的裂縫制定處理方案，積極有效地解決問(wèn)題，以消除隱患，確保隧洞安全、穩(wěn)定地運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

隧道與隧洞的區(qū)別范文第3篇

關(guān)鍵詞：高速；鐵路；隧道；圍巖分級(jí)

由于當(dāng)前國(guó)內(nèi)外盛行的隧道圍巖分級(jí)，大多僅適用于長(zhǎng)度及埋深較小或勘探工程量很多、或開(kāi)挖有導(dǎo)洞等條件的圍巖分級(jí)。我國(guó)多年的勘探設(shè)計(jì)資料表明，在勘察階段，其工程量是比較少的，特別是深埋長(zhǎng)大隧道，即或有較多的勘探工程量，但與埋深和長(zhǎng)度相比較，其控制程度遠(yuǎn)不如一般的地下洞室，仍是很有限的。在此情況下，如何做好深埋長(zhǎng)大隧道的圍巖分級(jí)、評(píng)價(jià)是相當(dāng)關(guān)鍵的。為此，必須對(duì)隧道全線(xiàn)工程地質(zhì)條件做全面、深入的了解，進(jìn)而尋求一些新的方法去獲得巖石的RQD值、結(jié)構(gòu)面狀態(tài)、巖體完整性等資料。

另外，高速鐵路隧道與其他隧道相比有各自的特點(diǎn)。水電隧洞雖然規(guī)模大，但勘探工作十分詳細(xì)，而且其位置本身就是選地質(zhì)構(gòu)造、地層巖性相對(duì)優(yōu)良的地區(qū)。鐵路因?yàn)檎咕€(xiàn)的需要?jiǎng)t有時(shí)不得不穿越地質(zhì)條件很差的地段。所以，在施工過(guò)程中因圍巖級(jí)別的諸多問(wèn)題（如設(shè)計(jì)中確定圍巖級(jí)別與實(shí)際圍巖級(jí)別的差異、按照規(guī)范確定的圍巖級(jí)別進(jìn)行支護(hù)仍然滿(mǎn)足不了要求等）而往往延誤工期，提高工程造價(jià)甚至發(fā)生工程事故。作者參與了正在建設(shè)的云桂高鐵（昆明到南寧高速鐵路）的施工，在施工中最為棘手的問(wèn)題就是前期勘察設(shè)計(jì)階段對(duì)隧道地質(zhì)情況了解不全面，導(dǎo)致工程進(jìn)度困難、造價(jià)調(diào)整、事故頻發(fā)、高頻率的設(shè)計(jì)變更等諸多問(wèn)題。

因此，根據(jù)高速鐵路隧道的特點(diǎn)盡快建立有效的圍巖分級(jí)方法已成為廣大高鐵建設(shè)者的強(qiáng)烈愿望，也成為高鐵工程地質(zhì)研究急需解決的課題。我認(rèn)為，所謂有效的圍巖分級(jí)就是技術(shù)上可行，能充分利用勘察設(shè)計(jì)、施工階段的工作信息，逐步由粗到細(xì)的一種分級(jí)，并能立即用于指導(dǎo)施工的分級(jí)。本論文就是沿著上述思路開(kāi)展研究工作的。

1 基于TSP探測(cè)成果的圍巖分級(jí)

根據(jù)設(shè)計(jì)階段的地質(zhì)勘察工作成果可以對(duì)隧道的圍巖進(jìn)行分級(jí)，這一分級(jí)結(jié)果對(duì)于指導(dǎo)設(shè)計(jì)和招標(biāo)、投標(biāo)均能起到一定的作用。但是，由于勘察工作的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查是在地表進(jìn)行的，對(duì)隧道的圍巖分級(jí)帶有很大的推測(cè)性；鉆探雖然深達(dá)隧道位置，但鉆孔數(shù)量有限；物探雖然也是進(jìn)行深部探測(cè)，但難以對(duì)圍巖的頻繁變化做出較為準(zhǔn)確的探測(cè)；這種分級(jí)的準(zhǔn)確性和精度都難以保證，而地質(zhì)條件本身的復(fù)雜性又使其更為困難。所以，更靠近隧道的、更為準(zhǔn)確的分級(jí)就成為隧道設(shè)計(jì)、施工人員的迫切需要。

