渗漏病害

2024-09-30

渗漏病害(共7篇)

渗漏病害 篇1

引言

近年来, 由于国家不断增加对基础设施的投入, 公路工程日益增多, 而公路隧道也越来越多。渗漏水是公路隧道中常见的、难以治理的病害, 通常会引发、加重其他的病害, 进而严重影响到隧道的正常运营。因此, 必须对公路隧道渗漏水问题进行有效的防治, 以确保公路行车安全。

1 隧道渗漏水原因分析

1.1 地质勘查

因存在多方面因素, 追多隧道地质水文勘查未能得到详细的落实, 资料的获取也大多不准确、不充分。同时, 因隧道线路建设中没有避开复杂地质与不良地质, 大大增加了隧道施工及防排水作业的难度, 为后期隧道渗漏水防治安全性造成危害。

1.2 防水设计方面

少数设计单位没有详细的了解隧道围岩特征及水文特征, 并且也没有采取适宜的防排水系统设计, 就会降低隧道防排水系统应对能力, 进而导致后期隧道渗漏水问题的发生。

1.3 材料使用

近年来, 我国防水材料生产厂家日益增多, 材料性能存在较大的差异, 再加上设计中通常没有具体的防水层参数指标, 这样一来, 可供选择的厂家就有许多, 而施工单位通常会选用价格低廉的防水材料。

1.4 防水施工

对于隧道防排水施工中常见的问题, 具体包括以下几类:

(1) 排水系统衔接不通畅, 公路隧道排水系统的构成因素主要包括纵向排水管、环向排水管等。如果施工中排水管上下部位没有衔接好, 或者是中间断开等, 在隧道运营过程中, 地层中的渗水就无法通畅的流出, 从而引发衬砌壁厚水压增高而导致的隧道渗漏问题。

(2) 基面铺设较为粗糙, 导致防水层被损坏。在岩石地层或是喷射混凝土基面上, 并没有严格依据有关规范处理基面。同时, 在浇筑二次衬砌混凝土时, 塑料防水层因受到挤压作用或是直接被尖锐的物质损坏。此外, 在混凝土收缩过程中, 防水板因受到剪力作用而损坏。

(3) 在安装隧道施工缝或是沉降缝处止水带时, 未按照设计要求进行, 导致隧道施工缝或沉降缝部位出现薄弱面, 最终成为隧道渗水主要部位, 从本质上来说, 施工缝或沉降缝部位是大多数隧道渗漏水出现的位置。

(4) 隧道二次混凝土质量较差也是造成隧道渗漏水问题的主要原因之一, 二衬是规避隧道防渗问题的最终措施, 但大多数隧道二衬内部, 特别是拱顶处存在不密实、空洞区域, 导致此部位成为薄弱面, 大大增加了渗漏水出现的可能性。

2 隧道渗漏水的预防

2.1 隧道防排水设计

2.1.1 公路隧道防排水设计应遵循的原则

(1) 做好隧道的水文地质勘查工作, 获得充分的资料, 尽肯能避免复杂地质、不良地质, 特别是富水地层。 (2) 对下穿江、河、村镇、城市及对环境有特殊要求的隧道, 应当采取全封闭不排水的原则。 (3) 应对附近的井泉、池沼、水库、溪流等进行全面的调查, 必要时还可进行观测和试验。设计时, 应当采取相应的预防和处治措施, 例如采用堵水施工工艺、加强结构防水性能设计等。 (4) 对于岩溶、高压水和适当排水不会影响环境的隧道, 应当采取以堵为主、以限量排放为辅的原则。 (5) 排水对环境确无影响时, 应当采取排水的原则, 并考虑排水措施的可维护性。

2.1.2 公路隧道防排水设计应考虑的方面

(1) 按照隧道降雨量与围岩等情况划分区段, 并进行防排水设计, 但需采取适宜的防排水策略, 确保防排水设计的精细化。

(2) 在富水区段, 应当采取注浆防水措施进行, 但需要遵循以下原则:在选择注浆防水方案时, 需要对地质情况、支护预期变形量等有关内容进行全面的考虑。对于地质预测或是预报有大量涌水的软弱地层地段, 应当采取地表或是洞内全封闭超前预注浆措施。在完成开挖作业之后, 如果出现了渗漏水或大量涌水现象, 应当采用支护前围岩注浆措施。如果初期支护表面出现了超出设计允许的渗漏水, 此时应当采用回填注浆工艺或径向注浆工艺。

(3) 如果隧道埋深较大, 或处于节理发育阶段, 或是地下水较为丰富时, 为了确保衬砌结构外围排水的顺利, 应当消除衬砌结构静水压力, 可通过在初期支护结束之前, 依据实际情况, 埋设排水圆形半管或矩形排水半管 (图1) , 以形成暗埋、永久式排水通道系统, 然后通过此系统来将水引入隧道纵向排水管, 或者是利用盲沟 (管) 引入排水沟, 最终将水排出洞外。

(4) 在二衬、初衬之间铺设高分子防水板、无纺布时, 应当采取无钉铺设工艺进行。

(5) 当二衬采用防渗混凝土时, 需确保隧道混凝土结构抗渗等级高于P6。当设计采用防水混凝土时, 需确保其抗渗等级高于P8, 并且还要重视施工缝、沉降缝处理构造与工艺。

2.2 隧道防排水系统的施工

(1) 当破碎岩层的覆盖层较薄弱、渗透性较强时, 应当尽早做好地表水的放排堵截与地表处置作业, 同时还要勤检查高水位水池, 以避免水流泄漏。当洞内施工需要进行临时排水作业时, 应当经常清理疏通隧道, 以避免积水。

(2) 注重初期支护防水性能, 并做好施工缝与变形缝防水作业, 以保证盲沟、排水管 (沟) 排水的顺畅。在埋设好中心排水管之后, 应当进行通水试验工作, 一旦发现积水漏水问题, 必须及时处理。

(3) 根据功能要求、类型与技术要求, 选用适宜的防水板材。做好防水板敷设作业, 但在铺设之前, 需清理整平初衬表面, 避免遗留任何尖锐物质。对于较大的坑洼, 应实施补喷平顺措施, 以此来规避防水板内刺破或是涨破。在敷设与焊接防水板材时, 选择适宜的工艺进行, 并有效控制预留松弛量, 以避免混凝土浇筑时涨破现象的发生。

2.3 隧道基底防排水设计与施工

(1) 当隧道基底围岩良好、岩石遇到水不容易发生软化、出水量相对较小时, 应当采用渗井排水法, 并沿着中央排水沟, 依据一定的间距, 设置与其相通的渗井, 对于设置的间距, 应当依据基底实际出水量来确定。对于渗井, 应当采用直径不超过中央排水沟宽度10cm的圆形, 并且还要在其中充填碎石、块石。此外, 为了方便检查与清淤, 应当将渗井、中央排水沟检查井设置在同一处。图2表示隧道基底排水渗井示意图。

(2) 当隧道基底围岩较差、岩石遇水极容易发生软化、出水量相对较大时, 为了及时排除围岩来水, 应当采用密渗井暗管排水法进行, 并且还要沿着中央排水沟密设渗井, 具体间距应当根据基底实际出水量确定, 但需确保其超过5m。通过设置在仰拱底部的纵向暗管, 可连接渗井底部, 但需确保暗管直径处于30~50cm范围内, 并且应当采用C15无砂混凝土制成。图3为隧道基底密井暗管法排水示意图。

2.4 二衬端头钢模板固定止水带施工技术的推广应用

(1) 技术原理:依据隧道轮廓、尺寸参数, 设计制造内、外弧形钢模板, 然后再采用螺栓将其连接。同时还要在内、外模板间设置止水带, 除了弧形钢模自身的连接以外, 还需要利用定型台车内侧钢板预留孔, 并固定端头钢管, 上述为止水带安装新工艺。

