隧道工程**前深孔真空降水技术研究

时间：2022-02-18

在坡度比比较大的斜井选用**前的深孔真空泵降水技术性，能高效地减少砂岩含水量，使砂岩处在基本上平稳情况，根据降水合理地操纵了*三系富水砂岩涌水涌砂危害，减少了工程施工难度系数，促使开挖及基坑支护工作多较化、常态，合理地保证了安全施工、品质，进一步提高了工程项目工程进度。

程儿山隧道施工穿越重生岩化功效差的*三系富水砂岩地质构造时，砂岩含水量比较大，部分存有股状消防水带砂涌出，开挖振荡后软岩易变软失衡，初支易形变塌陷，处理错误乃至会产生施工安全事故.在别的相近地质环境隧道施工中一般选用真空泵轻型井点降水技术性[1]，因受降水管件、机器设备、走管主要参数等局限危害，在程儿山隧道施工富水砂岩运用实际效果不理想化，且降水和开挖工艺流程互相影响比较大.通过多次对降水管件、走管主要参数探索提升及论述，最后产生了**前的深孔真空泵降水技术性，合理减少了砂岩含水量，降水后砂岩处在基本上平稳情况，合理确保了安全施工、品质和进展规定.

项目概况

程儿山隧道施工坐落于宁夏固原市郊，是中铝项目投资基本建设的原州区至王洼铁路线煤炭运输专线运输分区规划工程项目，设计方案标准规范为地方铁路I级，单线隧道施工，施工单位为宁夏。

程儿山隧道施工位于黄土梁峁区，进口坐落于清石河右岸，出入口坐落于大庄排沟，隧道施工正洞起止里程数为DK5 345～DK11 788，总长 43m（6m明洞），进出口贸易基础埋深较小，较少基础埋深为9m，均值基础埋深130~140m，较大基础埋深290m。

隧道施工设2座斜井协助工程施工，1#斜井长1038m，2#斜井长1036m，斜井综合性竖向倾斜度为10.6%，较大倾斜度为12%，隧道施工正洞及斜井均穿越重生*三系富水砂岩地质构造，斜井进到正洞后产生4个掌子面往前开掘，斜井立即穿越重生*三系富水砂岩地质构造进到正洞Ⅳ级软岩工程施工，是确保隧道施工按照计划施工期全线贯通的根本所在.

程儿山隧道施工斜井软岩关键为*四系上升级统风积沙质黄土层、*三系富水砂岩.地表水为裂（孔）隙水，空气降水根据沟谷及*四系孔隙度垂向渗透到补充深层次基岩裂（孔）隙或沿基岩面径流量，周期性转变较显著，部分砂岩粘结不均匀，地表水从粘结较弱的砂岩处涌出，水道无周期性，常发生比较大的集中化涌水涌砂状况。

*三系富水砂岩在含水量低或无地表水地质构造，软岩可靠性不错，开挖基坑支护成功，当砂岩含水量扩大，原貌砂岩快速恶变，呈流砂状外涌，开挖振荡后砂岩构造快毁坏，工程性质快速恶变，砂岩呈饱和状态的细沙状，软岩可靠性快速下降，开挖基坑支护艰难.1#斜井斜4 ～斜1 90段为*三系富水砂岩区，因为斜井为12%反坡，砂岩总体含粉量低，透水性强，四周地表水聚集到掌子面，砂岩随渗涌水被弄出，产生很大的裂缝，拱部及侧墙易形变及塌陷，且严重危害施工队伍及设施的安全性.依据当场智能水表测水流量得到：砂岩较大涌水量为1570m3/d，均值涌水量为800~1000m3/d。

降水方案设计

**前的深孔真空泵降水

**前的深孔真空泵降水横断面布局 .

（1）上阶梯拱部降水管布局：沿拱部开挖线布孔，长度12m，环向间隔0.3m，沿开挖线外插角15°~30°，每4m设定1环.

