新奧法隧道施工中的水害治理方法研究:隧道新奧法施工程序

　　本文從新奧法的內(nèi)涵出發(fā)，分析了新奧法施工的特點(diǎn)，并談?wù)摿艘r砌水害的種類及原因，最后在此基礎(chǔ)上著重講解了襯砌水害治理方法。 　　 　　1.新奧法內(nèi)涵 　　新奧法是新奧地利隧道施工方法的簡稱，其英文為New Austrian Tunnelling Method，英文的簡稱為NATM。奧地利學(xué)者拉布西維茲（L. V. RABCEW ICZ）教授50年代提出了新奧法概念，隧道工程經(jīng)驗(yàn)和巖體力學(xué)是新奧法概念的理論基礎(chǔ)，錨桿和噴射混凝土組合在一起來作為主要的支護(hù)手段，是一種常用的施工方法，多國家的實(shí)踐和理論研究后，60年代正式命名，并取得專利。西歐、北歐、美國和日本等多國采用這種方法作為地下工程的主要施工方法，已成為隧道建設(shè)的標(biāo)志性技術(shù)之一。我國六十年代引入了NATM，之后的十幾年中迅速發(fā)展。到目前，NATM新奧法已成為過我解決地下工程難點(diǎn)的基本方法，幾乎所有的軟弱破碎圍巖地段修筑隧道都采用該方法。
　　2.新奧法施工特點(diǎn)
　　2.1及時(shí)性
　　噴錨支護(hù)是新奧法施工的主要手段，通過這種方法可以最大限度的緊跟開挖作業(yè)面施工，開挖施工面的時(shí)空效應(yīng)可以得到很好的利用，從而阻止支護(hù)前的變形，防止圍巖出現(xiàn)松動(dòng)，可以采取超前支護(hù)措施，加之噴射混凝土的早強(qiáng)和全面粘接性，這樣就可以保證支護(hù)的及時(shí)性和有效性。
　　立即噴射混凝土支護(hù)，在巷道爆破后，這樣可以有效地制止巖層形狀的變化，還可以控制應(yīng)力減弱去的伸展，進(jìn)而減輕支護(hù)的承載，加強(qiáng)了巖層的穩(wěn)定性。
　　2.2封閉性
　　全面密粘的支護(hù)，噴錨支護(hù)及時(shí)施工，避免水和風(fēng)化作用損壞圍巖，有效的防止膨脹巖體的潮解和膨脹，使原有巖體強(qiáng)度不變。
　　開挖巷道后，爆破作用造成圍巖產(chǎn)生新裂縫，原有的地質(zhì)構(gòu)造也有裂縫，兩者混在一起隨時(shí)有可能產(chǎn)生變形或塌落。噴射混凝土支護(hù)可以較高的速度向巖石面噴射，能把圍巖的裂縫、節(jié)理和凹穴充填，可以提高圍巖的強(qiáng)度。噴錨支護(hù)還能夠封閉圍巖，是水和空氣與巖層隔絕，不能夠想接觸，以至于防止裂隙填充物軟化、解體，防止裂隙張開。保護(hù)圍巖的穩(wěn)定性。
　　2.3粘結(jié)性
　　噴錨支護(hù)同圍巖能全面粘結(jié)，這種粘結(jié)作用可以產(chǎn)生3種作用：1）聯(lián)鎖作用�？梢詫⒈涣严斗指铋_的巖塊粘再一起，如果圍巖其中的一塊發(fā)生滑移或者墜落時(shí)，臨近巖塊會(huì)產(chǎn)生聯(lián)鎖反應(yīng)，穩(wěn)定性被破壞，較大范圍的出現(xiàn)冒頂或片幫；2）復(fù)和作用。噴錨支護(hù)可以使圍巖構(gòu)成一個(gè)受力體系，共同支護(hù)圍巖，提高圍巖的穩(wěn)定性和自身的支撐能力，形成一個(gè)同時(shí)工作的受力系統(tǒng)，改善巖石承載結(jié)構(gòu)，從根本上改變了支架消極承擔(dān)的缺點(diǎn)；3）增加作用。及時(shí)進(jìn)行噴錨支護(hù)，可以消除圍巖表面的凸凹不平，消除巖石表面的應(yīng)力集中現(xiàn)象，避免因應(yīng)力集中造成的圍巖破壞。可以改善巷道周邊的雙方向受力狀態(tài)，提高圍巖的強(qiáng)度。