(2) 系统组成安装体系构成要素主要包括模板系统、连接系统、止水带本体、支撑系统以及预留孔洞, 具体如图4所示。

(3) 由端模板制成的二衬弧形钢模板厚度达0.5mm, 单元长度1000~1500mm, 相比于设计衬砌半径, 其半径R应当加大50mm。对于内、外钢模板组合宽度, 相比于设计厚度, 应当加大200mm。同时, 在完成所有的安装作业之后, 需确保其与衬砌台车边模板齐平。一般情况下, 弧形钢模板组合厚度可在30~50mm范围内调节。图5为端模板构造图。

(4) 技术要求:在安装二衬端头钢模板时, 对于初期支护平整度具有较高的要求, 需要满足工程设计标准。同时, 为了确保模板准确定位, 需保证一块模板范围内凹凸面高差不大于50mm/m2。此外, 在实际施工中, 还要严格依据相关设计与规范进行施工任务, 并且还要对隧道超、欠挖现象进行有效的控制与管理, 以确保喷射混凝土表面平整度达标。

对于二衬端头处采取的钢模板固定止水带施工技术, 其主要包含以下优势: (1) 安装便捷、省力, 止水带有一半外露, 安装质量一目了然。 (2) 减少了对木材的需求量, 环保节能效益明显。 (3) 消除了隧道二衬止水带施工中的质量通病, 提高了隧道施工技术水平。 (4) 衬砌端模严密性较好, 减少了混凝土浇筑过程中的漏浆现象, 有效地提高了混凝土质量。

3 结语

综上所述, 通过减轻、消除隧道渗漏水, 可有效降低隧道养护费用, 改善形成条件, 降低事故发生概率。但由于导致隧道渗漏水问题发生的因素有许多, 如果仅采用单一的预防措施, 效果不明显。基于此, 要想妥善解决此类问题, 应当采用系统性思想, 积极采用创新型技术, 并在综合考虑工程情况的基础上, 采取多种措施实现综合防治。同时, 在具体施工过程中, 还要严格依据相关施工程序进行施工, 并对施工质量进行严格的控制。此外, 如果在公路工程运营过程中发生病害, 应及时查清病害出现的原因, 并严格依据《公路隧道养护技术规范》 (JTGH12-2003) 规定的方法进行处理, 以免造成病害持续发展导致渗漏水的发生发展。

参考文献

[1]侯建彬.公路隧道病害质量研究[D].西安:长安大学, 2007:2~10.

[2]管德鹏, 倪光斌.完善施工工艺标准加强施工过程质量控制——《客运专线铁路隧道工程施工技术指南》主要内容介绍[J].铁路标准设计, 2006 (3) :70~73.

渗漏病害 篇2

【关键词】WPV;隧道病害;处理

1.工程概况

某公路隧道线路经过地区属低山河谷地貌,多年平均降雨量1141.9mm,山体富含水。标段内几座隧道因地质条件复杂、施工过程中防排水系统存在质量缺陷等原因,造成隧道完工后部分衬砌面存在线状或点状渗漏水现象,满足不了隧道“不渗不漏”的要求,给公路运营带来安全隐患。前期虽然采用在衬砌后注水泥浆的方法进行堵水,但效果不太明显,需进一步分析渗漏水原因和制定治理渗漏水病害的方案。

2.隧道渗漏水原因分析

根据隧道的结构设计和施工工艺,产生渗漏水病害的原因有以下几点:

2.1地质方面的原因

因隧道围岩破碎、节理发育,使围岩饱含裂隙水,又因本地区雨水充足,地下水补给充分,致使隧道渗漏水。

2.2施工方面的原因

隧道开挖断面凹凸不平,防水板在衬砌混凝土施工时因松弛度不足而撑破,失去防水功能;部分施工缝处由于工人施工时操作不到位,混凝土不能完全密实填充,该处的止水带起不到止水的作用,同样,由于止水条安装不规范,在施工缝整个断面上,都会有漏水的可能,而这种情况也比较普遍,是隧道产生渗漏水病害的主要原因。

2.3其它方面的原因

新旧混凝土接头处及伸缩缝处产生收缩,使衬砌分离出现裂缝;衬砌背后排水软管因混凝土挤压或矿物质堵塞,造成排水不畅,未能发挥应有的作用。

3.隧道渗漏水病害整治方法

3.1施工前的技术准备

明确整治的目的;调查工程的渗漏水现状,水源及影响范围,衬砌结构的损害程度;掌握工程原设计,施工资料,包括防水等级,防排水系统及使用的防水材料、性能、试验、数据。

3.2施工方案的确定

根據现场调查分析情况,隧道渗漏水的治理方案采用堵水和引水相结合的方法,隧道拱腰以上采用注射改性WPV化学浆液进行堵水,下部采用在混凝土内开槽埋管排水,通过注浆增加混凝土衬砌的强度、密实度,增强抗渗能力,并缩小混凝土与岩层之间的空隙,减小拱部的积水量,使拱部的积水按照预设的排水管引入隧道排水沟内,降低衬砌外围积水量,减轻地下水对衬砌的压力达到防水的目的。

为取得较好的防渗效果,注浆采用改性WPV高分子化学水泥浆液,此浆液是指以甲苯二异氰酸脂和三羟基水溶液醚化学合成的水溶性高分子化合物跟水泥按一定比例而制成的混合体,具有粘结强度高、抗渗性能好、胶凝时间可控制、稳定性好、无毒、无臭、不污染环境对人身体无害等特点,同时该浆液对注浆设备管道、混凝土结构及橡胶制品等无腐蚀性并容易清洗。

3.3施工方法

3.3.1注浆施工

(1)基层处理。检查渗漏点将基层表面擦干。立即均匀撒一层干水泥,若表面有湿点或印湿线,即为漏水孔、缝,从而确定渗漏部位。将衬砌混凝土上的裂缝两侧剔成沟槽,并清理干净,封闭漏水处,记录裂缝出水及分布情况、漏水量。

(2)布设注浆孔。灌浆孔的布置与被灌结构的漏水裂缝、孔隙分布、被灌结构的特点及其强度、灌浆压力、浆液扩散范围等均有密切关系,合理的布孔是获得良好的堵水效果的重要因素,其原则如下:

灌浆孔应选在漏水量较大的部位,并使灌浆孔的底部与漏水裂隙、孔隙相交,一般情况下,水平裂隙宜沿缝下面向上选斜孔;垂直裂缝宜正对裂缝选直孔。灌浆孔不能穿透结构厚度,留100~200mm厚度为安全距离。灌浆孔交错布置,其间距视漏水压力、缝隙大小、漏水量多少及浆液扩散半径而定,一般为200~400mm。凿眼及钻孔先以渗漏点为中心点凿一直径约100mm,深度约40mm的凹坑,再用冲击钻或专用打孔设备,自渗漏点向混凝土内打孔。

(3)埋设注浆嘴。埋设专用注浆嘴(带丝扣连接阀门),注浆嘴口中心对正钻眼位置。注浆嘴埋设处应事先将孔沿清理干净(孔洞直径要比注浆嘴的直径大10mm),用快硬性水泥胶外交活动把注浆嘴稳固于孔洞内,埋设深度应不小于50mm。

(4)封闭漏水。注浆前,除了注浆嘴处的漏水外,其他一定范围内凡有漏水现象或有渗漏水可能性的部位都要采取封闭措施,以免出现漏浆、跑浆现象。

(5)试注浆。注浆应在漏水处已处理好、注浆嘴埋设牢固(水泥胶浆具有一定强度)后进行。试注时应采用颜色水代替浆液,以计算注浆量、注浆时间,为确定浆液配合比、注浆压力等提供参考,同时观察封堵情况和各孔是否畅通。

