隧道施工渗漏水治理技术措施

2015-10-21 17:15何浪
建筑工程技术与设计 2015年28期
关键词:隧道预防

何浪

摘要:我国交通运输业发展迅速,如何有效提高交通线路隧道工程施工质量就显得尤为重要。由于我国各地地势地貌较为复杂,渗漏水是交通线路隧道最为常见的病害,极难治理,往往诱发和加重其他病害,对隧道的运营存在严重影响。交通线路隧道施工难度也较大,同时受地质条件复杂和重载线路较多等综合因素影响,建成的交通线路隧道经常会发生渗漏水等情况。文章结合工作经验,对交通线路隧道漏水的主要成因及防治措施提出了见解。

关键词:隧道;渗漏水;预防

1、隧道渗漏水病害分类

隧道渗漏水病害分类的方法有很多,可以将其分为喷射、涌流、点滴、浸润。而根据隧道渗漏水形式和面积可以分为点、线、面三种形式。点渗漏存在不连续和无规律性,其往往是由于高水压作用下,大量的水在混凝土不够密实、施工缝止水条断缺及仰拱处等隧道结构防排水相对较为薄弱的部位有压排出,主要表现为孔洞渗漏水,其状态往往非常严重,一般呈喷射涌流状,严重时甚至可能会引起衬砌破坏。其中拱部喷射、涌流状渗漏水会严重影响行车的安全,危害性最大;从隧道结构受力来说,泥沙堵塞排水系统导致的高水压作用下,仰拱往往为薄弱部位,危害重大。线渗漏具有一定的连续性和规律性,主要变现为缝漏,其主要出现在施工缝、变形缝及纵向裂缝处,而由于衬砌受力产生的斜向裂缝渗漏水较少。水压较大时,线渗漏水较为严重。而从结构受力方面来说,一般环向(施工缝、变形缝)渗漏水对结构影响相对较小;斜向裂缝渗漏影响最大;纵向裂缝渗漏水次之。面渗漏主要表现为隧道衬砌内表面大面积渗漏水或水压较小时裂缝渗漏水,无规律性,分布区域较大。其往往由于水压过大、二衬混凝土浇筑不够密实、混凝土抗渗等级和防水能力不够或者施工縫和变形缝防水措施不良引起,程度一般较轻,主要呈点滴或浸润状。

2、交通线路隧道渗漏水病害的影响因素

2.1降水情况

对于交通线路隧道的渗漏水而言,降水情况是需要考虑在内的重要影响因素。降水到达地面之后,就会通过岩石的裂隙处渗入土体,如此一来就大大降低了岩土体的强度和安全系数,隧道所承受的水头就会变大,从而在隧道薄弱的地方、施工缝以及衬砌裂缝发生渗漏水与涌水的可能性就会大大提高。

2.2地质勘查

地质勘查对于交通线路隧道施工质量有着重要的影响,然而在实际的交通线路隧道工程中,对于隧道地质水文勘查还不够精细,所得到的资料缺乏准确性和完整性,而且隧道的线路未能有效避开复杂的地质和不良地质,从而大大增加了隧道施工与防排水工作的困难,造成隧道渗漏水病害的产生。

2.3施工因素

2.3.1排水系统的衔接不当:交通线路隧道的排水系统是关系着交通线路隧道质量的关键,在施工过程中,排水管的上下衔接不恰当或是排水管衔接中间发生断裂、亦或是三通管的连接不当、纵向排水管的反坡设置不当以及排水管淤塞等问题,都会促使隧道运营过程中无法确保地层渗水顺利排出,从而导致衬砌壁后水压不断增高,最终出现隧道渗漏病害。

2.3.2基面的铺设工作有待进一步提高,其中基面粗糙在很大程度上严重损坏了防水层,而且在岩石地层或是喷射混凝土的基面上,没有根据相关的规范加强基面处理,导致二次衬砌混凝土的浇筑过程中,塑料防水层在受到一定挤压力影响其质量,或是遭到尖锐物影响,导致防水层质量问题,而且混凝土收缩过程中,由于剪力作用下,会给防水板造成损坏。