TSP和其它反射地震波方法一樣，采用了回聲測(cè)量原理。根據(jù)對(duì)TSP探測(cè)資料的解釋?zhuān)看慰傻玫秸谱用媲胺?50m左右的范圍內(nèi)圍巖的地質(zhì)狀況，并由巖性變化、巖體中富水性強(qiáng)弱程度和換算出的圍巖力學(xué)，參數(shù)按照《鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》進(jìn)行圍巖分級(jí)。根據(jù)TSP探測(cè)結(jié)果所得的圍巖分級(jí)結(jié)果這與勘察階段的圍巖分級(jí)結(jié)果基本一致。但是，根據(jù)TSP探測(cè)的圍巖分級(jí)與勘察階段的圍巖分級(jí)相比，又有一定的差別，表現(xiàn)在各類(lèi)圍巖的距離較短，顯然更為精確，將其直接應(yīng)用于指導(dǎo)設(shè)計(jì)和施工更為可靠。另外，同一級(jí)圍巖中包括了不同的軟硬程度的巖石，或者巖性類(lèi)似，但富水情況不同，這顯然更為接近圍巖實(shí)際，使設(shè)計(jì)和施工人員有了更為可靠的依據(jù)，也為施工過(guò)程中的變更設(shè)計(jì)提供了極有價(jià)值的資料。

2 基于超期水平鉆孔的圍巖分級(jí)

利用超前鉆孔確定掌子面前方圍巖級(jí)別主要是依據(jù)鉆速的快慢機(jī)鉆孔中回水的顏色來(lái)判斷前方掌子面圍巖的巖性、構(gòu)造及巖石的破碎程度，進(jìn)而判斷圍巖級(jí)別。其工作程序是，首先對(duì)掌子面圍巖特征進(jìn)行描述，作掌子面地質(zhì)素描圖，然后進(jìn)行鉆探，在鉆進(jìn)過(guò)程中記錄鉆進(jìn)速度、回水的顏色、從鉆孔沖出的巖石顆粒大小等，最后對(duì)這些資料進(jìn)行整理分析，確定圍巖級(jí)別。在被鉆的圍巖開(kāi)挖過(guò)程中對(duì)圍巖進(jìn)行詳細(xì)描述，并作開(kāi)挖面地質(zhì)素描圖，一方面為了驗(yàn)證分級(jí)結(jié)果，另一方面，為后續(xù)的圍巖分級(jí)積累經(jīng)驗(yàn)。當(dāng)然，由于目前還沒(méi)有根據(jù)鉆進(jìn)資料進(jìn)行圍巖分級(jí)的定量指標(biāo)體系，所以，根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn)，這種分級(jí)應(yīng)該是在一個(gè)隧道掘進(jìn)過(guò)程中，特別是在掘進(jìn)初期就不斷總結(jié)完善十分重要。實(shí)踐證明，在掘進(jìn)到幾十米后即可通過(guò)信息反饋總結(jié)出一些規(guī)律。

從云南山區(qū)多座隧道的圍巖分級(jí)實(shí)例發(fā)現(xiàn)，不同級(jí)別的圍巖在鉆進(jìn)過(guò)程中表現(xiàn)出不同的特征，這些特征就是區(qū)分圍巖級(jí)別的依據(jù)。通過(guò)觀察總結(jié)，對(duì)于鉆進(jìn)工程中的現(xiàn)象得出如下認(rèn)識(shí)：

（1）鉆進(jìn)正常表明圍巖節(jié)理少，巖體完整；卡鉆表明圍巖破碎，往往是幾組節(jié)理交匯的反映，而且顯示節(jié)理較為密集；吃鉆表明是從堅(jiān)硬巖層突然進(jìn)入軟弱巖層，而且軟弱巖層一般出露寬度大于20cm。

（2）鉆進(jìn)過(guò)程中流出的液體顏色是巖性的反映。

（3）從鉆孔中沖出的巖粉粗表明巖石軟弱或破碎，巖粉細(xì)表明巖石堅(jiān)硬或完整。

（4）從鉆孔中流出的水流量越大，表明巖體中裂隙越發(fā)育。

（5）鉆進(jìn)速度快表明巖石軟弱，鉆進(jìn)速度慢表明巖石堅(jiān)硬，但對(duì)因裂隙發(fā)育而出現(xiàn)的卡鉆現(xiàn)象或巖石軟弱出現(xiàn)吃鉆現(xiàn)象的情況需區(qū)別分析。鉆速忽快忽慢表明圍巖變化頻繁。由于對(duì)于指導(dǎo)施工來(lái)說(shuō)圍巖級(jí)別不宜變化頻繁，特別是不宜在1～2m左右變化，所以，根據(jù)鉆速變化進(jìn)行圍巖分級(jí)時(shí)必須結(jié)合其他現(xiàn)象綜合考慮。

