山岭地道 论地下水对山岭地道施工的影响及对策

来源:城市地理 2021年11月26日 12:58

张小金

摘要:跟着国民经济的开展和交通的缔造,我国从上世纪开端便缔造了许许多多的地道。不论是在地道缔造进程中,仍是建后运营维护时,地下水问题一直是影響着地道工程的重要因素之一。地下水的活动和作用会改动地道含水环境,对山岭地道构成影响,影响地道安稳,因而知道地下水对地道施工的影响和做好防排水办法至关重要。

要害词:地道工程;地下水;山岭地道防排水

跟着我国公路交通工作飞速开展,公路等级不断进步,通车路程逐年攀升,在山岭和丘陵地区高速公路缔造中,地道计划以能缩短行车路程、进步线型标准、维护生态环境等长处,得到遍及运用,而地下水环境影响是地道施工的一个重要问题,地道开挖将或许损坏区域内的地下水系,山脉的地下水系经过长时间演化逐步安稳,有其本身的水流规则,地道的呈现必将改动地下水赋存情况,并成为地下水排出的天然通道,构成地下水的很多丢失,而且地道施工进程中,或许会因为水文地质的难以预料或查询不行清楚,打穿地下含水层,构成掘进进程中的涌水现象,然后对工程区地下水环境构成必定程度的晦气影响。

1、地下水对地道工程的损害

地道工程地质的问题常会引起地道事端,而地下水的活动和作用最是要害,很多的工程事端都是因地下水作用而引发。当地道经过断层破碎带、岩溶裂隙以及松懈岩土时,常会与地表水以及区域地下水有水力联络。当地道缔造要穿过断层破碎带以及大型岩洞时,地道山岭地道被切割为独自水力联络的单元,影响建筑结构的安全施工、正常运用及耐久性,对地道施工以及建后的维护运营等会有较大影响。

针对地下水或许会对地道安全施工和安稳运转构成的损害,有必要采纳必要的防排水办法。其合理性与周围地层的工程地质和水文地质条件联络密切。地下水水头较高时,采纳以堵为主的政策防水,这将给地道结构带来水压升高或作用方位搬运等问题,故有必要使地道防排水遵从“防、排、截、堵结合,量体裁衣,归纳治理”的准则,确保地道结构物和营运设备的正常运用和行车安全,到达防水牢靠、排水晓畅、经济合理、不留后患的目的。

2、地下水对山岭地道的影响

2.1地下水对山岭地道的软化作用

地道山岭地道遭到地下水的物理作用是热融、冻融、崩解、泥化、光滑、切割、软化,一般表现为归纳软化效应。当地下水滋润岩石后,岩石的物理状况受水分子影响发作改动,而且使岩石内部颗粒外表有了特别改动,使岩石强度发作改动,因而也加重了岩石移动的整个进程。当岩石中砂岩水分提升到4%时,强度便随之相应下降百分之五十。使砂砾土在支撑力缺乏的情况下完全失掉支撑力。尤其是粘土矿藏,因为其亲水性强、颗粒细,因而会构成水分子层在矿藏粘土之间:而与此一起,矿藏晶胞层中也易进入水分子,然后在内部层间构成水层。水层构成简单导致粘土矿藏内外部胀大,岩石强度会因这些水层的胀大而下降岩石强度,也称之为软化作用。软化作用与岩石胶结强度和胶结成分有很大联络。

2.2地下水对山岭地道的切割作用

水会对岩石的机理起到必定的切割作用,岩石在接受水压时,有用法向应力会随之减小,一起岩石的潜在抗剪力也会因冲突少而减小,终究也会使抗压抗剪切力强度减小,因而为水侵入岩层发明了条件。一起水还会岩石有必定的化学腐蚀效应,会与岩体的一些溶水元素发作化学反应,导致岩体上因密度的缺乏而生成许多空地,然后下降了岩石强度。

2.3地下水对山岭地道的胀大作用

不同的岩石质体会有不同的吸水功能,吸水功能致使岩石发作胀大的作用,因而会导致岩石内外部应变应力的改动,尤其是一些空地较多岩体,因为孔内的黄土积累,很简单遇水发作胀大,导致山岭地道损坏。在地道工程施工中,应充沛考虑水对岩石发作的影响。

3、地道工程防排水施工关键

3.1地道防排水规划目的

应对地道防排水规划目的做到充沛了解,防排水规划要以排水为主,辅佐以堵、截、引等手法,并根据长时间防排水的实践经验,根据具体情况规划排水设备并进行合理安置。要添加排水设备在地道地下水较多的当地,完成顺畅排水。在初期支护中应该对第一道工序实施引截排的防排手法。山岭地道开挖中根据其涌水的实际情况,做好记载,并进行引排。经过混凝土堵截和引水导管的引导在初期支护中构成必定的排水设备,混凝土渗水在喷混凝土后大为改观,然后到达防水作用。

3.2地道防排水防地

初期支护是地道防排水的第一道防地,而第二道防地则是经过反面排水和初砌柔性排水的设置来完成,在进行第2次衬砌时,应对喷锚混凝土的钢筋网断头、锚杆和不平坦部位进行喷补修凿,以到达合适柔性防水铺挂的混凝土外表平坦要求。再依造规划的具体要求将软式透水管挂在边墙环或拱部。根据混凝土渗漏的实际情况进行透水管引导,或者是添加用塑料锚固螺栓加固的环向软式排水管。对塑料锚固螺栓进行安置时,根据防水板必定的尺度进行钻孔塑料锚固螺栓的装置,防水板铺挂时,应选用垫圈环向和螺钉,并使建立的宽度在必定标准内。

3.3地道涌水类型

地道涌水可根据地下水的类型分为潜水渗流涌水、承压水渗流涌水、降水渗流涌水和会集涌水四类。其间潜水渗流的特点是地下水位相对比较安稳,且水位面高于地道纵向排水管的高程;承压水渗流涌水的特点是地下水承压,压力较大而且较为安稳,这类地下水简单构成地道路面溢水:降水下渗涌水量是指地表降水下渗流向地道构成的渗流量,其特点是渗流流向铅垂向下或沿岩层主导裂隙方向向下渗流,渗流线被地道所截者从地道排出,未截者则不受地道影响:会集涌水是指地道穿越地下暗河,或与地表河流水库等有水力联络的断层破碎带等时经过涌水处快速流入地道排水系统的水量,其特点是出水点会集,出水量大,施工时应事前做出妥善处理。

结束语:地道涌水量的预算需求进行进行专门的含水区段水文地质实验,其核算方法一般有解析法、物理模仿法和数值模仿法。近些年来,跟着科学技术的不断开展,电子核算机得到了空前广泛运用,数值模仿对地下水的非均质、各向异性特征描述现已可以完成,现已在核算地道涌水量中得到了广泛的运用。

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