　　2.4柔性
　　噴錨支護(hù)能夠和圍巖粘再一起，噴錨支護(hù)是一種柔性薄性支護(hù)，具有一定的柔性，可以使圍巖共同產(chǎn)生變形。圍巖中有一定范圍的非彈性變形區(qū)，可以有效的控制圍巖塑性去，充分發(fā)揮圍巖的自承能力。噴錨支護(hù)在與圍巖共同變形受到壓縮，產(chǎn)生支護(hù)反力，抑制圍巖產(chǎn)生過大的變形。
　　3.襯砌水害分類及原因
　　襯砌水害主要為襯砌滲漏，包括：滲潤、滴水、流水、漏水、噴水、淋瀑等現(xiàn)象。襯砌水害除受水文地質(zhì)環(huán)境因素的影響外，襯砌施工原因主要有：1）忽視質(zhì)量砼級(jí)配差澆注搗固不實(shí)，造成砼蜂窩、麻面、空洞；2）水灰比過大，造成表面整潔，內(nèi)部不緊密，產(chǎn)生泌水管路；3）施工縫、伸縮縫等縫隙產(chǎn)生漏水縫隙；4）由于地基不均勻、坍塌導(dǎo)致裂縫漏水。消除襯砌水害的首要任務(wù)是加強(qiáng)隧道的襯砌滲漏預(yù)防和整治。
　　4.襯砌水害治理方法分析
　　通過對(duì)以上襯砌水害原因的分析，得出了如下襯砌水害治理的方法：
　　4.1將地表水流入坑道的通道截?cái)?
　　該辦法要從以下3點(diǎn)著手：1）為防止沖刷洞口仰坡，實(shí)施作洞頂天溝；2）對(duì)洞頂?shù)乃�池，水塘，水槽等等進(jìn)行整治，以防止?jié)B水和積水；3）在泄水洞的地方進(jìn)行地下水?dāng)r截。
　　4.2對(duì)洞內(nèi)襯砌背后防排水進(jìn)行設(shè)施
　　該方法主要通過設(shè)置專用防排水設(shè)施（如防水板，止水條，透水軟管等等），將洞壁周圍噴出來的地下水加以匯積引導(dǎo)，排除洞外。實(shí)踐證明，該放放對(duì)于水害防治具有非常明顯的效果。具體做法如下：
　�。�1）盲溝網(wǎng)的鋪設(shè)。根據(jù)出水點(diǎn)、縫的分布和出水量大小，在噴錨支護(hù)或初期襯砌表面，設(shè)置環(huán)向、縱向相連，互通的盲溝網(wǎng)，然后由上至下，在邊墻下部穿過襯砌引入側(cè)溝、排出洞外；
　　（2）塑料防水板的鋪設(shè)。為提高隧道襯砌質(zhì)量的整體水平，在有水隧道設(shè)計(jì)中無論是整體式襯砌還是復(fù)合式襯砌大都設(shè)有防水板。防水板的規(guī)范化施工對(duì)水害防治具有非常重要的作用，其施作要素包括如下：①防水板搭接縫的粘合采用合成樹脂粘合劑粘結(jié)法和熱熔焊接法；②防水板的掛設(shè)必須按照從外向內(nèi)的順序進(jìn)行，先在貼圍巖一面焊設(shè)定量的PVC吊帶，同時(shí)用鋼釘釘在設(shè)置好的脹塞、木樁上。然后在其背面安裝無紡布的防水板。
　�。�3）襯砌三縫的防水。①無止水條設(shè)計(jì)而出現(xiàn)圍巖漏水時(shí)，襯砌環(huán)間施工縫以簡單的L 形企口、鋼刷打毛、高壓水沖洗等措施加以防滲，可以收到較好效果；②為了進(jìn)行止水遇水必須釘設(shè)止水條。該過程可用鋼釘直接將膠條釘在襯砌外邊緣或超挖回填混凝上表面，使膠條與混凝土面密貼；③堵頭模板的拼裝、加固與混凝土振搗等工序，必須與洞身混凝土同樣重視、同樣對(duì)待、才能收到良好的防水效果。
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　　（作者單位：中國水電十五局路橋工程公司陜西西安710006）

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