流沙地段隧道施工

来源：爱够旅游网

流沙地段隧道施工

在隧道工程施工中，由于受到地质地貌、空间等因素的影响，与其他施工相比，具有较大难度，存在施工时间长、工艺复杂等特点。在隧道开挖的过程中，尤其注重塌方的预防工作，这也是隧道施工的重点与难点。因为一旦隧道发生塌方事故，除了耗费大量的人力、财力、物力，影响整个工程的工期与质量，严重情况甚至造成人身威胁或财产损失。因此，加强隧道流沙地段的施工技术，是保障隧道施工安全、降低成本、提高工程质量的关键所在。

一、加强调查，制订方案：施工中应调查流沙特性、规模，了解地质构成、贯入度、相对密度、粒径分布、塑性指数、地层承载力、滞水层分布、地下水压力和透水系数等，并制订出切实可行的治理方案。

二、因地制宜，综合治水：隧道通过流沙地段，处理地下水的问题，是解决隧道流沙、流泥施工难题中的首要关键技术。施工时，因地制宜，采用“防、截、排、堵”的治理方法。

（1）防———建立地表沟槽导排系统及仰坡地表局部防渗处理，防止降雨和地表水下渗。

（2）截———在正洞之外水源一侧，采用深井降水，将储藏丰富构造裂隙水，通过深井抽水排走，减少正洞的静水和动水压力，对地下水起到拦截作用。

（3）排———有条件的隧道在正洞水源下游一侧开挖一条洞底低于正洞仰拱的泄水洞，用以降排正洞的地下水，或采用水平超前钻孔真空负压抽水的办法，排除正洞的地下

水。

（4）堵———采用注浆方法充填裂隙，形成止水帷幕，减少或堵塞渗水通道。以上几种施工方法，应根据工程地质、水文地质条件和地下水的性质、类型、赋存部位以及工期要求和经济效益等因素综合分析，合理选用。

三、先护后挖，加强支护：开挖时必须采取自上而下分部进行，先护后挖，密闭支撑，边挖边封闭，遇缝必堵，严防沙粒从支撑缝隙中逸出。也可采用超前注浆，以改善围岩结构，用水泥浆或水泥水玻璃为主的注浆材料注入或用化学药液注浆加固地层，然后开挖。

在施工中应观测支撑和衬砌的实际沉落量的变化，及时调整预留量。架立支撑时应设底梁并纵横、上下连接牢固，以防箱架断裂倾倒。拱架应加强刚度，架立时设置底梁并垫平楔紧，拱脚下垫铺牢固。支撑背面用木板或槽型钢板遮挡，严防流沙从支撑间逸出。

在流沙逸出口附近较干燥围岩处，应尽快打入锚杆或施作喷射混凝土，加固围岩，防止逸出扩大。

四、尽早衬砌，封闭成环：流沙地段，拱部和边墙衬砌混凝土的灌筑应尽量缩短时间，尽快与仰拱形成封闭环。这样，即使围岩中出现流沙也不会对洞身衬砌造成破坏。

工程实例

一、工程概况

为满足出口加工区110kv变电站电缆进出线需要，新建本工程电缆隧道，新建L2线段电缆隧道起点连接后沙峪镇裕安路与安富街交叉口处西马220kv站110kv切改工程拟建

电缆三通井，延后沙峪镇安富街北红线以南3.5m处向东至京顺路，与穿越15号线电力隧道相接。

6-8月正值雨季，地下水位较高施工无法继续进行，并危及隧道上方现况道路和高压变压器的安全，如何处理流沙地质成为当时施工中急需解决的一大技术难题。

为控制道路及构筑物沉降，减少对道路结构和构筑物的影响，防止地面坍塌，在电力里程L2线0+091.5向东至L2线0+106.5，L2线0+255向东至L2线0+2, 0+283向东至L2线0+292,L2线0+351向东至L2线0+422, L2线0+445向东至L2线0+473,采用全断面双液浆注浆。

二、工程地质条件

北京广联惠供用电工程设计有限公司提供的《出口加工区110kv送电工程岩土工程勘察报告的显示，场地地形平坦，拟建电缆隧道主要穿越地层为砂质粉土-粘质细砂和重粉质粘土-粉质粘土层。

地下水情况：根据地质勘察报告，在钻探深度范围内主要观测3层地下水。本工程施工时，暗挖隧道采用大口井降水。

第一层为上层滞水，水位埋深为2~4.4m,水位标高为26.17~32.57m,主要接受大气降水入渗、地下迳流及管道漏水补给，并以蒸发和地下迳流等方式排泄，天然动态类型为渗入-蒸发、迳流型；从水位长期动态资料看，其水位变化幅度为2~4m。

第二层为层间潜水（局部承压），水位埋深为6~9.6m,水位标高为22.7~28.28m,主要

接受、地下迳流及越留补给，并以地下迳流为主要方式排泄，天然动态类型为渗入-迳流型；从水位长期动态资料看，其水位变化幅度为2m左右。

第三层为承压水，水位埋深为12.3~18.0m,水位标高为14.~20.40m,主要接受地下迳流补给，并以地下迳流、人工开采为主要排泄方式，天然动态类型为渗入-迳流型；从水位长期动态资料看，其水位变化幅度为4m~6m左右。本工程隧道主要穿越层间水层。

本工程施工时，暗挖隧道采用大口井降水。及时完善地下水控制措施，确保无水施工作业。

三、处理方案的选择

经分析认为塌方的主要原因是砾石土较松散及砂粘土具有弱膨胀性，并且地下水位较高，含水量丰富。对此，施工中曾提出了大口井点降水、压力注浆等两个处理方案。经分析比较，大口井点降水可防止出现流砂但仍无法解决隧道前开挖的坍塌问题，故井点降水后只能采用大开挖明铺施工，故该方案施工难度较大，工期较长，造价较高。而若采用压力注浆方案，比照类似地基注浆加固工程的成功经验，则工期较短、造价较低、施工较简单。通过上述两个方案的技术经济比较，决定选用压力注浆方案：即利用压力注浆技术在一定宽度范围内对砾石土层进行固结注浆，通过浆液的胶结、填充等作用，提高砾石土层的内聚力，并封堵地下水，达到隧道超前开挖和工作坑开挖不再出现流砂坍塌目的。