3 基于監(jiān)控量測(cè)資料的圍巖分級(jí)

雖然已經(jīng)有不少的研究者已經(jīng)提到應(yīng)用監(jiān)控量測(cè)資料進(jìn)行判斷圍巖性質(zhì)，進(jìn)而確定下一工序的支護(hù)參數(shù)，但截至目前還沒(méi)有一個(gè)判斷標(biāo)準(zhǔn)，甚至用哪些指標(biāo)來(lái)判斷也沒(méi)有形成統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)。而應(yīng)用監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行圍巖分級(jí)則一方面開(kāi)展的較少，另一方面研究程度更低。

總所周知，圍巖級(jí)別不同，隧道開(kāi)挖后圍巖的松動(dòng)范圍大小不同，圍巖應(yīng)力調(diào)整時(shí)間的長(zhǎng)短不同，圍巖施加在襯砌上的荷載（特別是施加在初期支護(hù)上的荷載）大小也不同。所以，根據(jù)以上認(rèn)識(shí)，通過(guò)對(duì)圍巖與初期支護(hù)直接的接觸壓力的分析，我們提出以圍巖與初期支護(hù)直接的接觸壓力趨于穩(wěn)定的時(shí)間（d）、圍巖與初期支護(hù)直接的接觸壓力變化速率（MPa/d）（監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)穩(wěn)定之前）兩個(gè)指標(biāo)作為圍巖分級(jí)的依據(jù)。

綜上所述，高速鐵路隧道圍巖分級(jí)雖然已經(jīng)進(jìn)行了很多的研究工作，然而，研究工作是沒(méi)有止境的，有些問(wèn)題，限于資料不足，加之作者才學(xué)疏淺，目前尚無(wú)力進(jìn)行研究，即使本論文討論的問(wèn)題，也難免有不盡人意之處，因此，作者懇切希望得到師友們的批評(píng)指正。

參考文獻(xiàn)

隧道與隧洞的區(qū)別范文第4篇

【關(guān)鍵詞】隧道工程；地下水處理；環(huán)境地質(zhì)效應(yīng)

中圖分類(lèi)號(hào)：E271 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

一、前言

作為隧道工程地下水處理中的重要工作，其環(huán)境地址效應(yīng)在近期得到了長(zhǎng)足的發(fā)展和進(jìn)步。該項(xiàng)課題的研究，將會(huì)更好地優(yōu)化隧道工程地下水處理的實(shí)踐效果，從而保證環(huán)境地質(zhì)效應(yīng)的良好控制。

二、隧道工程對(duì)地下水平衡破壞的影響分析

巖層受到內(nèi)力和外力地質(zhì)作用的聯(lián)合影響，風(fēng)化卸載帶及其附近的新鮮巖帶內(nèi)各種成因、不同序次的非連接結(jié)構(gòu)面十分發(fā)育，使其成為巖石圈中連續(xù)性、整體性最差的圈層。

同時(shí)，該層位又是地下水最為集中的部位，陸地部分宏觀上看就像巖石表面籠罩著一層地下水。因此，隧道工程建設(shè)往往是修建在由水、巖、熱、氣等構(gòu)成的一個(gè)復(fù)雜的巨型系統(tǒng)之內(nèi)的。天然情況下，巖土具有自身的（動(dòng)態(tài)）邊界（力學(xué)、補(bǔ)給或排泄），系統(tǒng)各構(gòu)成要素或不同要素之間維系著一種動(dòng)態(tài)平衡的關(guān)系。隧道的開(kāi)挖，相對(duì)于在一定空間范圍內(nèi)改變了系統(tǒng)的邊界（對(duì)于巖體）或增加了輸出邊界（對(duì)于流體）。這樣，系統(tǒng)本身就必然按照其固有的運(yùn)動(dòng)規(guī)律對(duì)此作出反應(yīng)，具體表現(xiàn)則為隧道附近一定范圍內(nèi)的圍巖破壞，水、熱、瓦斯氣向隧道排泄，或者尋求新的動(dòng)態(tài)平衡。地下水埋藏在巖體里面分布著的大量空隙，這些空隙既是地下水儲(chǔ)存場(chǎng)所，也是其轉(zhuǎn)移通道。隧道開(kāi)挖不可避免的會(huì)破壞一些地下水的儲(chǔ)存點(diǎn)和轉(zhuǎn)移通道，引起地下水的轉(zhuǎn)移，造成地下水的重新分配，從而形成新的含水層和地下水轉(zhuǎn)移通道。而原來(lái)的含水層和轉(zhuǎn)移通道中地下水將減少甚至枯竭。將會(huì)導(dǎo)致隧區(qū)局部地下水位降低。便演化為施工中乃至建成后對(duì)各類(lèi)水文地質(zhì)的影響，進(jìn)而延伸至對(duì)巖體表面附著的生態(tài)環(huán)境影響，出現(xiàn)地表植物大面積枯萎甚至死亡等生態(tài)危機(jī)。

