張同文 譚春騰
摘要:滲漏水是鐵路隧道的主要質量通病之一。隧道滲漏水降低地下水位,對生態環境造成破壞。本文對鐵路隧道隧道工程滲漏水問題進行了解。根據從我國鐵路隧道滲漏水的基本情況、主要危害和表現形式上,從防排水系統設計、施工質量、采用防水材料等。方面分析了隧道滲漏水的形成原因,提出相應的治理措施,以便在今后的設計、施工中能有效地防止隧道滲漏水,確保隧道的結構安全和設備的正常使用。
關鍵詞:鐵路隧道 ?滲漏水 ?治理
一.隧道漏水成因分析
(1)隧道開挖對地下滲流場的影響
隧道的開挖,在原有地層中形成了一個“空洞”,破壞了原地下水的平衡狀態,形成了地下水低壓力區,改變地下水地下徑流方向,使地下水向開挖后的隧道方向匯集。研究表明,隧道開挖后,在隧道周圍一定范圍內形成了圍巖松動區,由于地層的原始地應力的調整,圍巖產生變形,出現裂縫,地下水便沿張開裂縫流入隧道。
(2)隧道防排水設計上存在的漏洞
在較長時間內,對隧道防水最薄弱的底部,即使軟巖或遇水易軟化的巖石(如泥巖),既不設仰拱,又不鋪底,放任地下水侵入道床,形成翻漿冒泥,危及行車安全。施工縫、變形縫處理材料只是按工程類比法(有些比較還并不同類)選用,很少按材料性能、地下水壓力等進行計算。所有這些,都給隧道滲漏水埋下了隱患。(3)防水砼失效(4)施工縫、變形縫處理不當(5)隧道基底處理不當(6)防水板失效
二、治理措施
(1)點滲漏治理措施
對襯砌混凝土中存在的蜂窩孔洞、裂隙等原因的“點狀”漏水,采用直接封堵法和注漿堵水法。表面封堵用于襯砌表面有滲漏痕跡、范圍小或當前無滲漏的部位。淺注漿用于表面有濕漬或滲漏部位。
(2)裂縫滲漏治理
對于襯砌中橫向施工工作縫及各種不均勻受力產生的縱向、斜裂縫,由于未能有效設置密封及止水材料而導致的“線狀”滲漏水,不同成因產生的滲漏水裂縫有區別的進行處理。對于橫向縫部位的滲漏水,采用剔槽,加設排水盲溝,外加彈性密封材料封堵的方法。目前常用的密封材料有改性瀝青密封膏、聚硫、硅酮、聚氨酯密封膠和各種定型橡膠或膨脹橡膠止水條等。
(3) “面狀”滲漏治理
“面狀”滲水,采用刮、刷、噴等工藝增設附加防水層的方法來解決,對較嚴重面滲漏治理采用深孔注漿,通過注漿密閉富水區的裂隙以及襯砌和外圍土層交接的界面。
(4)砌整治措施
1)利用噴射混凝土的隔離封閉作用,將流較小的孔眼、縫隙堵住,減少地下水的出頭點并可補平圍巖基面的坑洼,保證二襯圍巖基面的平整度,防止針狀凸點戮破防水板,引起滲漏。
2)二次襯砌時,在縱向兩側邊緒處安裝糾0排水盲溝,環向安裝炸0排水盲溝,縱向間距如8.Onim左右一條,自排水溝至起拱線,在水溝壁上鑿眼埋管排水并用鋼筋固定在施工縫處按規范和設計要求埋設遇水膨脹型止水條,防止施工縫涌水硅澆注時控制鹼搗固時間和摘固部位,確保硅的搗固質。
3)二次襯砌后,硅收縮形成二襯背后空洞積水,采取壓漿回填的措施再次減少地下水。
(5)噴射混凝土防滲
影響噴射混凝土作為第一道防水層的因素很多,為提高噴射混凝土抗滲性,應做到以下幾點:
1)對噴射混凝土的圍巖面進行處理。在噴射前對圍巖面進行處理是十分必要的,松散危石的節理、已經張開的裂隙是噴層背后主要積水空間,使結構承受的水壓力加大;圍巖滲漏水則直接影響噴射混凝土的噴射質量,對大股涌水宜采用注漿堵水,對小股水或裂隙滲漏水宜采用巖面注漿或導管引排后再噴射混凝土,大面積潮濕的巖面宜采用粘結性強的混凝土,如添加外加劑、摻合料以改善混凝土的性能。
2)對噴射混凝土背后空隙進行注漿。在軟弱圍巖段,支護要采用格柵鋼架或型鋼鋼架,再加上錨桿、鋼筋網、縱向連接筋等,使噴射混凝土層內部鋼筋密布,加大了噴射難度,不可避免的在內部及靠圍巖側形成空隙,造成內部不密實。對支護及其背后進行注漿是十分必要的,是提高支護抗滲能力的重要保證。
3)對突出的錨桿頭進行處理。突出于圍巖面的錨桿端部,可事先進行切割,對噴后突出的鋼筋頭,對其切割后再補啦或用砂漿覆蓋。
三、隧道防水防滲工程施工禁忌
1)底板與側墻的縱向水平施工縫直接留在底板面上或高度≤200mm砌的側墻上。后果:由于該處承受的剪力大,容易造成結構開裂,甚至損害結構。再則受澆注混凝土條件等限制,此處防水作業效果相對較差,容易造成滲漏。
2)施工縫用遇水膨脹橡膠(或膩子)止水條時,止水條無緩膨脹的功能,而是突出它的快速膨脹(如3d時間達到它的最大膨脹倍率)。
3)為鋪設方便,施工縫用遇水膨脹橡膠條設置在離混凝土側面<70mm處。后果:遇水膨脹橡膠,尤其是膨脹倍率較高的遇水膨脹橡膠遇水會產生較高的膨脹應力,因此在施工縫位置混凝土結合面極易被膨脹所技碎。
4)在橫向施工縫上設置遇水膨脹橡膠(或膩子)止水條時,采用直接粘合方式粘在縫面。后果:遇水膨脹橡膠因完全露在表面,有的止水條斷面尺寸又偏大,在新混凝土澆注與插入式振搗器插入與振搗時很易下墜與脫落,喪失防水功能。
四、結論
1)促進優質防水材料推廣應用的比重。近幾年國內研制與引進的新材料、新產品越來越多,雖其性能大同小異,但不乏優質者,然而設計、施工和建設單位在選用時難以鑒別其內在質量及耐久性,或因價格因素而放棄選用優質防水材料。為此,有必要加強產品質量的檢驗和監督,建立科學、嚴格的產品質量認證制度,把好材料質量關,正確引導優質產品的擴大應用。
2)推行工程質量保證期制度。以施工單位為主體,在實行防水工程專業承包或專業化施工的前提條件下,對各類防水工程推行質量保證期制度。加強設計與施工的配合尤為重要,設計單位在制訂防水方案與選用材料方面應更多吸取并尊重施工單位的意見。
3)提高工程滲漏維修技術水平。大量地下防水工程的實踐證明,即使設計采取了周密的防水措施,使用了優質防水材料,但由于防水工程環境與部位復雜,檢測技術手段低下,仍難免產生不同程度的滲漏問題,影響工程正常使用。
參考文獻
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