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隧道滲漏的危害以及如何進行隧道堵漏?

發布日期:2019-7-7 19:08:04    瀏覽:311,1,0

隧道滲漏的危害以及如何進行隧道堵漏
改革開放以后,我國的交通運輸線路快速鋪張,隧道建設也得到了快速的發展,無論是在鐵路、公路還是在城市的交通中,隧道所起的作用越來越大了,它促進了我國交通事業的快速發展,給我們的行車帶來了方便。但是由于技術和管理等多方面的原因,導致隧道在建設施工中面臨著各種威脅,這些威脅也直接影響著隧道的運營狀況。隧道是道路建設中極為重要的一個環節,地下層中的各種地下水在隧道工程完成之后將其包圍。水本身具有極強的流動性和滲透性,在隧道設計或者施工過程中、在使用的時候發出的不利的擾動都能造成隧道防水、排水系統的很多缺陷,進而導致隧道出現地下水滲漏甚至造成更為嚴重的涌水以及流沙現象的發生。這些也就是隧道滲水的原因。所以,防水和排水技術在進行隧道工程施工過程中更顯得尤為重要。
  一、隧道滲漏水帶來的危害
  隧道漏水形式多種多樣,歸納起來有三種:面滲漏、點滲漏、縫滲漏。不同類型的滲漏會導致不同程度的危害,隧道滲漏水帶來的危害主要表現在以下幾個方面:
  1.造成路面積水現象,導致行車環境惡化。隧道的滲漏水會讓路面潮濕和積水,降低路面和輪胎的附著力,增加安全事故。
  2.長期出現滲漏水現象,會導致隧道被侵蝕破壞。地下水的長期滲流導致泥沙的大量流失,降低了圍巖的穩定性和強度、隧道的襯砌背后出現空洞,威脅到結構安全。
  3.圍巖的周圍出現地下水和侵蝕的情況,就會造成隧道內以及襯砌設備腐蝕的加重。滲漏水不僅腐蝕了隧道內部的設備,也腐蝕了襯砌內的鋼筋。由于我國隧道的建設使用了大量的設施,它們都對水有較大的敏感性,所以滲漏現象會降低設備的效率,減少壽命,引發了交通事故。
  4.造成寒冷地區出現隧道凍害,影響隧道的結構安全。凍害會導致襯砌混凝土的開裂、圍巖和襯砌之間出現凍脹、拱墻的變形等。
  二、隧道滲漏水的形成原因
  1.設計及施工不盡合理
  1)混凝土和易性差或施工工序質量控制不嚴,導致混凝土質地不均勻,搗固不密實或出現漏振,形成疏松層和蜂窩,或留下各種形狀的透水縫隙。
  2)裂隙水較發育或有泉眼處沒有進行引排水。
  3)施工縫處止水帶埋設不規范,擋頭板粗糙。
  4)先拱后墻法施工的拱腳浮碴清理不干凈,馬口回填不密實,造成滲漏水,這種現象也較普遍。
  5)塌方造成襯砌混凝土拉裂,膨脹圍巖作用引起襯砌開裂;塌方處理措施不到位,襯砌背后回填不密實,由于應力過大引起開裂;先拱后墻法施工的馬口開挖順序不當,長度過大,拱腳下沉引起拱部開裂;因地質不均勻下沉造成襯砌開裂。以上裂縫都會造成較嚴重的滲漏水,治理也較困難。
  6)噴射混凝土表面粗糙,對施工和服務期的防水板極易造成壓痕和擦傷,影響防水層的完好,從而造成滲漏。
  7)隧道中心水溝因泥砂或冰凍堵死無法排水,必然使隧道產生滲漏。
  2.排水系統的接連不夠順暢
  排水系統的組成包括:橫向排水管、縱向排水管、環向排水管、中央排水管或者排水邊溝。排水體系主要工作流程是:每到一個環節都要先匯集上游的水然后將水排到下游去。施工中容易出現的問題就是:排水管之間出現斷開或者沒有連接、三通管直接沒有很好的暢通、排水管出現堵塞等現象。正是由于上述問題的存在導致排水的不暢,從而導致水壓的增高、滲漏問題的出現。
  三、滲漏水治理措施
  1.噴混凝土防水技術
  國際隧道協會在防水層問題上提倡噴混凝土作為隧道防水層,但是在我國國內,這種方式方法還沒有廣泛的被接受。一些已建成的高速鐵路客運專線在進行設計的時候雖然對噴混凝土的材料以及其施工程序和技術上作了要求,但在防水設計角度上沒有相關性的設計。依筆者看來,圍巖開挖、工程施工工藝以及建設施工的現狀對噴混凝土的施工質量都存在很大的影響,很難在工程的初期階段做好隧道防水工作,但是作為隧道最外層的第一道很重要的防水線,作為防水設計在整個的隧道防水系統中都起著舉足輕重的作用。