2.3.3隧道施工缝与沉降缝的止水带安装水平有待进一步提高,止水带安装不到位,那么隧道施工缝或沉降缝的位置就会出现严重的渗漏水情况,从而使得交通线路隧道质量水平得不到有效保障。

2.3.4隧道二衬混凝土的质量得不到有效保证也是造成交通线路隧道渗漏水的重要诱因,二衬属于隧道防渗的最后也是最为重要的一道防线,然而在实际的工作中,隧道二衬内部特别是拱顶的部位容易出现密实度不够和空洞区域现象,如此一来就增加了隧道渗漏水的风险性。

3、隧道渗漏水原因分析

研究发现,隧道渗漏水不良现象的出现受多种因素影响,发生原因比较复杂,如自然因素、施工因素影响等,其中施工因素占主要方面。其中以下原因导致的隧道渗漏水比较突出:

3.1隧道地基施工质量低

隧道地基施工质量会给隧道防水效果产生直接影响,然而部分隧道地基施工过程中对防水设计不重视,因此,一些隧道未采取相关的防水措施,或者仅仅铺设混凝土等进行防水,尤其在底板附近未设置专门的防水系统等,这些施工中的“瑕疵”往往给隧道渗漏水的出现埋下隐患。同时,运用混凝土对隧道地基进行防水施工时,不注重一些细节的处理。例如,未按照施工规范标准施工,浇筑的混凝土与地层融合不够紧密等。一旦道路投入运营受到重交通长期、反复作用,容易引起底板的破裂,出现渗漏现象,增加行车运行危险性。

3.2施工细节把握不严格

众多周知,隧道施工涉及较多内容,尤其是一些施工细节往往无法引起施工人员的重视,因此,施工时出现这样或那样的问题,严重影响隧道施工质量,这些问题表现在以下几方面:首先,运用混凝土进行施工时,未按照隧道施工工序进行,而且在进行振捣操作时出现漏振,振捣不密实,导致混凝土表面出现蜂窝,甚至留下一些缝隙,给隧道渗漏水现象的发生埋下伏笔;其次,进行施工缝止水带施工时,为按照设计及规范要求施工,而且挡头板的施工比较粗糙。另外,利用先拱后墙法进行施工时,未将拱脚浮渣清理干净,甚至未严实的填充马口,导致渗漏水现象的出现;最后,处理塌方位置不规范。例如,回填衬砌背后时不够严实,结果因无法承受形成的应力,而引起开裂现象的出现。上述施工细节多由施工人员责任心不强,未充分意识到施工细节质量给隧道渗漏水产生的影响。

3.3缺乏完善的隧道排水系统

隧道施工过程中设置完善的隧道排水系统,可有效防止隧道渗漏水现象的发生,尤其应及时的将衬砌背后的低下水排出。但调查发现,部分隧道出现渗漏水现象,多因排水系统功能丧失引起。例如,在注浆、二衬施工时未采取有效措施保护盲管、盲沟等,导致其阻塞影响排水效果。部分隧道因考虑不周全未在合适位置设置专门的排水孔,或排水孔阻塞,影响盲管、盲沟水的顺利排出。结果大量的水聚集在衬砌薄弱位置排出。

3.4防水材料性能不佳

防水材料性能不佳是引起隧道出现渗漏水现象的又一重要原因。在实际施工时防水材料性能不佳主要有以下表现:应用的防水板抗刺破性能差、拉伸强度不足,而且耐腐蚀性差,不易焊接等。另外,使用的防水材料与基层不能进行很好的融合,强度不足等经过长时间的应用,性能因发生改变而失效。除此之外,不同的隧道所处的自然环境不同,有时即便采取较好的措施,但受地质因素的影响也会引起隧道出现渗漏水现象,因此,针对隧道出现的渗漏水现象应进行认真的分析,确定隧道渗漏水是人为因素引起还是其他因素引起,在此基础上采取有针对性治理措施。