(6)注浆。浆液主要成份为WPV高分子材料、增塑剂、稀释剂、乳化剂、水泥,根据注浆时间长短的要求确定浆液的凝固时间在30分钟左右,其施工配合比(重量比)为100:10:10:1:50。注浆的顺序是自下而上,自一端向另一端循序渐进。选择其中一较低处的、漏水较大的注浆孔注浆。邻近孔出现冒浆时,立即关闭该孔。持续压浆,保持压力在0.5Mpa,使浆液沿着漏水通道推进。持续2分钟后,把注浆泵开泵到规定压力值,停泵。让灰浆慢慢渗入,到表面压力下降到0.lMpa时,二次开泵升到规定压力值,如此反复进行,直到压力稳定在规定压力值不再下降为止。

施工注意事项:

所选用的输浆管必须有足够的强度;浆液在管内流动顺畅;注浆系统必须具有所需要的注浆压力和流量。注浆施工力求一次注好,对于吃浆量较大的部位,采用连续注浆设备。

注浆过程中要始终注意注浆压力和输浆量的变化。当泵压骤增、注浆量减少时,多为管道堵塞或被灌结构内部不畅通。当泵压升不上去、进浆量较大时,要综合考虑被灌结构的厚度,分析浆液走向,调整浆液粘度和凝固时间。注浆施工过程中出现跑浆、冒浆现象,多属封闭不严所致,此时应停止注浆,重做封闭工作。注浆过程中由于局部能路被暂时堵塞会引起假压力上升,随着在高压下堵塞物被冲开,压力会复而下降,属注浆中的正常现象。注浆安全防护措施:注浆前严格检查机具、管路及接头的牢固程度,以防压力爆破伤人。注浆时注浆管四周严禁站人,以防爆管、脱管伤人。

(7)封孔。注浆完成后,让浆液进行自然硬化,将注浆嘴沿孔根部用手砂轮割除,然后将孔口清刷干净,表面用1:2~1: 2.5水泥砂浆抹平。

3.3.2排水施工

先在注浆堵水区域的下部垂直于衬砌混凝土面打一个032的泄水孔,使二衬后的地下水得以排除;然后沿泄水孔向下在衬砌混凝土表面凿-10×10cm的凹槽,槽内填塞塑料软管,并在软管上打孔,将水引至隧道排水沟中。凹槽采用1:2.5防水砂浆封堵抹面即可。

4.结语

通过采用WPV浆液堵水与排水相结合的施工方法,较好地处理了标段内几座隧道的渗漏水病害,与其他注浆处理隧道渗漏水方法相比,本方法具有浆液材料胶凝时间可调整、注浆设备易于清洗、注浆材料无毒、不污染环境的优点。经过两个雨季的考验,未出现渗漏现象。采取上述施工技术,很好的控制了结构的渗漏水现象,为同类隧道工程结构渗漏水处理积累了一些经验。■

【参考文献】

[1]陈吉森.连拱隧道地下水渗流场及防排水技术研究[D].河海大学.2006.

[2]李亮辉.裂隙岩体隧道渗流场分析与防排水技术研究[D].长沙理工大学.2007.

隧道渗漏病害治理的弹性密封技术 篇3

为便于施工而设置施工缝,为适应结构变形的需要,避免防水混凝土超过允许的拉应力而设置变形缝。而地下工程最令人头痛的渗漏部位正是变形缝和施工缝。目前,国内既有隧道的渗漏水有70%以上表现在衬砌结构的“三缝”上,即伸缩缝、沉降缝、施工缝[1]。近年来,针对隧道工程“三缝”渗漏水问题及其治理的调查和科研越来越多治理的新工艺新材料不断出现[2,3,4]

本文以京珠高速公路粤境北段隧道渗漏水治理为背景,在“三缝”治理中,探讨一种通过暗埋PVC管引排水,然后用弹性材料密封并沿变形缝勾缝以适应结构变形需要的治理新技术。

1 工程概况

京珠高速公路粤境北段(以下简称京珠北)是北京—珠海高速公路的重要组成部分,为国家“九五”计划的重要工程之一,起于湘粤两省交界地小塘止于韶关甘塘路线全长沿线地处粤北山区,崇山峻岭,地形和地质条件复杂,全线隧道共七座,分别是坪石隧道、梅子坳隧道、媲双坳隧道、洋碰隧道、乌坑坝隧道、温泉隧道、石门坳隧道,隧道穿越地段地质条件相对较差,其中梅子坳隧道、媲双坳隧道、洋碰隧道、石门坳隧道穿越岩溶地层,其余三座隧道穿越碎屑岩地层。现沿线各隧道均出现不同程度的渗漏水病害,其中以洋碰隧道、媲双坳隧道、乌坑坝隧道和石门坳隧道情况相对比较严重。

2 渗漏原因

衬砌结构的施工缝和结构裂缝一样,一旦出现渗漏,处理起来还比较容易,一般采用注浆即可堵漏。可是变形缝的渗漏很难根治,用常见的化学注浆治理在短期内可以见效,但时间久了,又旧病复发,究其原因,关键在于结构仍在温度和沉降等因素的变化下产生相对运动,而浆体不能适应,所以堵水也不能长久。

为保险起见,隧道的变形缝通常设有三道防线,即迎水面处缝内嵌有弹性密封膏,中间是中埋式止水带,结构内面又是弹性密封膏嵌缝。尽管设了三道防线,变形缝的渗漏机会仍然很高,究其原因有以下两个方面:

1)弹性密封膏普遍不易做好。原因之一是支承面不平整,弹性密封膏在承受外水压力下由于无可靠的支承而超出了其弹性范围。原因之二是粘结面没有处理好,密封膏没有与结构的基面很好粘结,浇筑下一阶段的混凝土时很容易使其松动脱落。

2)中埋式止水带与防水夹层一样也存在搭接问题,不易形成一个封闭的止水圈。止水带破损、位置设置不正以及止水带周围混凝土未能振捣密实,尤其是在拱部止水带的下侧会疏松和积聚相当多的气泡以致形成水的通路,这些都是造成变形缝渗漏的重要因素。

3 弹性密封法简介

沿裂缝骑缝剔凿出一矩形大槽口,而后使用弹性密封材料封填。其构造如图1所示。

为了适应裂缝张闭运动,槽口两侧混凝土面应凿毛,以增加与弹性密封材料的粘结力,但槽口底部则需设置隔离层,使混凝土与弹性密封材料不直接粘结,以避免弹性密封材料撕裂。粘结隔离层可用聚乙烯片、蜡纸、金属薄片制成。

为使弹性密封材料在裂缝张开时不至破裂,必须使裂缝运动造成的拉应力不超过弹性密封材料的允许应力及其与混凝土的允许粘结应力,此允许应力等于弹性密封材料极限强度或粘结强度除以材料疲劳安全系数(4~5)。另一方面,槽口宽度至少应为裂缝预期张开量的4倍~6倍以上,以避免过度挤压[5,6]。

槽口截面一般为矩形,其底面应尽可能平整光滑,以提高其隔离作用;反之,槽口两个侧面必须干燥粗糙,以增加弹性密封材料与混凝土的粘结能力。所有沿裂缝两侧的松动混凝土都必须除去。

弹性密封材料,首先应经受反复温度变形,在某些环境下还要求抗磨、耐冲击和抗化学侵蚀。在槽底铺设粘结隔离层后,可随即在槽的两侧涂抹粘结剂,再按弹性密封材料使用说明进行堵塞。弹性密封材料一般有丙烯酸树脂、硅树脂、聚氨酯、聚硫化物、合成橡胶等,这些材料在施工时呈膏糊状,硬化后成为弹性橡胶状。

