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运营高速公路隧道排水系统检查及处治
日期:2021-10-15 浏览次数:

  隧道位于汕昆高速河池-百色段河池市东兰县境内,隧道里程为K1206+577~K1207+177,全长约为600 m。六汉隧道净宽10.25 m,净高5 m,隧道断面形式为曲墙式尖顶三心圆拱。隧道位于云贵高原边缘,是云贵高原向广西丘陵地带的过渡区段,地形地貌受地区岩性及构造控制明显,是典型的喀斯特地质区。隧道区域围岩主要为灰岩,大部分地段被第四系残坡积物覆盖,为残坡积层含砾粉质粘土、粉质粘土,部分区段基岩为震旦系中统南沱组沉积碎屑岩组成,为含砾砂质泥岩与含砾泥质砂岩。隧道采用二衬混凝土—防水板—挂网喷射混凝土、钢支撑—排水设施—锚杆构造形式,其衬砌排水系统中央排水管采用400 mm预制混凝土花管,纵向排水盲管采用Ф100×8 mm双壁打孔波纹管,横向排水盲管采用Ф100×8 mm双壁波纹管,Ф50单壁打孔波纹环向盲管沿隧道间距10m一道,具体构造见图1。


 
图1 隧道衬砌排水系统构造

  隧道所处亚热带季风气候,降雨量充沛。隧道区的地下水主要受到气象因素变化一致,尤其是流量、水位变化与大气降雨变化密切相关,属气象动态型。其地下水类型主要为第四系松散层孔隙水潜水、基岩裂隙水。结合地层岩性、孔隙性、富水性等,将隧址区含水层划分为第四系松散层含水层、基岩裂隙含水层。于2018年11月建成通车,在施工运营过程中,公路隧道衬砌部分侧边检查井出现积水严重的情况,且中央排水管的出水口出水量很小,可能存在堵塞情况,导致洞内排水不畅,洞内路面侧沟出现局部冒水现象。

图2 路侧边沟渗水现象 图3 边墙检查井积水情况 图4 入口端中央水管堵塞情况

  检查过程:
  地质雷达检测:采用地质雷达400 MHz的天线,沿着洞内半幅车道垂直行车方向拉一条测线,通过地质雷达的扫描图像,判定中央排水管的位置和大致埋深。然后沿着道路纵向拉一条平行测线,根据两条测线的交点确定中央排水管走向和中央检查井的位置。
  钻孔:采用50 mm水钻打孔机沿中央排水管道布置走向进行打孔直达中央排水管内,每隔50~100 m布置一个孔位。在路面漫水的区段,检查孔的孔位布置适当加密,以便对重点区段中央排水管及路基的情况进行较为细致的检查。
  内窥镜检测:检查孔打通之后,采用工业内窥镜(如图6)对管道内的状况进行检查,对每个检查孔内部的情况录制相应的检查视频存档。检查时首先需要判断检查孔是否成功钻入中央排水管,并观察管道中积水、淤堵等状况。

图5 地质雷达检测 图6 路面钻孔 图7 工业内窥镜

  检查结果:由于中央排水管施工时接头出现了脱节、错位,导致施工碎石透水层和浇筑路基垫层混凝土时大量涌入排水管内,凝固、硬化造成了中央排水管的堵塞。

图8 管内结晶及积水状况 图9 中央排水管反射图像 图10 管内局部堵塞情况

  病害处治:

  2021年7月对该隧道的排水系统检查,确定了中央排水管的堵塞部位之后,采用破开路面的方式对完全堵塞的隧道中央排水管进行开挖和更换,并对局部堵塞的中央排水管内的堆积物进行清理,之后恢复中央排水管和路面混凝土。对隧道中央排水管的更换、清理及恢复等工作如图11所示。

(a)破开路面混凝土 (b)取出的全断面硬化堵塞物
(c)更换排水管 (d)回填路面混凝土
图11  隧道中央排水管更换