4、交通线路隧道渗漏水的治理措施

4.1强化隧道结构的防排水设计施工

(1)首先应该及时处理那些薄覆盖层与强渗透性的破碎岩层,尤其是要注重地表和地表水的放排堵截问题,其次还需要加强对高水位水池的检查,有效避免水流泄漏问题,另外,洞内施工的临时排水要保持疏通,有效避免积水的出(2)进一步强化初期支护的防水性能,尤其需要注重施工缝与变形缝的防水工作,有效保障盲沟与排水管(沟)的排水畅通性,在埋好中心排水管之后,需要做好通水试验工作,如若发现积水或者漏水,那么应该及时予以处理。(3)确保防水材料选择的科学性和合理性,而且还应该加强防水板的敷设质量,在进行防水板材敷设工作之前,一定要加强初衬表面的处理工作,确保其表面保持干净整平,同时还应该加强大坑洼的补喷平顺,有效防止防水板的刺破或是涨破现象发生;另外还应该注重防水板材敷设与焊接方式的选择,充分把握松弛量的预留度,防止混凝土浇筑过程中出现涨破现象。(4)进一步强化混凝土自身的防水功能,尤其是在进行二衬混凝土的施工过程中,一定要加强混凝土的振捣工作,防止二衬混凝土的內部出现密实度不够或是空洞等问题,在进行拱部混凝土的浇筑过程中,应该注重拱顶处注浆孔的预留,而且注浆孔的间距要小于3m,同时确保上坡端头部位至少要超过1个,另外需要注意的是必须要在衬砌强度达到相关要求之后,实施注浆。

4.2加强隧道排水系统进行检查与疏通

要对纵、环向盲管及侧沟与中心水沟之间横向联系管采用管道疏通设备或高压水进行疏通,并对盲管排水口析出的白色碱性物进行清理。要对排水侧沟、中心水沟及洞内外集水井、检查井内的淤积物进行清理。要对隧道盲管出口位置在边墙脚做好标记,并记录盲管出口排出是清水还是浑水以及是否出现白色碱性物等情况,以便于运营维护人员检查和维护。

4.3隧道边墙部位渗漏水处理

边墙和底板渗漏水要以堵为主,堵排相结合。疏排引流宜锯槽埋设PVC透水盲管,细石混凝土楔实,在渗漏水区凿内宽5~6厘米外宽4~5厘米、深5厘米的倒梯形槽,清除槽中混凝土残渣并用清水清洗槽及周围,对槽进行处理后,在槽中放入并固定Φ50毫米半圆形波纹管,并间距50厘米采用金属卡和射钉将波纹管固定,然后将调和好的聚硫密封胶填入槽中并稍稍高出,然用抹刀抹平,待聚硫密封胶凝固后,在槽及周围用调和好的防水涂料刮涂两层,厚度不小于2毫米。

4.4隧道拱顶部位渗漏水处理

拱顶渗漏水采取注浆封堵措施,要确保接触网区的绝对安全,拱顶封堵应采用超细高强水泥,施工过程中应逐步增加注浆压力,根据现场情况确定最终压力参数。注浆完毕后对注浆效果进行检验,检验合格将混凝土表面清理干净,用调和好后的防水涂料刮涂两层防水,厚度不小于2毫米。

4.5洞室隧道内其他裂缝和渗水点

洞室隧道内其他裂缝和渗水点可参照以上处理方法,注浆材料一般采用支座灌浆料。另外应当检查隧道是否设置排水降压孔,以确保隧道不会因为排水不畅等引起路面板上拱等问题,如没设置需要及时补钻。

结束语

总而言之,交通线路隧道工程是关系交通线路施工质量安全的重要工程,其中渗漏问题是其施工过程中比较常见的问题,对于公路工程质量安全有着重大威胁,因此,需要进一步加强交通线路隧道工程施工的防渗漏工作,促进质量水平的有效提高。

参考文献

[1]曹彦国.交通隧道养护中研发和推广新技术、新材料的思考[J].天津职业院校联合学报,2015,02:66-70.

[2]陈羽,丁彰芳.炭质泥岩隧道进洞施工技术研究[J].山西交通科技,2015,01:43-45.

[3]张国辉.高速交通线路隧道防排水设计优化措施[J].山西建筑,2015,07:161-163.

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