三、隧道工程水文地質(zhì)及生態(tài)環(huán)境影響的評(píng)估

近年來(lái)的研究，我們認(rèn)為在新建隧道工程項(xiàng)目的整個(gè)過(guò)程中，要把隧道---環(huán)境水文地質(zhì)---生態(tài)環(huán)境影響作為一個(gè)系統(tǒng)工程來(lái)考慮，把穩(wěn)定原有隧道水文地質(zhì)環(huán)境和保護(hù)生態(tài)環(huán)境作為環(huán)境影響評(píng)估的重點(diǎn)。

1.環(huán)境水文地質(zhì)及影響的評(píng)估范圍

隧道水文地質(zhì)勘測(cè)和環(huán)境影響評(píng)估的范圍與水文地質(zhì)條件復(fù)雜程度以及隧道埋深和長(zhǎng)度有關(guān)。隧道排水與大口徑井抽水類(lèi)似，將在洞頂含水層中形成疏干漏斗，其引用半徑R0=R+B/2。隧洞排水引發(fā)的洞頂環(huán)境災(zāi)害主要發(fā)生在疏干漏斗的范圍內(nèi)。由于隧道長(zhǎng)度遠(yuǎn)大于寬度，加之洞口段含水量的厚度往往變小，因此洞頂疏干漏斗與井點(diǎn)降落漏斗的形態(tài)還有區(qū)別，其空間形狀不是倒圓錐體而是倒橢圓錐體，其地面范圍不呈圓形而近似于橢圓形。根據(jù)我國(guó)若干隧道因開(kāi)挖改變地下水環(huán)境、并影響地表生態(tài)環(huán)境的實(shí)例，隧道兩側(cè)的影響寬度為400～2600m或更大，因此，隧道環(huán)境水文地質(zhì)勘察和環(huán)境影響評(píng)估的范圍以隧道兩側(cè)各1000～5000m為宜。

2.環(huán)境水文地質(zhì)評(píng)估項(xiàng)目

（一）環(huán)境水文地質(zhì)評(píng)估項(xiàng)目，主要包括：地形地質(zhì)；水文地質(zhì)條件、分區(qū)、計(jì)算參數(shù)選擇；預(yù)報(bào)涌水量的方法、公式、成果等。

（二）環(huán)境因素調(diào)查的主要項(xiàng)目及內(nèi)容

地表水體（河流、井、泉、水庫(kù)、貯水池、水渠等）的長(zhǎng)度、面積、容量、水位及其重要性分類(lèi)；農(nóng)田、林業(yè)用地的類(lèi)型、面積，需保護(hù)的重要性或名貴植物的數(shù)量和范圍；人口密度；建筑物和構(gòu)筑物的數(shù)量、類(lèi)型和分布，特別注意有無(wú)重點(diǎn)保護(hù)文物景點(diǎn)；其它，如棄碴堆放場(chǎng)地的地形和水文條件、水土流失狀況、不良地質(zhì)現(xiàn)象等。

3.公路隧道環(huán)境影響的評(píng)估內(nèi)容和標(biāo)準(zhǔn)

當(dāng)公路隧道通過(guò)強(qiáng)富水區(qū)及中等富水區(qū)，以及巖溶發(fā)育區(qū)時(shí)，即工程施工及運(yùn)營(yíng)期間大量地下水涌入或從中排放時(shí)，對(duì)周?chē)h(huán)境將有較大的影響。因此，在新建隧道時(shí)應(yīng)對(duì)環(huán)境影響程度和范圍進(jìn)行評(píng)價(jià)，并應(yīng)提出有關(guān)補(bǔ)救措施或相應(yīng)對(duì)策，對(duì)于公路隧道重要程度尤為突出。