4 治理措施与施工工艺

4.1 治理措施

由于隧道地下水丰富,且有腐蚀性,因此渗水处治的原则是隧道顶部渗漏应以“堵”为主,下部渗漏应以“排”为主,以及时降低隧道周边的地下水位[7,8]。对渗漏水较严重的施工缝、变形缝,采用凿槽埋管引排的方式进行处治(见图2)。在凿槽之后,应对槽内进行清理,清除不稳定块体,并对缝内碎屑进行清理,用10号防水膨胀水泥砂浆敷设铝膜舌片引水,在凿槽内埋设半剖100聚氯乙烯管排水,将水向下引至排水沟内,做法见图3。

4.2 施工工艺

1)凿槽;2)用钢丝刷刷除浮渣,并用水清洗干净;3)用砂浆敷设铝膜舌片;4)安装PVC管。安装顺序是先拱顶后两侧。接槎部位是下节压上节,接槎长度为10 cm~15 cm,采用U形卡和膨胀螺丝固定PVC管;5)在埋管外侧涂刷E380缝边胶,在两侧壁原二衬混凝土与水泥砂浆交界处涂刷E200界面胶;6)安装好聚氯乙烯管后,先在管外侧充填遇水膨胀腻子条,然后再填充杜拉纤维防水砂浆,抹至与衬砌混凝土表面齐平;7)待杜拉纤维防水砂浆有一定强度后,沿变形缝割缝,以作隧道变形之用;8)在槽口及四周涂刷水泥基渗透结晶型防水材料1.2 mm厚XYPEX。

4.3 主要特点

1)沿缝埋置铝膜舌片,其作用是收水,即在衬砌拱顶,渗水在环向缝(施工缝或变形缝)与铝膜舌片接触,由于舌片较为光滑,渗水会沿舌片滴入排水槽内,并顺槽下排;2)在埋管外用杜拉纤维防水砂浆充填凿槽。杜拉纤维的抗拉强度高,它可以阻止、截断裂缝的出现和发展,防止细孔的形成,使砂浆保持密实而稳定,从而具有了卓越的防水性能和优良的韧性及抗裂和抗冲击性能。在杜拉纤维防水砂浆内沿变形缝割缝,以适应结构变形的需要。

5 结语

隧道衬砌结构的“三缝”,即施工缝、伸缩缝、沉降缝是最易产生渗漏的部位。同时,在处治后,结构仍在温度和沉降等因素的变化下产生相对运动因而变形缝的渗漏问题很难得到彻底解决在京珠高速公路粤境北段隧道渗漏病害整治工程中,治理“三缝”渗漏水病害问题,采用弹性密封方法,积极使用新材料、新工艺。运行情况表面,治理措施取得了良好的效果,为类似工程提供了参考和借鉴。

摘要:以京珠高速公路粤境北段隧道渗漏水病害整治的工程实践为背景,探讨一种通过埋管引排水,使用弹性密封技术的综合治理新技术,实践表明,此处理方法能有效治理隧道“三缝”渗漏的病害。

关键词:隧道,渗漏,病害,弹性密封技术

参考文献

[1]吕康成,崔凌秋.隧道防排水工程指南[M].北京:人民交通出版社,2005.

[2]刘会迎,宋宏伟.隧道渗漏水成因分析与治理措施研究[J].重庆交通大学学报(自然科学版),2007,26(4):54-56.

[3]周东勇,雒庆林,展洋.浅析昆仑山隧道渗漏水成因及治理技术[J].施工技术,2008,37(2):87-89.

[4]汪坚,屈峥旭,牛录彩.公路隧道渗漏水原因分析与处理[J].湖南交通科技,2007,33(1):135-137.

[5]李乾南.钢筋混凝土裂缝密封方法[J].建筑技术,1981(sup):92-93.

[6]刘日飞,陈建国.钢筋混凝土裂缝研究综述[J].西部探矿工程,2005(6):52-53.

[7]王学武,冯学刚.西南某高速公路隧道病害成因分析与处治设计[J].水土保持研究,2007,14(4):149-151.

渗漏病害 篇4

1 公路隧道渗漏水成因

公路隧道的水害原因是公路隧道在修建中破坏了原来地下水系统的平衡,比如破坏地下水的储存点和转移通道,随着隧道开挖和临空面的形成地下水向隧道区域汇集、渗出,造成地下水的重新分配,从而形成新的含水层和地下水转移通道,在隧道修建完成后,积聚的地下水将需要新的通道,水从结构薄弱的地方比如施工缝、变形缝、衬砌裂缝等发生渗漏,形成隧道渗漏水。其主要原因是地质、勘测设计、施工、运营管理几个方面。比如地质方面,隧道修筑会改变地下水分布,造成地下水沿着隧道围岩中存在的裂隙、节理、断层破碎带流向隧道,使隧道成为地下水的汇集漏斗,发生隧道漏水;勘测设计方面,由于对隧道通过的断层带、破碎带位置判断不准,没有采取匹配的防排水系统,导致隧道渗漏;再加上施工时隧道衬砌防水板施工不当,运营管理中防排水系统失效却并没有进行有效的管理和修复,造成渗漏现象。

2 施工各阶段的预防措施

要达到检验评定标准的要求,施工期间防排水措施是保证隧道构成的关键。在隧道施工中,不断的认识隧道渗漏水病害的成因,对防止问题产生是大有益处的。

2.1 开挖阶段

防止地表水下渗,及早处理地表水是隧道防止渗漏的第一环节。地表水是隧道地下水的补给源,为防止地表水渗入围岩,开挖前要求对隧道上方和左右一定范围塌陷、洞穴、凹坑、洼地、松土松渣仔细检查,对可能引起地表水下渗的地方进行处理,采用截、排、堵三种措施相结合的方法,尽可能的减少渗透量。现在高速公路多采用相近的二个隧道双车道单向行驶。在开挖时,一般情况是哪条隧道快,出水多些,早些;而进度稍慢的,相比较,出水少些。隧道设计有坡度,一般来说,坡下部位水相对来说要多些,坡上部位水相对来说要少些。隧道上坡若是阳坡,雨水补给多,阴坡地下水储量大。水在隧道是百害之源!施工中对出水的部位,水量的涌水大小情况,变化的规律,水对围岩稳定影响以及与隧道内各种地质灾害的关系,补给来源及水质成分等作好观测、试验和记录,找出渗漏根源,制定放排水方案,为初期支护,防排水系统的铺设,二次衬砌的施工,运营养护,提供可靠的依据。塌方地段是防水的薄弱点,在施工中更要注意。

2.2 初期支护阶段

若有大面积渗漏水时,不能简单的采取一堵了之的方法,而应该根据实际情况,找准出水点,钻孔将水引到排水系统,引水并安装牢固,对钻孔的位置作好记号,并对其数量、孔深、方向和渗水量等作详细记录,便于喷射砼后观察作进一步的处理。有这么一个实例:一隧道在开挖时拱部有水沿打钻孔中流出,而施工人员当时只考虑开挖,强行堵死,又未做记号,结果喷射混凝土后发生更大面积的湿润渗水,这时二衬施工人员打孔,想找出水点,连打几个孔都未找到,只好又堵上。过了一段时间,水储积越来越多,引起拱部下沉,只好挑顶处理。喷射砼面,一般比较粗糙,局部凹凸不平,还有外露的导管头,钢筋头,锚杆头,尖锐石子,均应清除,抹水泥砂浆面,特别是拱部应尽可能的喷平顺,不留凹凸,二次衬砌时,拱部凹凸处最容易出现空洞,空隙,难以处理。还易产生积水,发生渗漏。

2.3 施作防排水系统阶段

首先认真做好基础处理,其次依据开挖,初期支护期间的出水详细记录,布置防排水系统。以防排为主,防、排、堵综合治理,形成完善的防治和排泄体系。当防水设计与实际情况不符,出入较大或是设计有遗漏时,施工单位应及时申请设计变更。

