广东省高速公路有限公司白建营团队在《广东交通职业技术学院学报》发表论文《多断层网状填充性岩溶隧道衬砌结构水灾害处治效果研究》,该研究以京港澳高速洋碰隧道左线为对象,通过自动化监测与数值模拟,揭示了多断层岩溶区隧道水害成因,提出针对性处治措施并验证其长期有效性,为同类隧道水害治理提供了科学参考。

洋碰隧道左线LK1920+255~LK1920+300区段穿越多断层岩溶区,自2003年通车以来水害频发,出现衬砌开裂、渗漏水甚至股状喷射等问题。研究团队经探测分析,明确水害主因:该区段溶洞与裂隙发育,地下水连通性强,季节性降雨补给形成高水头压力;断层内填充物稀软流动,导致衬砌长期偏压受损。
针对这一复杂地质条件,团队制定了综合处治方案:采用钻孔注浆填充溶腔,通过平行导洞钻孔排水减压,用镀锌钢带加固衬砌薄弱断面,以凿槽埋管法处置渗漏水接缝。为验证处治效果,团队布设了自动化监测系统,对二次衬砌表面应力、周边位移及排水导洞孔隙水压力进行长期监测。
监测结果显示,隧道长期运营中,二次衬砌荷载随地下水环境及溶洞填充物季节性流动变化,拱顶、拱腰、墙脚等关键部位受力显著,最大拉压应力集中在7—9月雨季,与背后水压力呈正相关。数值模拟分析表明,在实测水压力工况下,衬砌结构安全系数均大于3.0,满足规范要求,较最不利工况安全系数平均提升169.8%。
现场观测与监测数据综合验证,所采用的处治措施长期效果良好,有效控制了渗漏水问题,保障了衬砌结构安全。研究同时提醒,需定期养护疏通隧道排水系统,避免因排水堵塞导致水压力升高,确保隧道长期稳定运营。
该研究填补了多断层网状填充性岩溶隧道水害处治效果评估的研究空白,其提出的综合处治方案和监测方法,为我国南方多雨地区类似地质条件下的隧道养护提供了实用技术支撑。
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