四、隧道建設(shè)對(duì)地下水環(huán)境的影響

地下水滲流系統(tǒng)給隧道的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)造成了嚴(yán)重影響，同時(shí)隧道建設(shè)也會(huì)給地下水環(huán)境帶來(lái)嚴(yán)重影響。隧道工程對(duì)于地下水的疏干和改造作用顯得尤其突出，目前一些竣工的隧道工程已經(jīng)表現(xiàn)出對(duì)隧址區(qū)的嚴(yán)重影響。

1.隧道對(duì)地下水的疏干作用

隧道開(kāi)挖后，由于集水和匯水作用，地下水不斷進(jìn)入隧道中，地下水動(dòng)力場(chǎng)因此發(fā)生改變，引起地下水的運(yùn)動(dòng)通道發(fā)生轉(zhuǎn)移，形成新的勢(shì)匯。隨著隧道排水過(guò)程的延續(xù)，整個(gè)隧址區(qū)的地下水系統(tǒng)發(fā)育形成了新的地下水轉(zhuǎn)移通道，隧道開(kāi)始大量排出地下水，從而形成一個(gè)降位漏斗，漏斗不斷擴(kuò)展，疏干其影響范圍內(nèi)的地面水源，引起地下水與地表水徑流發(fā)生改變，直接造成隧址區(qū)地表泉水流量減少甚至溶泉消失，井水水位下降，水量減少甚至干涸，直接影響當(dāng)?shù)毓まr(nóng)業(yè)生產(chǎn)及人民的生活。隧道的建設(shè)造成地下水位降低，當(dāng)?shù)叵滤坏揭欢ǔ潭葧r(shí)，會(huì)使當(dāng)?shù)赝寥篮繙p少，植物生長(zhǎng)受到抑制，甚至萎蔫、停止生長(zhǎng)，給當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境帶來(lái)負(fù)面影響和經(jīng)濟(jì)損失。

2.隧道排水導(dǎo)致巖土應(yīng)力變化

隧道排水會(huì)引起地下水滲流場(chǎng)的變化，造成地下水位下降，飽和巖土層中的孔隙水壓力下降，圍巖承受的有效應(yīng)力增加。其次，由于地下水動(dòng)力場(chǎng)的改變，地下水流方向改變?yōu)橄蛩淼乐行牧鲃?dòng)，其方向是向下的，地下水滲流力增大了豎直向下的應(yīng)力，造成總應(yīng)力上升，更增大了圍巖的有效應(yīng)力。在有效應(yīng)力增大的情況下，圍巖會(huì)發(fā)生新的沉降，直到巖體應(yīng)力達(dá)到新的動(dòng)態(tài)平衡。大面積的巖體沉降使隧道的使用效能降低，維護(hù)成本增加。

五、環(huán)境地質(zhì)效應(yīng)的系統(tǒng)防治分析

1.開(kāi)展有效的工程地質(zhì)勘察

通過(guò)詳細(xì)的勘察為設(shè)計(jì)施工提供相關(guān)的參數(shù)和指標(biāo)，確定合理的挖方案、步驟。如果勘察工作所提供的數(shù)據(jù)不詳細(xì)，勢(shì)必給支護(hù)工作留下隱患。對(duì)深基坑注意查明以下幾個(gè)方面：場(chǎng)地位置、地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造、不良地質(zhì)現(xiàn)象等：對(duì)場(chǎng)地地層進(jìn)行劃分：調(diào)查地下水的類(lèi)型、埋藏條件、侵蝕性及土層的凍結(jié)深度；測(cè)定土的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)；調(diào)查基坑周?chē)刭|(zhì)環(huán)境。

2.優(yōu)化開(kāi)挖方案

地下工程的開(kāi)挖方法很多，大型地下工程施工不可能全斷面一次成洞，實(shí)際上是根據(jù)出渣運(yùn)輸洞不同、施工機(jī)械類(lèi)別和巖石特性等條件，選擇開(kāi)挖施工方法。這樣就決定了大型地下洞室是分層分塊開(kāi)挖，逐步形成洞室設(shè)計(jì)體系的特點(diǎn)。

3.科學(xué)的降水設(shè)計(jì)方案

要降低地下水位，就要合理的選擇降水方法，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行工降水的方案設(shè)計(jì)。人工降水方法的選擇是人工降水成敗的關(guān)鍵在降水技術(shù)方法的選擇時(shí)，應(yīng)注意考慮以下幾點(diǎn)：降水場(chǎng)地的水地質(zhì)條件；含水層的透水性：地下工程開(kāi)挖的深度及技術(shù)要求；水場(chǎng)地的施工條件和施工設(shè)備的能力范圍；選用的方法是否經(jīng)濟(jì)理便于施工；可根據(jù)條件將多種方法組合使用，充分發(fā)揮不同方之間的互補(bǔ)性。