色基础处理:检查隧道底有无溶洞、出水点、清理虚渣、积水、木材、废弃杂物、油污。如有出水,查明情况,根据出水量小,采取引排,注浆封堵等办法给予治理。

排水盲管、排水板、防水板(橡胶排水板加土工布)、止水带和止水条,粘结剂都是外购件,应按设计要求,选用质量可靠、价格合理、信誉良好的厂家定货,并按规范要求进行抽检,合格不产品不得使用。即使合格产品在储存时尽可能不受风吹、日晒、雨淋,避免尖锐物件损伤,防水板要直立存放,均要避免接触酸、碱化学物品。

横向、纵向排水盲管,防排水系统构造物的形状、尺寸、位置和埋设深度都应符合设计要求,一般在电缆沟下10公分,承包单位不得随意更改。铺挂时,要根据施工记录的出水点位置、大小来铺设,只能增加,不得减少。一是隧道围岩中的地下水有随季节变化的情况,二是地下水与喷射混凝土融合,产生反应,形成白色的泡沫物析出,易堵塞排水盲管。

排水板。一般多用在涌水,突水处,若能在喷射混凝土前埋设最好。先上排水板,外用排水管加强,再喷射混凝土逐步缩小喷射范围,如能埋设引排更好。

防水板。防水板多为不透水的高分子卷材,铺设喷射混凝土与衬砌之间,不起防水作用,对内外混凝土来说,起隔离与润滑作用,使初期支护喷射混凝土对二衬混凝土的约束力减少,可避免或减少二衬砼开裂,提高二衬砼的防水抗渗能力。粘结防水板时,先檫干净两搭接面上的油污、灰尘,搭接面大于10cm,粘接不小于5cm,涂刷时粘结胶液要涂刷均匀,用量充足,接头没气泡,褶皱及空隙,粘结要牢固,不能有假粘,漏粘,皱粘,生拉硬扯粘,粘后用手挤压,使两搭接面紧密粘合在一起。隧道内道路是有坡度的,防水板粘接缝应有正确的搭接方向,像老房上铺瓦,铺油毡一样,一块压一块,顺着压;粘接缝与模板台车的挡头板要错开,也要注意挡头板压板螺栓顶破防水板(漏浆不易看清楚)长度按设计要求铺,保证松弛度。不得有任何损伤(刺破,扎破,挂破,扯破)即使在浇注混凝土时发现,也要想尽一切办法修补,不留隐患。若当时不补,到施工完后(特别时通车后)发生渗漏时再予治理,不且投资大,而且很难达到预期的效果。应采用无定铺设,未施工部分的防水板连接部分要保护好不被损伤。焊边墙钢筋时,要采取遮盖措施,保护好防水板不被焊渣烧焦或烧成洞,也不能被钢筋和铁丝划破,补丁不能太小,距破边要大10cm。更不能刚粘完就模筑混凝土,这样会被混凝土水花热熏开,失去防水效果。紧急停车带(还有车行横洞,人行横通道,预留洞室)和主洞相连接处的防排水系统,应与正洞同时完成,搭接处要平顺,没有褶皱和破损。

止水带或止水条。止水带有高弹性和压缩变形的特点,它在荷载作用下产生弹性变形,能起到紧固、密封有效的防止渗漏水的作用。常家山,沟东,成王庄隧道用的橡胶止水带,不适合折弯预满,只能上下安装模板卡住止水带。下模板可按模板台车外形制作,上模板则因喷射混凝土面不平不规则不好定形制作。一是易漏浆,二是止水带易跑偏而偏移后小夹角里的混凝土不好振捣密实,容易有气泡、空隙,易产生渗漏水。止水带的长度要按实际长度认真裁断,最好不长也不短。若短了要接,接口要避开与积水和坡度小的部位。可斜接,用利刀削成坡面,表面打毛,清刷干净,焊接或粘接,外加力挤压,保证粘接,密实牢固;可搭接,长的靠围岩,短的靠台车,短的要多搭些,不得有任何破损(刺破、刮伤、暗伤痕、扯裂),一定要保证完好无损。

砼面处理。缝是隧道防水最薄弱的环节,二次衬砌是最后一道防线。缝若处理不当则将成为渗漏冒水的主要通道,甚至会造成衬砌侵蚀、冻害、电器设备锈蚀及危害交通等后患,应给予高度重视。隧道施工,施工单位为了开挖、衬砌两不误,混凝土衬砌除拱圈外,多采用半施工,这样就增多了不少施工缝,有路面与电缆狗之间的施工缝,有仰拱与边墙间的施工缝,有找平层与路面间的施工缝,有路面与电缆沟之间的施工缝,有边墙与拱圈间的施工缝,有拱圈与拱圈间的施工缝,有拱脚与电缆沟之间的施工缝,还有因停电或机械故障造成的施工停顿缝(大多显水平缝)及因多种原因造成的混凝土裂缝。砼面需要凿毛,规范上没有具体的要求(方向、坡度、深浅),施工多是象征性的“凿毛”,边上留上五六公分不凿,留下了不可估量的隐患。

3 混凝土裂缝

施工中由于种种原因,造成混凝土开裂,影响美观,影响结构强度,也给渗漏水留下了通道.开裂易发生在各种施工缝间,混凝土厚薄不均匀部位(包括预留洞室拐角处,预埋管件混凝土保护层不均匀部位);洞口温差明显过大处;混凝土振捣不密实处;砼漏振处面恰巧又是砼泵口处;拆模过早,衬砌裂开;鼓风筒漏风,又正对着新浇筑砼部位;隧道开挖贯通后成烟囱状通风洞,风流变化,引起砼开裂;不养护引起砼开裂;岩石地区瞬间大量高压水作用,砼开裂;洞口和明洞段受偏压和山坡崩落岩土超载堆积,砼开裂;地震,暴雨……

4 结束语

渗漏水病害是公路隧道存在最为广泛的病害,因此有效的治理方法是值得关注的。治理方法的选择要依据渗漏水病害成因和程度,因地制宜,不同的环境成因和病害程度要采取不吲的整治方法,否则就会出现浪费大量财力、物力和人力的情况,或是出现达不到预期治理效果甚至是反效果的现象。因此,对隧道渗漏水病害以及治理方法的分析不论从防止公路隧道渗漏的发生方面,还是从提供合理、有效、经济的治理方法方面都有重要的借鉴和参考价值,对改善和提高公路隧道的运营环境具有重要的理论和工程意义

摘要:公路隧道是公路的咽喉部分, 若隧道局部产生破坏就会造成整段高速公路不能使用, 导致巨大的经济损失和不良影响。文章分析了公路隧道渗漏水的原因, 并综合考虑公路隧道各方面因素, 探讨了各施工阶段的预防措施。

关键词:高速公路,公路隧道,渗漏水,病害

参考文献

[1]杨新安, 黄宏伟, 隧道病害与防治[M].上海同济大学出版社, 2002.

[2]李治国, 张继奎, 病害隧道调查及裂缝治理技术[J].现代隧道技术, 2002, (增刊) .

[3]戴宏伟, 公路隧道渗漏水成因、危害机理和冻害问题研究[D].上海;同济大学, 2006.