  1)噴膜防水層
  噴膜防水技術是近年來研究開發的全新的隧道及地下工程防水技術,它是以丙稀酸鹽為主要原料,摻入還原劑A和氧化劑B,兩種液體在噴嘴內混合后噴射到混凝土面上,進而形成具有隔離和防水功能的薄膜。
  2)襯砌背后防水
  對復合式襯砌,在支護初期與二次襯砌之間設置夾層防水層,防水材料主要有合成橡膠與合成樹脂、防水板和防水薄膜。防水涂料常見的有合成高分子材料和改性瀝青;防水卷材包括合成樹脂類和合成橡膠類。
  3)防水板防水。
  防水板在隧道防水施工中發揮著巨大的作用,設置防水板是保證隧道防水性能的重要保證。防水板實際若施工中出線破損,就不能很好發揮其作用。因此在布設防水板前,要將圍巖表面通過噴射混凝土填平。
  2.排水的措施
  要想做好防水堵漏準備,首先就要做好排水工作。排水的原理是:利用盲溝、渡槽、泄水管、中心排水溝等將地下水排出隧道外。隧道內排水常用的方式就是排水溝,排水溝連接著泄水孔中的水,其目的是將水排出隧道。縱向排水溝分為三類:雙側、單側、中心式。它們分別是根據路面的形式、線路的坡度和水量的大小來確定的。隧道外地排水應根據地質、地形、天氣等情況進行規劃,設置合理的排水設施進行綜合治理。
  1)洞內排水
  系排水型的隧道中,對于襯砌背后的排水系統必須嚴格施工完成并保證其質量,以便讓水能夠順利的排出。在一些高速鐵短隧道的洞內排水系統設計中主要包含有環、縱向排水盲管,橫向引水管以及側溝和中心排水溝。因為每個隧道的地下水的情況都不盡相同,在進行施工設計的時候一般對于長度在500米以下的不可溶巖而且地下水相對比較少的隧道不進行中心排水溝的設置,其他的隧道都應該設置中心排水溝。地下水在經過襯砌背后的環向盲管和縱向忙管引流到兩側的側溝處,如果出現水量較大的情況,那么就需要再通過橫向引水管將其引至中心排水溝內。
  2)洞外排水
  隧道洞口邊的仰坡天溝以及明洞頂回填層的排水系統都稱為洞外排水系統,要加強地質的勘探、水文情況的勘察工作,明確基礎資料是否能夠滿足邊仰坡的保護以及排水工程的相關設計要求。
  3.截水的措施
  截水工作的措施有:在地表水的上游設置導流溝進行截水,地下水的上游設置洞外的井點或者泄水洞進行降水。泄水洞以及截水的導流溝在設置完成后就可以持續的發揮作用,但是洞外的井點要進行降水還需水泵幫忙抽水。這樣就解決了當埋深較小時的隧道降水問題。對于埋深較大的隧道就可以在洞內井點進行降水。
  四、施工方案
  針對已運營的隧道存在的滲漏水的問題進行分析,和針對隧道施工中的特點和存在的問題,我們對隧道中墻的施工方案在原有基礎上進行了以下優化設計:
  1.施做中墻基礎部采用組合鋼模板,洞外拌合站拌和砼,砼運輸車運送砼,砼輸送泵入模,附著式振動器振搗砼完成。基礎部分澆注砼時要保護好豎向排水管。鋼筋安裝合格后,采用組合鋼模注中隔墻基礎鋼筋混凝土。
  2.立中墻模板頂部采用木模板有利于施工,便于止水帶和連接鋼筋的固定;在安裝鋼筋、排水管時,用細鐵絲或鋼筋箍將排水管固定在設計位置,保證排水管、等徑三通與等徑接頭在澆注混凝土時不移位。并適當加長排水管,用土工布或其他替代物(止漿透水材料)對排水管管口封閉,以防混凝土堵塞排水管。
  3.施做墻頂的防排水設施;
  4.用泵送膨脹混凝土按照隧道縱坡回填中墻頂部的空洞;
  目前流行的水平施工縫止水方法是在襯砌厚度的中央設縱向遇水膨脹橡膠條。由于水平施工縫處砼施工困難、施工不夠精細和材料本身上存在一些問題,導致隧道中墻上部嚴重滲漏、本方案擬在水平施工縫上設可排水止水帶,可理解為在水平施工縫上預先埋設了一條排水管。止水帶在中墻施工縫處連管下排。
  每道工序的施工質量都對隧道防排水效果產生很大的影響,施工中的每一點疏忽都可能造成滲漏水隱患。因此,應加強對每道工序的施工質量控制,嚴格按規范施工確保施工達到設計效果,使隧道防排水工程質量有保證。


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