公路特长隧道反坡施工排水技术.pdf

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1、公路特长隧道反坡施工排水技术■王国丰【摘要】隧道反坡排水技术是工程建设中的一项重要工程施工技术。随着近几年我国运输和交通路线的迅速扩张，再考虑到施工地本身地形、地貌以及地质结构的复杂性，公路特长隧道就不可避免地成为了大型道路建设的重要施工环节，其反坡施工排水技术成为了公路特长隧道施工质量与安全的关键因素。对此，本文根据公路特长隧道反坡施工排水的特点及难点，结合工程实例概况，提出了具体的施工技术建议，包括常用排水方案、排水系统设计以及其他注意事项。【关键词】反坡施工排水系统公路特长隧道一、公路特长隧道反坡施工排水的特点、

2、难点公路特长隧道特指单洞长度3000In以上的隧道，特长隧道的反坡施工的重要环节就是排水，是影响工程施工进度和整体施工水平的重要因素。而公路特长隧道反坡施工排水的难点在于排水技术的选择、排水方案的设计、实际施工排水隧道复杂的地质结构等方面。由于传统排水技术的成熟以及环境适应能力强的特点，一般反坡排水工程量不太大的时候会优先选择传统的排水技术作为排水系统的技术基础，在根据实际施工条件(比如正常涌水量大小、最大涌水量大小、地下水位的变化、地质结构变化、水质成分等)，适当调整施工排水策略，以更好适应当下反坡施工排水项目。二、

3、工程概况本文将以务正高速公路平地园隧道为例，分析其隧道反坡施工排水技术。务正高速公路(务川I至正安高速公路)是《贵州省高速公路网规划》“6横7纵8联”中的第一横，路线全长4l_85km，全线设隧道12座，单幅总长18490m，其中特长隧道(平地园隧道)3710m／1座。该隧道纵坡设计为单向坡，出口端施工为反坡施工，符合本文对于公路特长隧道反坡施工排水技术的研究条件。就该隧道的工程地质状况而言，其地质结构为单斜结构，总体平缓但局部岩体复杂，节理分明，夹层软弱，其层岩性质为碳酸岩，隧道进口端发育有天然大溶洞，呈南北走向，与

4、隧道轴线迂回相交。就隧道水文地质状况而言，砂岩层含水量丰富，泥层为隔水层，隧道的涌水量较大，正常涌水量约2906．05立方／天，最大涌水量可高达5812．1立方／天。三、具体施工技术由于隧道务川端地势陡峭，且接平地园3#大桥，该桥6#墩高达72ill，此处开始施工的话只有切下一部分山体才能形成施工平台，施工成本非常大且进度很慢，因此不能从隧道入口开始施工。正安端地势纵坡较缓，覆盖厚，且属于顺向仰坡，易发生覆盖层滑移。鉴于该隧道进出口端地势条件及便道运输条件，总体施工方案为进口端采用从既有便道位置先施工横洞长约213Il

5、l，和主洞斜交，距离隧道入口507m，进入主洞后前后各开一工作面进行施工；出口端直接进洞施工。由于进入溶洞之后，隧道将出现大量的地下涌水，施工时首先将溶洞底板堵住，在加强排水引导和初期支护；因为隧道中段出现断层，岩体破碎，地下水量加大，排水施工时使用超前小导管注浆施工技术，先将破碎岩体凝结再开挖核心土；由于隧道进口埋深较浅，在ZK67+895位置出现突泥，为了保证整体排水方案，将冒顶地表用钢筋混凝土板封闭处理，内部加强护拱，用轻质材料回填；在出口施工时，考虑到下坡地势，排水方案采用了分段积水，逐级抽排的排水方式。1．常

6、用排水方案通常情况下，长度达到1km及以上的隧道反坡就会使用多泵串联抽排水的方式解决排水问题。其工作原理是将多个水泵连接起来，通过水泵将掌子面水排至隧道入口，然后利用外排水系统完成后续排水工作。反坡排水一般采用多级排水方式，即在每级级差50m左右的位置上安装集水槽和污水泵，将隧道中的水自第一级至最后一级逐级排出。另一种排水技术是风压排水技术，其结构主要包括空压机储气罐、罐体支架、进气管、进水管、压力表、排水管、排污管、闸阀等器件，其工作原理是利用这样一个装置将掌子面的积水抽进空压机储气罐中，待水储满，然后利用隧道中高压

7、风将水排至隧道外。一方面，由于风压比水泵的扬程压力大很多，不需要多级排水就能一次性将水排出，污水残留少；另一方面，不需要多人每级监控，人工成本低。2．排水系统设计本文的排水系统设计主要考虑排水技术的选择、排水能力的计算以及水泵的选择三方面。(1)本文的排水系统设计选择第一种常见的排水技术，以移动水泵和固定水泵相结合的方式进行排水：①掌子面的积水引流至隧道口的集水槽中，其他的地下水深处之后自然流入隧道内侧的集水槽中。②通过小型的移动水泵将集水槽中的水排出至移动水仓，再通过大型的移动水泵将积水再次转移至固定的排水泵站。③利

8、用固定水泵逐级抽排积水，直到最后将隧道里的积水排出至隧道外进行污水处理排放。(2)排水能力的计算也是公路特长隧道反坡施工排水的重要步骤，只有准确的排水能力计算能够保证排水方案的最佳排水效果。排水能力计算主要参考两项参数，包括水仓容量和泵站级数：①水仓容量水仓容量一般注意最大涌水量预测、具体施工和清淤等方面，本文中巴万高速的隧道研究