渗漏病害 篇5

1 病害成因

1.1 设计方面

辽宁东部山区水系发达, 地质和水文环境复杂, 夏季雨量充沛, 冬季气候寒冷。隧道防排水系统设计采取常规的参数, 已经不能满足北方寒冷地区山岭隧道耐冻、防蚀、抗渗等方面的要求。加之隧道排水系统抗冻深度、保温措施考虑不周, 冬季排水系统内的水受冻结冰, 堵塞排水路径, 最终导致隧道渗漏水。

1.2 材料方面

隧道防排水系统使用的防水板、止水带、盲渗沟以及排水管多为化工产品, 材料耐久性能极为关键, 如果采用劣质的再生材料, 随着使用年限的增加, 材料的抗拉强度、延伸率等关键指标将急剧衰减, 在排水系统内部水压增大的情况下, 就会形成破坏。

1.3 施工方面

影响因素较多, 多为施工不精细、作业不规范引起。主要归纳为以下三个方面:

(1) 初期支护混凝土质量不过关。初期支护的喷射混凝土常常采用“干喷”工艺施工, 喷射混凝土密实度普遍不足, 喷射混凝土与型钢拱架接缝处常常渗水, 严重的常年流水。尽管初期支护与二次衬砌之间设有盲渗沟、防水板等防排水系统, 但如果水量过大、泥沙沉积、排水不畅, 加之冬季冻胀, 将严重破坏防排水系统。

(2) 防排水系统施工不规范。

(1) 环向盲沟不按设计间距施工, 部分施工队伍根据开挖时水量按经验设置;

(2) 环向盲沟、纵向排水管、中心排水沟连接不规范, 不按设计设置“三通”连接, 且坡度不顺势, 甚至出现排水管破损堵塞的问题, 一旦冬季积水冻胀, 将严重破坏防排水系统;

(3) 纵向排水管打孔、止水带安装定位施工不精细。

(3) 二衬混凝土抗渗等级不足或接缝处理不精细。监管各方往往注重混凝土强度是否满足设计, 抗渗等级是否达到设计要求常常被忽视。即使混凝土本身抗渗等级达标, 接缝处不达标也会为日后隧道发生渗漏病害埋下隐患。

2 预防措施

北方寒冷地区山岭隧道渗漏水预防应坚持“预防为主、综合治理、防排结合、以排为主、低温防冻、引水泄压”的指导思想。

2.1 设计方面

(1) 吸取国内外寒冷地区隧道设计的成功经验, 加强地质、水文勘查, 充分考虑结构防蚀、耐冻、抗渗需要, 以监控量测数据为基础, 根据水文地质情况、水流性质、水量大小、岩层裂隙倾向及山顶地表水源补给情况动态设计。

(2) 在图纸中明确各种原材料、半成品的技术指标, 择优选用优质、耐久、施工便捷的工程材料。

(3) 重点针对北方寒冷地区隧道防排水系统病害特点, 采取增大管沟埋深、增设保温层、电伴热带加热、加大出水口纵坡、预留积冰槽等措施, 确保低温极端天气排水系统通畅。必要时增加备用排水系统或考虑全包防水。

2.2 施工方面

(1) 加强原材料质量管理, 保证防水板、止水带、排水管等材料各项指标符合设计要求, 杜绝假冒伪劣产品。

(2) 有效利用超前地质预报、监控量测等手段指导施工。完善开挖钻爆设计, 控制开挖爆破质量, 尽量避免欠挖。出现超挖时, 对拱脚、边墙脚以上10cm范围内应用与衬砌相同的材料一次性回填密实, 其它部位采用片石等回填密实。

(3) 初期支护混凝土采取“湿喷”工艺施工, 确保喷射混凝土密实、平整。

(4) 严格按设计施工环向盲沟和横纵向排水管, 尤其重点确保交叉点紧密、平顺连接。

(5) 严格控制防水板焊接质量。搭接宽度应≮30cm, 两层防水板焊接后的焊缝外观应平整、无气泡, 并严格按规定频率作充气法检查。

(6) 二次衬砌钢筋连接应采取绑扎方式, 如必须采取焊接工艺施工时, 应严格采取保护措施, 防止焊渣烫坏防水板。

(7) 优化二次衬砌混凝土配合比设计, 提高混凝土抗渗性能, 施工中要加强振捣, 保证混凝土密实;拱墙尽可能一次浇注, 尽量减少施工缝;施工时应注意排水畅通, 严禁水浸泡拱墙脚, 防止出现不均匀沉降;由于施工方法工艺的限制, 对二次衬砌结构与初期支护间存的空隙, 应采用回填注浆使初期支护与二次衬砌紧密结合, 以改善其传力条件和减少渗漏水, 保证二衬混凝土结构自防水能力。

(8) 对变形缝及施工缝采取有效措施进行重点处理, 因为变形缝及施工缝往往是隧道防水的薄弱部位, 橡胶止水带在施工中稍有不慎极易走形, 导致止水效果降低。建议采用复合式橡胶止水变形缝, 复合式橡胶止水变形缝系三道设防, 即首先在变形缝部位、现浇混凝土中间埋入桥式橡胶止水带, 然后再在端部施作双组份聚硫橡胶嵌缝, 最后在预留槽涂抹焦油聚氨酯防水胶。这样将埋入、嵌缝、粘贴三种型式变形缝止水带组合在一起, 形成三道防线, 防水可靠性得到很大提高。

3 治理方法

一旦发生渗漏水病害应尽早采取治理措施, 根据渗漏水量大小、范围、成因通常采取地表水截流、防水抹面、埋管引流以及压注浆液等方法进行综合治理。

3.1 衬砌背后注浆

根据渗漏水的轻重, 衬砌背后注浆采用初次注浆和检查注浆。初次注浆采用水泥砂浆, 检查注浆材料采用纯水浆。当地下水压力较大, 水流速度快, 渗漏严重时, 采用可灌性好、结实率高、快凝早强、凝结时间可调的水泥—水玻璃双液浆。

3.2 衬砌内部压注浆液

主要用于隧道渗漏水量较小, 水流分散, 不利于引排的拱部施工缝、衬砌裂缝及个别出水点。进行衬砌内部注浆, 以封闭水流通道及衬砌裂隙, 或使水流相对集中, 便于引排。

3.3 喷抹砂浆防水层法

主要用于拱部大面积出现面漏、网状裂缝渗漏水, 对主要出水点在凿槽引排、嵌缝堵漏后, 喷抹砂浆防水层, 防水层厚度20~25mm。

3.4 嵌缝堵漏法

主要用于局部施工缝浸水、渗水等水量较小的部位处理。隧道环向施工缝堵漏采用嵌入复合式膨胀橡胶条, 结合凿槽埋管, 将水引入侧沟。隧道纵向缝堵漏, 采用嵌入式自粘型止水条, 进行封堵。

3.5 凿槽排水法

主要用于拱、墙单点线流、股流、射流等水量较大而不易用以上几种堵水措施处理的渗漏部位。其方法是从渗水点起凿槽, 在槽中埋设半个聚氯乙稀管或塑料排水板, 外用防水砂浆封闭。

3.6 可排水止水带预防施工缝渗漏

可排水复合橡胶止水带是能对环向施工缝中的渗水进行“先排后堵”的新型止水带。可排水复合橡胶止水带为内置式止水带, 设置在衬砌厚度的中间, 横断衬砌环向施工缝。当环向施工缝内出现渗水时, 渗水沿环向施工缝流至止浆滤水带, 由于止浆滤水带可渗水, 渗水很容易进入排水通道, 并由其排入隧道的排水系统。如果部分渗水在穿越止浆滤水带时沿止水带与混凝土之间的间隙横向流动, 则会遇到粘贴在止水带翼缘上的遇水膨胀橡胶条的阻挡。遇水膨胀橡胶条遇水后膨胀, 使止水带翼缘与混凝土之间的间隙密实, 渗水沿横向流动, 阻力增大, 从而提高了止水带的止水能力。

4 运营养护

要确保隧道安全, 加强日常监控和运营管理同样十分必要。

(1) 应建立健全日常巡查和安全保障体系, 每座隧道要设置全方位、全天候的视频监控系统, 及时发现隐患并采取应急措施保证隧道运营安全, 避免安全事故。

(2) 应建立应急指挥平台, 编制应急预案, 确保一旦发生质量安全事故及时果断处理。

5 结束语

尽管引起隧道渗漏水的原因比较多, 情况比较复杂, 且各方因素时常是共同作用, 但只要我们在设计、施工、管理过程中采取有效措施进行严格控制, 就能有效减少北方寒冷地区隧道渗漏水问题的发生。通过采取科学、正确的治理措施, 病害可以得到有效控制。

