漫谈矿山法隧道技术第十四讲——隧道涌水及其控制方法

分析制定隧道控制地下水对策的基本观点:既要考虑隧道施工对地下水的影响,也要考虑地下水对隧道施工的影响。指出控制地下水的对策必须符合3个条件:1)确保施工作业安全、顺利地开展;2)不对周边环境产生有害的影响;3)以合理的工费和工期来实现。隧道涌水视其发生位置、涌水量、发生时期、涌水量的历时变化等是各种各样的,应对隧道涌水进行合理分类,以便有的放矢地采取相应的对策。介绍了日本统计的地质构造和涌水现象的分类。涌水处理应达到3个基本目标:1)确保隧道施工在无水的条件下进行,或者是在可以接受的渗漏水条件下进行,或者是在对周边环境"可接受干扰"的条件下进行;2)二次衬砌原则上不承受水压作用,不得已时把水压控制在二次衬砌容许的范围内;3)运营中的隧道洞内不能成为地下水流经的通道,隧道衬砌背后必须形成一个纵横交错的、不易堵塞的、通畅的排水系统。达到上述目标的基本方法是:充分利用和提高围岩的隔水性能,合理地处理好"排"与"堵"的关系。针对涌水处理的3个基本目标,分别介绍了国内外相应的经验和措施。1)一些国家的指南、标准对隧道的涌水量进行了分级,认为涌水量≤2.5 L/(min·m)时基本上可以认为是在无水条件下施工;一般的线状流水、经常涌水可以用自然排水法排水;而针对突发大量涌水,则需要采取特殊的地下水对策予以解决。2)按照二次衬砌是否承受水压,隧道可分为3种情况:1衬砌不承受水压,即所谓的完全排水型隧道;2衬砌承受全部水压,即所谓的非排水型(防水型)隧道;3衬砌背后设置注浆域,分担衬砌承受的水压,衬砌只承受部分容许的水压。从目前的隧道设计实际来看,在山岭隧道中多数采用方案1,在城市隧道中多数采用方案2,在高水压和突发大量涌水的极端情况下采用方案3。介绍了日本、美国的设计经验。3)我国铁路隧道采用把地下水引入隧道,再从洞内两侧边墙附近设置的排水沟排出地下水的做法是值得商榷的;特别是在可能发生冻害的地区,更不可取。在国外,日本、德国、法国等国家的铁路、公路隧道基本上是把中央排水管设置在仰拱内或仰拱下方,而在隧道两侧只留有用于排出流入隧道内的雨水或隧道清洗水的排水沟;因此,建议立项研究取消洞内排水沟,设置中央或两侧脚部排水管的问题。最后指出,实现涌水处理的3个基本目标我们尚需努力,特别是"目标"的定位问题,尚需进行基础性的研究才能解决。在隧道施工中,涌水是不可避免的、客观存在的现象,我们积累的经验非常丰富,但缺乏系统的、认真的总结和归纳。     

庙埂隧道浅埋段地下水渗漏原因分析及处理措施

在建成都至贵阳铁路庙埂隧道进口长浅埋段,地表分布两个村庄。隧道开挖发生地下水渗漏,对地下水环境造成了破坏,致使地表井泉点干枯或水量减少,直接影响约680人的生产生活用水。为此,通过对庙埂隧道进口段大范围的水文地质调查,包括地下水含水岩组、补径排特征分析,并收集了施工段洞内及地表漏水现状资料,分析漏、失水原因,并提出“以堵为主,限量排放”的处理原则,采用洞内径向注浆结合超前周边注浆措施,达到堵水的效果,缓慢恢复了地下水环境。     

天津港某翻车机房水文地质条件及基坑地下水控制方案探讨

本文通过野外钻探、现场抽水试验及室内试验等综合方法研究了天津港某翻车机房工程水文地质条件,对基坑地下水控制方案进行了探讨。     

轻型井点降水工艺在工程中的应用

在地下水位较高的含水层中进行基坑开挖时,地下水会不断渗入基坑,较易产生流砂、管涌等破坏现象,甚至使边坡或坑壁失稳坍塌。在基坑开挖前,采用轻型井点降水工艺,将基坑内外水位降低,从而达到开挖基坑的目的,是常用且较为有效的施工方法。以恒大海上威尼斯排水涵闸施工工程涵闸基坑开挖为例,从方案设计到具体的施工过程叙述轻型井点降水。     

以稻壳为载体培养反硝化菌及硝酸盐氮的去除

研究了以稻壳为载体培养固定反硝化菌及其影响因素,并进行了模拟废水硝酸盐 氮的去除实验．结果表明：稻壳固定反硝化菌能有效地去除水中的ＮＯ３－,降解速率为 ５．９ｍｇ／（Ｌ·ｈ）,去除率达到９１．６％,稻壳培养反硝化菌的最适ｐＨ和温度分别是７．６和３０℃．     

某公路隧道对地下水环境的影响评价与对策

结合山西和顺至榆社高速公路的环境影响评价工作,通过对云山隧道地下水环境现状的调查,论述了隧道建设可能对区域地下水环境造成的影响,并提出了相应的对策和建议。     

地下水对边坡的化学淋溶效应分析

地下水对边坡的淋溶作用是很大的。自然界中岩石均含有可溶性组分(矿物、胶结物),特别是胶结物的淋失将削弱颗粒之间的联系而使岩体强度降低。以往,质量平衡模拟主要被用来研究区域深层承压水系统的水—岩作用,而且研究的目标主要是水质的演化。将该方法用于边坡浅层地下水系统的水—岩作用研究,着重解决长期困扰人们的化学淋溶对岩土强度的影响问题,取得了良好效果。     

大支坪隧道岩溶水文地质特征及其对隧道的影响

通过大支坪隧道区多阶段的地质勘察成果,以及隧道施工揭示的地质和涌水情况,对隧道区岩溶水文地质条件进行了重新分析和总结,全面阐述了隧道区地岩溶水文地质特征及其对隧道的影响,为隧道的施工动态设计提供参考。     

高密度电阻率法在地下水勘查中的应用

高密度电阻率法兼具剖面法与电测深法的效果,并具点距小、数据采集密度大、能直接反映基岩起伏状态,高密度电法测量的二维地电断面能较直观地反映基岩界线基岩构造,能够了解与围岩存在电性差异的断裂构造[1],在寻找地下水,查明采空区,探测岩溶发育带和划分地层诸方面得到了应用[2]。本次高密度电法勘探工区为某宾馆拟建场址,勘探结果证明高密度电法应用在山区地下水勘查中具有较好的实际效果和应用前景,但也存在一定的局限性。     

亚洲最大自航绞吸式挖泥船在深圳子子州岛下水

3月31日,由中交天航局投资建造的亚洲第一、世界第三自航绞吸式挖泥船“天鲸号”在深圳前海孑予州岛基地下水。这是中国自主建造的最大挖泥船,标志着我国结束先进挖泥船依赖进口的历史。