车站旅客地道渗水的预防及治理方法

2014-04-21 00:36李青江
城市建设理论研究 2014年11期
关键词:治理预防

李青江

摘要:随着国家路网建设的逐步推进,越来越多的新线投入运营、既有线路也在作相应的升级改造施工,但投入运营后的车站旅客地道洞身极易出现不同程度的渗水;本文结合本人参与的车站旅客地道主体及后期渗水问题治理的施工经历分别对不同旅客地道渗水的预防方法和治理措施提出了应采取因地制宜,以排为主,防、排、堵、截相结合的综合处理措施。

关键词:旅客地道、渗水、预防、治理

中图分类号:U291.6 文献标识码: A

正文:

随着国家路网建设的逐步推进,越来越多的新线投入运营、既有线路也在作相应的升级改造施工,但投入运营后的车站旅客地道洞身极易出现不同程度的渗水;旅客地道是一个城市对外交往的通道之一、群众关注度高,若出现渗水问题则势必会引起公众极大的反响,给参建企业的声誉造成负面影响;而且旅客地道洞内照明、通信等设备较多,若处治不当将会造成较大的经济损失。为此,结合个人所经历的蒙自、中滩、白塔等车站旅客地道渗水的治理工作现就旅客地道渗水的预防方法和治理措施作如下论述。

车站旅客地道渗水的原因分析

一般情况下,导致车站旅客地道渗水必须具备两种条件:其一,旅客地道的洞身外存在水源,它包含地下水和地表水;其二,旅客地道洞身存在使洞身外的水渗入洞内的通道,它包含洞身防水层破损、洞身混凝土存在质量问题、结构施工时各种构造缝的施工质量存在问题或未有效封堵。

从车站旅客地道本身结构形式和洞身外回填料的性质来看,它是一种介于隧道和框架桥而又有别于隧道和框架桥的一种特殊结构形式;说它介于隧道和框架桥是因为它和隧道一样普遍建造于地面以下但洞外回填料采用的是与框架桥性质相同的渗水料而非天然的隧道围岩;而有别于隧道和框架桥之处在于旅客地道的出入口地面高程均大于洞身底部地面高程;这种特殊的结构形式导致了旅客地道洞身外回填区内容易积水而且积水无有效的排除通道,可以说,旅客地道本身的构造缺陷使其具备了建成后渗水的条件之一。

导致其渗水的条件之二则根源较为繁杂,它有可能是施工方或设计方的原因造成,如果发生工期调整或系采用甲供料等与甲方有关的质量行为则甚至可能是监理方或业主方的原因造成;总之,洞身必须存在使水渗入洞内的通道方能造成渗水。

不同的旅客地道渗水源于不同的起因,须根据项目现场的实际情况超前预知、因地制宜,采取相应、有效的预防和治理措施。

二、新建旅客地道渗水的预防措施

对于新建旅客地道来说,渗水只是它投入运营后可能出现的质量问题之一,所以在组织施工的过程中就应根据会造成渗水的条件加强超前预知的能力及时采取有效的预防措施。

预防旅客地道渗水首先应防止水在旅客地道洞身外渗水回填料范围内汇集形成地下“水池”,这就意味着必须给洞外的积水以排除通道;该排水通道的设置分为两部分:洞身范围内的排水通道和洞身范围外的排水通道。洞身范围内排水通道的设置可参照隧道洞身排水系统进行:紧贴洞身外环向间隔3-6米设置一道Φ10半圆形PVC-打孔波纹管,沿着洞身两侧底部纵向通长各设一道Φ10圆形PVC-打孔波纹管,环向波纹管与纵向波纹管相交处采用T形管套连接从而在洞身范围内形成完善的排水体系;为防止泥沙堵塞管道可采用设置土工布反滤层。至于洞身范围外的排水通道则应根据地道出口的地形、场地条件及既有市政排水管路进行设置:若旅客地道底面高于站房路堤坡脚或既有市政排水管道则应在站房路堤填筑时预先铺设排水管道将水排出界外;若旅客地道地处挖方段或平原地区且周围没有具备积水排出条件的市政管道则应在地道出口或入口不影响行人及车辆行走的地方设置一口降水井并采用机械抽排。当然,在无地下水和天然降水量小的地区也可通过在洞身边墙底部设置泄水孔将水汇入洞内清洁用积水井内统一抽排。