4.推行地下工程建設(shè)系統(tǒng)管理與防御技術(shù)

地下工程的建設(shè)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，必須從勘察、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)測(cè)全方位實(shí)施工程防御體系。勘察設(shè)計(jì)方面，首先了解地質(zhì)情況，查明周?chē)鞣N地下管線(xiàn)和建筑物的要求，設(shè)計(jì)時(shí)要對(duì)地質(zhì)資料了解清楚，精心設(shè)計(jì)并做到優(yōu)化：施工方面，必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)進(jìn)行施工，對(duì)于有支撐的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，必須遵守先撐后挖，嚴(yán)禁超挖，盡量縮短墻體暴露時(shí)間以及分層開(kāi)挖。

六、結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)隧道工程地下水處理的環(huán)境地質(zhì)效應(yīng)的相關(guān)研究，我們可以發(fā)現(xiàn)，該項(xiàng)工作的開(kāi)展有賴(lài)于對(duì)多方面技術(shù)優(yōu)勢(shì)因素的掌控，有關(guān)人員應(yīng)該從隧道工程地下水處理的客觀實(shí)際出發(fā)，研究制定最為切合實(shí)際的環(huán)境地質(zhì)效應(yīng)掌控方案。

參考文獻(xiàn)：

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隧道與隧洞的區(qū)別范文第5篇

關(guān)鍵詞：地鐵工程；防水技術(shù)；排水措施

1 地鐵工程的防水目的及意義

地鐵防水是地鐵建造質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，防水的好壞關(guān)系到地鐵的使用性、耐久性、安全性，這就要求地鐵需具有良好的防水性能，主要表現(xiàn)為以下幾方面：

1.1 地鐵安全、常規(guī)運(yùn)營(yíng)需要防水

地鐵是人流擁擠、密集的地方，同時(shí)也是電力設(shè)備集中設(shè)置的地方。因此保證人員的舒適和設(shè)備的防潮是非常重要的事情。

1.2 地鐵工程本身的安全和持久性需要良好防水

當(dāng)侵蝕性地下水侵入鋼筋混凝土中時(shí)，會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，腐蝕墻體，降低混凝土的硬度和強(qiáng)度，同時(shí)在混凝土內(nèi)部的鋼筋也會(huì)被侵蝕，使得鋼筋混凝土的承重力被削弱，造成坍塌的隱害。

1.3 環(huán)境保護(hù)需要地鐵防水

我國(guó)一直都面臨著水資源短缺的問(wèn)題，尤其是城市。當(dāng)?shù)罔F工程滲水排至地面時(shí)，不僅僅寶貴的地下水被浪費(fèi)掉了，地面植被遭到淹埋，地下水水位的下降也將使地面下沉，地表不平均，地上建筑物會(huì)沉降或塌陷。

1.4 地鐵運(yùn)營(yíng)階段減少維修成本需要良好的防水

地下水的滲漏將帶來(lái)地鐵內(nèi)部裝潢的霉變，潮濕的空氣會(huì)腐蝕鐵軌，使鐵軌生銹。地鐵內(nèi)部的線(xiàn)路一旦遭到侵蝕，不但會(huì)發(fā)生觸電、漏電等隱患，將會(huì)給線(xiàn)路運(yùn)營(yíng)帶來(lái)極大的安全事故和不可控性。

2 地鐵防水施工的要求與一般原則

2.1 地鐵防水施工要求

按照《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》，地鐵車(chē)站和機(jī)電設(shè)備集中地段防水等級(jí)為一級(jí)，即不允許滲水，結(jié)構(gòu)內(nèi)表面無(wú)濕漬。結(jié)合地鐵結(jié)構(gòu)的防水原則，可將設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)定為：多道設(shè)防，其中必有一道結(jié)構(gòu)自防水，并根據(jù)需要可設(shè)附加防水措施。地鐵區(qū)間隧道及連通道等附屬工程，防水等級(jí)為二級(jí)，結(jié)合地鐵結(jié)構(gòu)的防水原則，可將設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)定為：一道或二道設(shè)防，其中必有一道是結(jié)構(gòu)自防水，并根據(jù)需要可采取其他的附加防水措施。結(jié)構(gòu)自防水是區(qū)間隧道防水的根本，任何輔防水措施都不是萬(wàn)能的，必須重視結(jié)構(gòu)自防水。