摘要:深入分析了近几年辽宁省建成通车的部分隧道渗漏水病害问题, 并有针对性地提出了预防措施和治理方法, 为今后北方寒冷地区隧道防排水系统的设计、施工及管理提供参考。

渗漏病害 篇6

关键词:运营期,老旧隧道,渗漏水,成因,治理

1 隧道渗漏水病害的影响分析

轨道交通与平常公路相比具有更多的不可确定性, 例如比较常见的轨道变形以及腐蚀等, 对各因素产生影响的风险规避能力比较低, 无论是施工过程中的材料、技术, 还是后期使用过程中的管理等都会对隧道质量造成不良影响, 进而会形成影响交通正常运行的病害[1]。在所有病害中最为主要的就是水害, 即渗水、漏水等。隧道出现渗漏水现象, 将会对隧道内部轨道等设施造成腐蚀, 威胁行车安全, 严重的甚至还会威胁到地面建筑以及周围水环境等。水害对隧道造成的不良影响主要可以表现在四个方面:第一, 部分隧道渗漏水中含有腐蚀成分, 会对衬砌混凝土内钢筋或者是砌筑砂浆造成腐蚀影响, 降低衬砌的承载能力。第二, 渗漏水对隧道内设备造成损坏, 如对照明、轨道以及通讯等设备造成腐蚀, 不但会影响设备的正常使用, 而且会增加设备维护费用, 同时还会缩短设备使用寿命。第三, 隧道渗漏水还会造成路基下沉等病害, 使得铁路线路轨距水平变形超限。或者是因为水害形成冻胀现象, 造成隧道内部路面不平整, 威胁行车安全。第四, 隧道渗漏水带走大量地表水或者是造成含水层水大量流失, 影响周围水环境的稳定。

2 运营期老旧隧道渗漏水病害成因

2.1 隧道穿过含水层

因为隧道施工需要对原环境进行开挖施工, 这就要求技术人员在正式施工前对当地环境进行详细勘察, 并确定相应施工方案[2]。隧道的开挖就是在原有地形中形成一个空洞, 破坏了当地的水平衡, 形成了地下水低压区, 影响了地下水径流的方向。特别是在施工前只为施工方便, 而将隧道直接穿过含水层, 在后期使用过程中, 由于低应力的改变, 使得隧道围岩产生变形或者出现裂缝, 使地下水沿裂缝流出, 形成水害影响交通安全。

2.2 隧道内排水设施不完善

有限制的将衬砌背后地下水排出, 降低地下水对衬砌的影响, 是隧道水害防护的解决措施之一。但是目前我国很多隧道施工中排水系统所起到的功效性很低, 虽然设置了相应的排水系统, 但是对排水盲管、盲沟等维护不及时, 使其被砂浆堵死, 不能起到排水作用。另外, 甚至有的隧道在施工时根本就没有设置泄水孔、盲沟、盲管等排水系统, 造成衬砌后方地下水逐渐增多, 最后出现渗漏水现象。

2.3 砼衬砌施工质量较差

造成衬砌施工质量差的原因主要有几个方面:第一, 注浆技术落后, 在隧道开挖施工中不能对地下水进行有效处理, 导致在正式施工时支护结构只能在水中工作, 影响了混凝土浇筑质量。第二, 泉眼处或者裂隙水较发育处没有进行引排水。在进行衬砌混凝土施工时, 渗漏水流到混凝土中, 改变了水灰比, 使得混凝土内渗水通道增加, 在衬砌没有达到初凝效果之前就穿过衬砌层, 形成水害现象。第三, 对于施工缝和变形缝振捣不密实, 止水条和止水带不能与混凝土相密合, 使衬砌后方地下水渗漏出来。

2.4 隧道维护不到位

隧道渗漏水病害不但受施工影响, 后期使用过程中的维护管理环节同样重要。隧道在投入运营后受车辆交通影响, 也会对隧道本身结构以及内部设施等造成影响。就现状来看虽然大部分隧道在进入运营期后都会形成专业技术团队对其进行维护, 但是由于维护人员专业素质高低不同, 维护效果也就不同, 如果对衬砌等混凝土结构出现缝隙等不能及时发现及时解决就会在运营期间埋下巨大隐患。另一方面, 缺少日常维护管理, 在运营过程中各种砂浆、泥土等逐渐将排水系统堵塞, 增加了衬砌后方地下水压力, 出现裂缝进而形成水害现象。

3 老旧隧道渗漏水病害治理方法

3.1 完善隧道内各项排水设施

增加隧道内排水设施, 尤其在出现渗水现象的部位添加排水设备。如将水软管、塑料盲沟等排水管道埋设于岩面上出水点部分, 并用钢钉固定。喷射初期将排水管道引入拱脚, 通过临时排水沟将水引出洞外。另外, 按照施工规定必须要保证盲沟、盲管等运营期间使用效率, 保证施工面的平滑顺畅性, 确保渗漏水可以顺利流出隧道外, 降低对隧道内部设备线路等的影响。

3.2 加强砼衬砌施工质量控制

加强衬砌施工质量主要可以在三个方面来进行:第一, 如果渗漏水部位在衬砌两侧墙部, 则需要在渗漏水位置开凿一道小型引水槽, 将渗漏水引入永久性排水系统。要求将水槽施工断面为5×5cm, 可根据渗水情况严重与否对断面进行调整。对于水槽施工尽量使其靠拢内壁, 并且水槽四周平滑顺畅, 并选择用环氧树脂砂浆等材料将水槽内部磨平。第二, 如果渗漏水部位靠近拱部, 则需要采取注浆技术。可以选择环氧树脂砂浆作为注浆材料, 在注浆施工时设置注浆孔, 将孔深控制在小于衬砌厚度范围内, 直径控制为42mm左右, 最后埋设注浆管。如果只是小范围小剂量的渗水, 则可打多个注浆孔向其注入环氧树脂砂浆即可, 一般情况下注浆压力控制在0.2~0.5MPa。第三, 对于施工缝、沉降缝渗漏水处理。采取的方法主要是将渗水施工缝或者是沉降缝, 沿渗水部位开凿一个1cm左右的缝隙并清理干净, 在开凿的缝隙底部压入底衬泡沫条, 最后用灌缝枪将单组反应型聚氨酯嵌缝胶打入并压实即可, 如图1所示。

3.3 加强隧道维护与管理

加强运营期老旧隧道的维护与管理是降低水害影响的重要措施。老旧隧道因施工技术以及材料等方面影响, 在工程结构稳定性以及设计上都存在一定缺陷, 想要保证其实用效率, 就必须要在后期管理中加强维护。例如应该安排专业技术人员定期对隧道进行检查维护, 如果一旦发现渗漏水问题, 则可直接有效的解决。另外, 还应制定相应规章制度, 通过路段承包等责任制做到责任到身, 激发维护人员的责任心, 以早发现早治理的方式降低隧道水害影响。加强对隧道维护管理, 必须要定期对其进行检测、评估与修复补强, 在维护管理中可以选择用检查、安全检测、维修补强的顺序来进行, 对隧道进行全面检查, 在做出初步安全判定并发现问题后, 则进入下一步实施安全检测与安全评估阶段, 进行维修补强施工。通过加强对老旧隧道运营期间的维护与管理, 在提升隧道自身质量的同时提高使用年限和交通安全。

4 结束语

社会经济的快速发展, 使得我国交通行业得到更大一步的提升。现在隧道逐渐成为最主要的地下交通, 对人们的生活带来更大方便, 为保证隧道功能可以得到最大程度的发挥了, 我们必须要加强对水害的研究, 针对造成渗漏水的原因进行分析, 并积极寻找解决措施, 降低水害对隧道工程造成的不良影响。

参考文献

[1]李江林, 关淑萍.探地雷达在隧洞衬砌质量检测中的应用[J].隧道建设, 2010, (01) :26-27.