（2）上阶梯关键土降水管布局：长度12m，横着间隔0.5m，往上倾斜度15°~30°，每4m设定1环.

（3）上阶梯底端降水管布局：长度12m，横着间隔0.5m，往下倾斜度15°，每4m设定1环.

（4）下台阶侧墙降水管布局：沿上阶梯拱脚两边斜纵向各设1排，长度9m，竖向间隔0.5m，向外倾角30°，往前倾斜度30°，每4m设定1环.

（5）横断面断开降水管布局：竖直下台阶侧墙两边横着操控，长度6m，间隔1m，每过20m设定1排.

（6）降水管联接方式：负责人选用准75mm无缝钢管，按间隔0.2~0.5m沿管体设定立管联接口，立管（准32mm）和负责人中间选用32mm钢丝软管联接，选用10#铅丝捆扎坚固，密封性胶带缠紧，并在联接位置增设闸阀，操纵井管降水，负责人每1.5m一节，管一端选用8mm厚钢板密封性电焊焊接坚固，一端选用准75mm钢丝软管和机械泵联接，机械泵悬架于距实际操作面相对高度1.5m以内的两旁边墙壁，并齐整放置固定不动好.

（7）降水管生产加工：降水管每根长6~12m，选用各节长1.5m的准32高频焊管按段捆扎电焊焊接联接而成.降水壁厚钻8mm透水性孔，间隔10cm梅花形布置（液压钢管1.5m不设透水性孔），并包两层过虑层，即无纺土工布包囊一层，再包100目过滤网一层，减少砂岩的流动率，包完后每间距20cm选用绑丝系紧.准32mm降水无缝钢管选用准25mm无缝钢管做为各节三通接头，电焊焊接联接.管接头底部选用3mm厚钢板封底，并电焊焊接准8mm园钢.

（8）降水规定：

①降水前要开展试抽水试验，确定无渗水和漏汽异常情况，降水全过程中，真空泵空气压力操纵在-0.06MPa下列，机械泵工作压力操纵在55kPa以上，为确保接连不断抽降水，应预留双电源开关，防止关闭电源[1]；

②降水务必依据掌子面开挖立即推动，降水队组与开挖班组务必搞好配合工作；

③在隧道施工开挖全过程中，将隧道施工底端潜水位降至隧道施工底下列不少于1m的深层，避免仰拱开挖涌砂涌水；

④加强对隧道施工内水流量的观察，每日观察水位线，立即把握水位线转变状况，以具体指导降水运作及隧道施工的开挖；

⑤当砂岩透水率增加，涌水量提升时，宜将真空电磁阀间隔适度数据加密；

⑥集水总管设计标高宜尽可能贴近地下水线，离心水泵轴心与主管平齐.

掌子面后才截排水管道

斜井为12%反坡，假如掌子面后才渗涌水聚集到掌子面，会毁坏软岩可靠性，危害降水实际效果，因而需对后才自流水经横竖向截排污沟聚集到集水坑，再由泵房排出来洞外，横竖向截排污沟及集水坑规格按汇水流量尺寸明确.

降水成效

未采用降水对策前工程施工状况

*三系富水砂岩含水量高，开挖振荡后呈淤砂情况，砂岩在水的用途下工程性质快速下降，基本上无自稳性，开挖时涌水涌砂状况比较严重，初支易形变、身后易产生裂缝，仰拱底端淤沙厚，承载能力减少，存有非常大的安全性质量风险.工程施工流程中采用了旋喷桩、序幕灌浆、轻型井点真空泵降水等工程施工方案对策均未做到预期目标，当场基本上处在半工程施工半停产情况.