2.2 地鐵主要的防水施工原則

（1）依據(jù)工程實(shí)體的結(jié)構(gòu)和用途等具體特點(diǎn)，兼顧全封閉性和排水性，秉著以防為主、防排結(jié)合，因地制宜，多道設(shè)防，剛?cè)峤Y(jié)合，經(jīng)濟(jì)效益，綜合治理的原則，確保工程能夠不滲不漏，安全穩(wěn)定。

（2）必須在充分考慮結(jié)構(gòu)自防水的情況下，做圍護(hù)結(jié)構(gòu)。鋼筋混凝土圍護(hù)結(jié)構(gòu)要能夠達(dá)到不滲不漏，嚴(yán)絲合縫，治標(biāo)治本，壽命長(zhǎng)久的要求，考慮具體工程是否需要抗?jié)B標(biāo)號(hào)和防水混凝土抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)的措施，確保防止變形縫、穿墻管道和施工縫等接縫在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生。

3 地鐵工程中的主要防水技術(shù)

3.1 主動(dòng)防水技術(shù)

3.1.1 降 水

在地下水位下開(kāi)鑿隧洞或深挖基坑時(shí)，為了能夠滿(mǎn)足施工需要，營(yíng)造適宜的施工環(huán)境，必須阻止基底、基坑或隧道側(cè)面的滲水；為了不致使邊坡發(fā)生小面積滑坡的現(xiàn)象，危害工作人員人身安全，必須防止側(cè)壁或基層土壤流失；為了減少隧道內(nèi)的空氣壓力，應(yīng)在隧道初期，盡量降低側(cè)柱支擴(kuò)的壓力；為了不使基底在施工過(guò)程中隆起并且破壞；為了更好地改善基坑和填土的砂土特性，這一切都需要降低地下水才能完成。

一般來(lái)說(shuō)，可以用井點(diǎn)降水法和集水明排法來(lái)降低地下水的水位。井點(diǎn)降水法即為了達(dá)到降水目的，對(duì)地下水施壓，通過(guò)力的作用，擠壓使地下水能夠排出。

集水明排法目的在于疏干地下水，即先在坑中挖出集水井，經(jīng)由開(kāi)挖的集水溝疏導(dǎo)，用泵將地下水從井中抽出。

不過(guò)，對(duì)當(dāng)今社會(huì)而言，水資源十分寶貴，而且地鐵線(xiàn)一般處于人口稠密、建筑物林立的繁華地區(qū)，長(zhǎng)時(shí)間、大量抽排地下水，將對(duì)建筑物的穩(wěn)定性造成影響，甚至產(chǎn)生區(qū)域性地而沉降。同時(shí)，考慮到對(duì)地下水資源的保護(hù)，在降水的同時(shí)，增加回灌措施，采用降水與回灌相結(jié)合的方法，既達(dá)到了無(wú)水施工的目的，又保護(hù)了地面建筑物的穩(wěn)定和地下水資源。

3.1.2 引 流

引流是指在地鐵工程隧道開(kāi)挖支護(hù)施工過(guò)程中，通過(guò)設(shè)置排水管、排水溝方式，使地下水從勢(shì)能高地方向勢(shì)能低的地方流動(dòng)，最后通過(guò)水泵將水流抽出。

3.1.3 區(qū)域性水份轉(zhuǎn)移

區(qū)域性水份轉(zhuǎn)移是指利用大自然的規(guī)律，實(shí)現(xiàn)在枯水期修建地鐵工程。如武漢長(zhǎng)江隧道修建過(guò)程中，其入口段地處長(zhǎng)江三級(jí)階地，與長(zhǎng)江水、漢江水有密切的水力聯(lián)系，當(dāng)長(zhǎng)江水處于枯水期時(shí)地下水補(bǔ)給長(zhǎng)江水，從而地下水壓力、流量減小，有利于地鐵施工。

3.2 被動(dòng)防水技術(shù)

被動(dòng)防水技術(shù)可以分為結(jié)構(gòu)防水和材料防水。地鐵工程自身結(jié)構(gòu)在起到承受?chē)鷰r荷載的同時(shí)又是防水結(jié)構(gòu)，所以稱(chēng)之為結(jié)構(gòu)防水。不參與承受?chē)鷰r荷載而只依靠自身的防水性能產(chǎn)生防水作用的，稱(chēng)為材料防水。因此結(jié)構(gòu)防水和材料防水的區(qū)別就在于是否參與了承受荷載。