[2]吴江滨.运营隧道衬砌状态评估体系研究[J].现代城市轨道交通, 2010, (06) :16-17.

渗漏病害 篇7

关键词:TQF-1型防水层,圬工梁,渗漏水病害,整治

近年来,随着科学技术的进步与发展,新技术、新工艺、新材料在铁路工务部门不断得到广泛应用,既有线圬工梁渗漏水病害整治方法也在不断更新,特别是近年来新型防水涂料层出不穷,防水效果也日益提高。目前运输能力的快速扩充,技术装备水平的快速提高,提高设备质量,延长设备使用寿命是工务系统的首要责任,而圬工梁的防水正是延长圬工梁使用寿命的主要原因。

圬工梁防水层的施工多种多样,在这里主要是针对采用TQF-1型防水层施工技术要求加以探讨,通过对圬工梁渗漏水病害产生的原因分析,明确施工中相关技术要求,期望能总结出一些有益的规律性的东西,更好服务现场。

1 TQF-1型防水涂料的技术特性

铁路混凝土桥梁面TQF-1型防水层由氯化聚乙烯防水卷材和聚氨酯防水涂料共同构成。本试验研究将氯化聚乙烯防水卷材和聚氨酯防水涂料的优缺点得以较好的互补。经房山桥梁厂和丰台桥梁厂共13片梁的生产性铺设和现场使用证明,本试验研究提出的铺设方法和工艺,施工质量可靠,施工简便易行。TQF-1型防水层具有良好的防水性、耐化学腐蚀性、耐候性、延伸性、低温弯折性,适应全国各地的气温环境,预计防水耐用年限大于40年。其主要指标为:拉伸强度大于5Mpa、抗渗透性0.2Mpa24小时不透水、断裂伸长率大于100%、-30℃弯折无裂纹、防水卷材的搭接和封边宽度≥8cm、防水涂料的封边厚度≥1.5mm。

2 采用TQF-1型防水层整治圬工梁渗漏水施工

2.1 质量标准

2.11防水层构造必须有抗渗、耐腐蚀、排水良好等性能。基构造为二毡二油,上覆不少于40mmC40抗碱玻璃纤维混凝土或其他纤维混凝土保护层。

2.12防水涂料甲、乙两组分配比准确、搅拌均匀、涂刷均匀、无漏刷。

2.13防水卷材的外观质量:表面应无气泡、疤痕、裂纹、粘结和孔洞。

2.14防水卷材的铺贴应平整、无破损、无空鼓。搭接处及周边均不得翘起。

2.15挡碴墙、内边墙和端边墙内侧应涂刷防水涂料的部分无漏刷,对防水卷材周边的封边应严实并保证封边宽度。

2.15排水孔边缘做好压茬,并防止阻水。

2.17梁端接缝要做特殊处理,达到不因梁伸缩引起防水层漏水,并能使水畅通到排水孔,为此须注意梁的纵向坡度。

2.18保护层应表面平整、流水畅通。

2.2 作业程序及要领

2.2.1 扣吊轨梁

1)轨束梁跨度轨型按防洪手册或特殊设计;

2)按照设计位置、跨度、扒开道床,搭设短枕木垛;

3)扣吊轨。

2.2.2 清理工作

1)扒开道床清除旧防水层及污垢;

2)将混凝土表面凿毛,清扫、冲刷干净,保持表面干燥。

2.2.3 基层处理

1)桥面基层平整,平整度用1m长靠尺检查,空隙只允许平缓变化,且不大于5mm;

2)桥面基层及挡碴墙内侧根部到上拐角、内边墙和端边墙内侧根部至上口的基层无蜂窝、麻面、浮碴、浮土、油污;

3)桥面基层,挡碴墙、内边墙和端边墙内侧基层应无明显水迹。

2.2.4 防水层

1)结构:如图所示

2)铺设工艺及材料数量

防水涂料须按产品说明进行配制,称量允许误差为±2%,搅拌必须均匀,搅拌时间为3-5min,且搅拌至甲、乙组分的混合液体发出黑亮时方可使用。

防水涂料应涂刷均匀,涂刷厚度约为1.5mm,用量约为2.1km/m2, 涂刷可分1-2次进行。涂刷可分1-2次进行。涂刷防水涂料时不得因流溅或其他原因而污染梁体。

3)每次搅拌的防水涂料应在20min内完成。

4)铺设防水层时,防水卷材的粘贴一般在防水涂料涂刷完毕后20min内完成,也可按施工现场具体情况,根据试验确定。

5)每片梁用防水卷材两幅。防水卷材在桥面铺设到挡碴墙、内边墙和端边墙内侧根部。防水卷材应先铺设挡碴墙一侧的一幅,在搭接时使该幅在下,另一幅在上,形成卷材沿桥面纵向中心线进行横向搭接。

6)当梁跨度16m时,允许防水卷材进行纵向搭接一处,先行纵向搭接,再沿桥面纵向中心线进行横向搭接。凡进行搭接的粘贴宽度不得小于80mm。

7)当两幅防水卷材粘贴完毕后,方可对挡碴墙内侧根部至上拐角的斜面、内边墙和端边墙内侧根部至上口的立面涂刷防水涂料,同时对防水卷材的周边涂刷防水涂料进行封边,封边宽度不得小于80mm,涂刷厚度不得小于

1.5mm。

2.3 保护层

2.3.1 制作保护层时,其施工用具、材料必须轻吊轻放,严禁有碰伤已铺设好的防水层。

2.3.2 保护层可采用C40抗碱玻璃纤维或其他纤维混凝土,其厚度不得小于40mm,流水坡度应符合设计要求。

2.3.3 制作保护层时,桥面纵向每隔4m作一宽约100mm、深约保护层厚度的断缝。当保护层混凝土强度达到设计强度的50%以上时,用聚氨酯防水涂料将断缝填实、真满。用聚氨酯防水涂料填充断缝时,不得污染保护层及梁体。

2.4 桥面防水层施工控制要点

涂料的基本要求是“牢、薄、透、匀”。防水层不但本身能防水,还要有延展性,当基面产生微小裂缝后防水层不被拉裂,而且必须与上下基面牢固地粘结,在车辆荷载作用下不产生滑移现象。所以必须非常均匀地施作一薄层,总厚不宜超过lmm。无论哪一种防水层施工均需注意:

2.4.1 清除桥面混凝土的浮浆,所谓浮浆是指收面时形成的薄皮或施工时遗落的砂浆,以及空鼓不实的地方,不能将水泥混凝土本身表层砂浆全部清除或铣刨。

2.4.2 彻底清洁桥面,不能有浮尘杂物。对卷材还不能有空洞或隆起,否则不能紧密贴合。

2.4.3 严格控制喷洒量或施工工艺,使其达到相应的质量标准。

2.4.4 严把进场材料关,相同品种的防水材料,等级、产地不同质量差别很大,应严格按照合同要求控制好进场材料的质量,保证防水效果。

3 结束语

TQF-1型防水层具有良好的防水效果,可减轻或抑制铁路混凝土桥面因防水不力而造成的诸种病害。由于TQF-1型防水翅的防水耐用年限长,可减少大量的维修工作,从而提高了铁路混凝土桥梁的耐久性及使用效率。TQF-1型防水层铺设施工简便易行,无需特殊的施工设备。TQF-1型防水层的造价仅占梁价的3%。采用TQF-1型防水层,可收到良好的经济和社会效益。

参考文献

[1]刘三会.FYT (涂料) 桥面防水层在滨博高速公路上的应用[J].中外公路, 2005 (2) .

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