采用降水对策后工程施工状况

通过各承建企业持续探索提升，采用了**前的深孔真空泵降水对策后，将富水砂岩含水量操纵在砂岩塑性形变含水量10%下列，使软岩基本上处在平稳情况，初支形变减少，降水后选用基本隧道工程施工技术性就可以一切正常开掘，每月进尺由原先5m提升至15~20m.4结果

（1）在*三系富水砂岩地质构造施工过程中，地下水处理是头等大事，仅有选用科学合理的降水对策才可以确保一切正常开挖开掘，防止因地表水导致软岩构造毁坏、软岩变软形变，乃至产生施工安全事故.

（2）**前的深孔真空泵降水对策解决了*三系富水砂岩地质构造工程施工难点，合理减少了砂岩含水量，维持软岩处在基本上平稳情况，降水后砂岩基本上做到湿冷情况，便于开挖基坑支护，工程施工安全性能高，并合理确保了安全施工、品质和进展规定.

（3）**前的深孔真空泵降水技术性摆脱了传统的真空泵轻型井点降水施工技术的构思，沿两边已基坑支护拱墙及底端布孔，大幅度降低了开挖全过程中降水管的危害，保证了边开挖、边降水的实际效果，工艺流程互相影响小

.（4）在坡度比比较大的斜井施工过程中，掌子面后才聚集水严重影响掌子面砂岩可靠性及降水实际效果，运用横竖向截排水设备很切实解决了此问题.

（5）**前的深孔真空泵降水技术性实际效果理想化，很切实解决了程儿山隧道施工*三系富水砂岩开挖基坑支护艰难等瓶颈问题，1#斜井取得成功穿越重生富水砂岩地质构造，于2015年1月份进到正洞Ⅳ级软岩工程施工.

词条
词条说明
施工降水在施工现场的重要作用
轻型井点机器设备原理井点管滤结构①单双排布置：当基坑(槽)总宽＜6m、降水深度≯5m时可选用单双排布置。井点管应布置在地表水的上下游一侧，两边的拓宽长短不适合低于坑槽的总宽B。单双排布置②双排布置：当基坑(槽)总宽＞6m时选用。单双排布置③环形或U 型布置：当基坑总面积很大时，应选用环形布置（考虑到工程施工机械设备出入基坑时须选用U 型布置）。环形布置 U型布置选用单双排、环形或U型布置时，坐
强夯施工
1、一般情况下夯锤重可取10～20t。其底面形式宜采用圆形。锤底面积宜按土的性质确定，锤底静压力值可取25～40kPa，对于细颗粒土锤底静压力宜取小值。锤的底面宜对称设若干个与其**面贯通的排气孔，孔径可取250～300mm。2、强夯施工宜采用带自动脱钩装置的履带式起重机或其它设备。采用履带式起重机时，可在臂杆端部设置辅助门架，或采取其它安全措施，防止落锤时机架倾覆。3、当地下水位较高，夯坑底
地基处理置换法
基本概念：其原理是以砂、砂砾石等原材料换置软基处理，与未结构加固的一部分造成复合型地基，保证提高地基抗压强度的目地。换置法又分成：(1)振冲换置法(或称碎石桩法) 碎石桩法是利用一种单边或双重震动的冲针，边喷髙压水流边下沉成桩，接着边填写砂砾石边振实，造成碎石桩。土桩和原来的粘性土构成复合型地基，以提高地基承载力和降低地基沉降。适用范围：可用地基土的不排水管道抗拉强度**出20kPa的污泥、淤泥质土
常见的地基处理方法为什么强夯地基选择较多？
针对一个建筑施工而言，它的基本所承重，对于我的功效是更大的，并且它也立即关系到建筑施工安全和品质危害。所以说路基是不是坚固，立即干扰到了中后期的定居和应用，在路基施工的过程中也不能允许有一切的粗心大意，每一个流程都务必保证充足好，那样才可以有一个更强的建筑物，它不但坚固并且不容易在基本上发生一切的问题,因此强夯地基才那麽关键。地基强夯解决那麽建筑基础一旦出了问题，建筑物都是会发生大规模的缝隙，塌陷