3.2.1 結(jié)構(gòu)防水（堵水）

當(dāng)采用鋼筋混凝土和混凝土做圍護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí)，強(qiáng)調(diào)做好圍護(hù)結(jié)構(gòu)的防水，把其視為治本的項(xiàng)目和永久防水線(xiàn)，做到不滲不漏，稱(chēng)之為結(jié)構(gòu)防水。在地鐵車(chē)站施工中常用的方法有：

（1）連續(xù)墻堵水。在施工前構(gòu)筑的鋼筋混凝土地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)，利用其自身具有的整體性和混凝土的抗?jié)B性，能達(dá)到堵水的效果；

（2）旋噴樁堵水。即在基坑支護(hù)坡樁完成后，再在支護(hù)樁之間的不連續(xù)部分補(bǔ)插旋噴樁，以封堵住地下水。但其對(duì)于滲透系數(shù)大的含水層，往往達(dá)不到堵水的目的。

（3）深層攪拌水泥土墻擋土止水技術(shù)。通過(guò)水泥與土層的攪拌混和，提高了土層的承載能力和止水能力，起到堵水的功能。

（4）淺埋暗挖法。淺埋暗挖法又能分成正臺(tái)階法、眼鏡法、中洞法、CRD工法、平頂直墻暗挖法、半斷面插刀盾構(gòu)法、柱洞法等等，淺埋暗挖法是一種涉及到的地面拆遷相對(duì)較少，不影響地面交通的方法，所以經(jīng)常被應(yīng)用在實(shí)際工程作業(yè)中。

3.2.2 材料防水（堵水）

在地鐵防水工程中，只采用結(jié)構(gòu)防水并不能滿(mǎn)足防水要求，必須增加附加防水層。這附加防水層并不能承受?chē)鷰r荷載，因此稱(chēng)之為材料防水。附加防水層作為隔離層是一道重要的防水線(xiàn)，起隔水作用，目的是補(bǔ)償增強(qiáng)結(jié)構(gòu)總體防水效果。

例如武漢地鐵二號(hào)線(xiàn)的施工縫防水問(wèn)題，在該工程中，就使用了雙道遇水膨脹嵌縫膠材料，這種材料具有較好的緩脹性能，搭配注漿管，使?jié){液填充到嵌縫膠范圍內(nèi)的空隙，這樣就達(dá)到了止水的目的。同時(shí)，二號(hào)線(xiàn)也使用了PZ制品型遇水膨脹止水條，這種材料由于具有遇水膨脹的性能，在防滲作業(yè)中起到了重要作用。

在淺埋暗挖法施作的地鐵工程中，材料防水主要是采用柔性外包防水層，作為地下車(chē)站結(jié)構(gòu)的“輔助防水層”，其設(shè)置在初期支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面、包裹在二次襯砌結(jié)構(gòu)的外表面。例如，在初期支護(hù)噴射混凝土和二次襯砌模筑防水混凝土之間采用高分子樹(shù)脂板材（如ECB、EVA板材等）作防水隔離層，就能起到較好的防水效果；而且對(duì)二次襯砌模筑防水混凝土來(lái)說(shuō)，亦非常有利。

而在盾構(gòu)隧道中，一方面，材料防水主要是通過(guò)管片外防水來(lái)實(shí)現(xiàn)。管片外防水包括設(shè)置管片外防水防腐層及管片外注漿兩方面內(nèi)容；另一方面，特殊部位的防水措施也屬于材料防水措施。

4 結(jié) 語(yǔ)

由于地質(zhì)成因的復(fù)雜性、支護(hù)條件多變性、地下水賦存多樣性等，使得地下水問(wèn)題是一個(gè)涉及多學(xué)科交叉的復(fù)雜巖土工程問(wèn)題。因此，要從理論、實(shí)踐中一勞永逸解決地下水問(wèn)題是相對(duì)困難的。目前地鐵工程地下水影響研究尚處于初步階段，如地鐵地下水分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)、地鐵地下水防水標(biāo)準(zhǔn)等一系列問(wèn)題有待展開(kāi)進(jìn)一步研究。地鐵改善地面交通、減緩城市擁擠具有重要意義，地鐵工程按照百年工程的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，這比一般工程的標(biāo)準(zhǔn)更加嚴(yán)格，倘若防水未做好，工程的百年壽命將難以保證。因此，重視地鐵防水，精心設(shè)計(jì)、精細(xì)施工應(yīng)充分落實(shí)。

參考文獻(xiàn)

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