在消除洞身积水的可能性后,为根本消除地道渗水现象的发生还应提高对洞身本体的防水性能和对外界汇入洞身的水流流量进行控制,杜绝在极端气象条件下地道洞身出现渗水。旅客地道洞身的防水性能与其材料的选型、施工等均有联系;导致洞身防水性能减弱的常见问题在前文已阐述、此类病害的预防方法在混凝土和防水层施工相关规范内均有明文规定,在此不再敖述……。至于外界汇入洞身的水流流量的控制通常采用在地道顶部及回填料填筑范围区域内设置抗渗排水沟、截水沟以及采用防水土工膜、土工布或卷材等全面覆盖封闭的方式实现,但其受现场环境和材料寿命的限制,其治水效果较差,一般作为旅客地道防渗水的辅助措施使用;在降雨量较大的地区也可以采用泵送混凝土回填涵背的方式截断外界水流流向洞身的通道,从现场的使用效果来看这种方法治水效果较好,但其造价较高。

可见,新建旅客地道防渗水的措施首先应确保洞身外回填料范围内的积水有排出的通道,其次再加强洞身本体的防水性能和采用防水材料截断外界水流向洞身的通道;既以排为主,防、堵、截相结合的综合预防措施。

三、既有旅客地道渗水的治理方法

既有旅客地道渗水的治理方法有别于新建旅客地道之处在于既有旅客地道既已成型,增强洞身本体抗渗性的作用有限,一般只能通过采用排、堵、截相结合的治理措施以消除渗水现象。既有旅客地道渗水系因地道洞外长年积水无法排除而洞身本体防水结构老化从而造成洞外积水渗入洞内;渗水问题的治理方法按照施工顺序可分为三步进行:

首先,应为洞身外的积水寻找到一条排除的通道;现场一般采用定向钻孔敷设排水管路以将洞外的积水引到降水井内再统一抽排的方式进行,具体施工方法为先在地道外适宜的地方挖掘降水井,然后在降水井井壁沿着地道洞身基础底板纵向采用定向钻机钻孔并敷设打孔PVC管的方式将洞身外的积水引排至降水井内并抽排,这道工序持续的时间根据洞身外积水量而异,必须确保洞身外回填料颗粒间填充的水完全排除为止方可进入下道工序的施工。

其次,当回填料颗粒间的积水完全排除后应采用防水材料对填料间的空隙及地道洞身的空隙进行封堵、填充以切断水流流向洞内的通道。该工序在现场通常采用标准稠度的水泥净浆或1:1的水泥水玻璃混合溶液进行地表有压注浆的方式进行,注浆孔采用梅花形布置,其间距根据现场试验确定的浆液扩散半径而定,其施工方法可参照浅埋隧道地表注浆法施作。注浆时若出现浆液渗漏的情况则可采取分次注浆,其时间间隔根据试验确定。注浆完成后应对洞身的渗水孔进行扩孔并用微膨胀防渗混凝土封堵。

最后,为克服地表注浆的方式在现场实际应用中存在治水效果不理想的弊端,对于渗水严重的地道可在洞身和回填料顶部范围内设置一层防水层的措施将外界水流向洞身的途径截断。

以上方法适用于渗水较为严重的既有旅客地道,对于渗水较为轻微或渗水口较为集中的则可从简治理;对于渗水较为轻微的旅客地道可考虑单独采用局部封堵、地表注浆或设置防水层的方法治理,而对于渗水口较为集中的则可以根据渗水量大小考虑采用扩孔封堵或设置排水管直接从渗水口将水引排入洞内积水井后再抽排的方式治理。

结论与建议:

综上所述,对车站旅客地道渗水应视病害的具体情况采取相应的预防和治理措施;但不管采用何种方式首先应消除洞外产生积水的可能性——即以排为主,然后再采用综合的治理措施(防、堵、截)将外界水流向洞内的通道切断。

上述旅客地道渗水的预防措施和治理方法在我经历过的工程中的应用效果较为显著,在此非常感谢中铁六局集团有限公司姚新同志在撰写论文中所给予的帮助和指导。对本文存在的缺点及不足,望各位读者不吝指正,以求共进,谢谢!

参考文献:

《铁路桥涵施工规范》TB10203-2002

《铁路隧道施工规范》TB10204-2002

《土工合成材料应用技术规范》GB50290-98

《排水管道定向钻进敷设施工及验收技术规范》(试行)

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