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[摘要]目前,我国公路隧道大部分都存在着渗漏通病,特别是双联拱隧道的渗漏,几乎是个世界性难题,寒冷地区由于渗漏还会引发冻害,严重的影响了公路的正常运营。针对这个问题,通过对丹海高速公路乔家双联拱隧道渗漏状况调查,分析了隧道渗水位置及其原因,提出了相应治理措施,取得了较好的效果。
[关键词]隧道工程 双联拱隧道 中隔墙 衬砌 渗漏水 治理
中图分类号:TG333.7 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)13-0145-01
前言:公路隧道一个显著特点就是防水要求比较高,从目前国内运营的隧道来看,普遍存在着渗漏水的通病。乔家隧道全长760米,采用了双连拱曲线隧道的结构型式,二衬施工在雨季没有发生渗水现象,但是冬季经过冻融后,在中隔墙顶部,二衬施工缝处出现了渗漏水现象。
1 工程地质概况
乔家隧道区位于辽宁省鞍山岫岩偏领镇,地形复杂,冲沟发育。山体总体呈近南北走向。最高海拔185.2m,相对高差105.5m,属丘陵地貌。地层岩性、地质构造:地层出露情况较差,大部分地区为第四系地层所覆盖。主要为第四系亚粘土、碎石、角砾,下元古界里尔峪组大理岩、片岩、变粒岩。大理岩地层产状较稳定,变粒岩地层产状不稳定。隧道区局部节理裂隙较发育,K74+640处发现断层。总体看,地表及浅部以风化裂隙为主,深部以构造节理为主,浅部较深部发育。
2 隧道渗漏水情况
此隧道进行二衬施工完成是8月份,当时未发现渗漏水现象,在冬季过后的冻融期间,在中隔墙拱顶处,二衬施工缝处,发现了很多环状渗漏水带,左右洞都存在渗漏现象。到了3-4月时,渗漏现象又少了许多。
3 隧道渗漏水原因分析
隧道渗漏水主要是山体内存在环境水,围岩节理发育,施工中爆破对围岩的扰动,双联拱隧道扰动次数更多,导致地表水、裂隙水不断侵入。影响二衬渗漏水的另一重要因素是地下水是否及时彻底的排出。双联拱隧道为M型结构,左右隧道各一半地下水汇积在这中隔墙顶部的狭小范围内,水量大,水压高,再加上地下水不能像边墙那样及时排走,长期汇积,中隔墙就成了水害区。通过对现场二衬表面渗漏调查、分析,造成渗漏水的原因只要为以下几点:
1、在运输、装卸、安装过程中,防水板局部出现漏洞;焊接质量不过关,有漏焊、焊穿现象;对铺设好的防水板保护不足。施工中未对这些原因造成的漏洞进行修补。初支表面混凝土喷射不平,又没有按要求补平,局部存在坚硬物质,如钢筋、钢管,岩石凸起,防水板铺设预留长度不够,浇注混凝土可能造成防水板扎漏和拉裂。
2、施工缝、沉降缝中止水带、止水条安装质量差。止水带安装不牢固,止水条安放有打卷、变形现象;接缝处浇注混凝土振捣不足,止水带、止水条与混凝土结合不密实。
3、隧道排水系统不健全
隧道内设有横向纵横向排水系统,横向有中隔墙塑料盲沟,仰拱内有塑料排水管,都与边墙底部的纵向排水管连接。仰拱内排水管与中心排水沟连接,所有的地下水通过中心保暖沟排出洞外。施工中存在对排水管破坏,盲沟盲管由于砂浆堵塞,特别是冬季,洞口处排水管、盲沟以及延伸到洞外的中心排水沟,可能有冻结,没有起到排水作用,造成个别位置出现功能失效。
4、混凝土施工质量差,不密实,内部缝、孔、洞多。施工中,配合比变化,水量过大;模板安装中拼缝未处理好,造成浇注时有漏浆现象;浇注混凝土时振捣不密实,特别是接缝处、拱顶存在空洞。
4 隧道渗漏水处理方案
1、乔家隧道施工二衬前,由于中隔墙顶端未有设计排水,按上级要求每隔2米在墙顶两侧各打一眼,排出墙顶水,当时水压大,几乎是强力喷出。施工防水板前,在中隔墙顶,对有渗漏水处加密了塑料盲沟、盲管,个别处是2米一道,富水区更密,盲沟管与纵向贯通的墙底排水管连接,使排水系统完善。
2、重新处理延伸到洞外的中心保暖沟,安装平整,管之间连接紧密,做好保暖措施,保证冬季洞内水排出洞外。
3、查找有渗漏水的位置,做好标记。对渗漏形成滴水或表面微渗流部位将混凝土沿渗漏环向方向切槽,切开形成一条宽约6cm深约10cm的整齐环向缝,在缝中塞入无纺布,此时即将水从隧道的两边拱脚导出。待混凝土表面的水风干后,安装直径为3cmPVC半管,粘接剂粘贴于缝内,在两拱脚处将水引入纵向排水管,然后用高标号水泥砂浆或小石子混凝土将缝补平。
4、对表面湿润渗漏较轻的部位,直接采用专业渗漏处理技术,对渗漏缝隙和相邻的缝隙进行防渗处理,施工由防水堵漏工程公司进行专业处理。根据渗漏水原因及分析,该专业防水堵漏公司依据GB50108-2001《地下工程防水堵漏技术规范》,按照“刚柔并济”以堵为辅,以防为主,综合治理的原则,制定了以PU灌浆止漏胶进行堵漏,疏水型、亲水型、抗渗一号等进行密封处理的防水堵漏施工技术措施。
⑴材料选用:
为保证工程质量,所用材料均采用美国技术生产,技术含量高,性价比好,耐久性强。
DH-500 PU灌浆止漏胶(亲水型):该材料属有机化学灌浆材料,外观为单组份透明粘稠状液体,遇水反应,以水治水。灌浆胶与水产生化学反应后,借其缓慢膨胀及持续压力,可将灌浆胶渗透至微细裂缝、蜂窝、孔洞及钢筋四周,达到完全止水的功能。无毒、无味、无污染、不燃烧。专用于渗漏水、涌水、喷水等场合的快速止水。施工时需用专用高压注浆机将灌浆止漏胶注入混凝土内部。
DH-510 PU灌浆止漏胶(疏水型):具有良好的疏水性能,化学稳定性高;耐酸、碱和有机溶剂,耐化学腐蚀性好;与混凝土基层及其它建材粘结性能优异;与水泥混合使用可进行各种场合的防水、补强、加固处理。
DH-410抗渗1号:凝结固化快、小时强度高,微膨胀水硬材料。可带水带压施工,适于堵漏止水、抢修。与水泥、铸铁等基材粘结力强。适用于地下工程、隧道、水池、房屋等堵漏止水、抢修,水泥管、铸铁管裂缝及接口部位处理。
⑵、沉降缝堵漏处理:
检查沉降缝漏水情况,按照侧墙及底板沉降缝两侧交叉0.3~0.4米间距用油漆标注灌浆孔,根据现场标注的位置用电锤打孔,斜度控制45度角直至橡胶止水带底部。安装灌浆止水针头深度大约在300㎜左右。
用电高将沉降缝表面砂浆层剔除,深度控制在1.5公分~2公分,清理缝隙内尘土及残留物,用水湿润缝隙把调好的抗渗一号分两次抹平。
采用高压灌浆机灌注PU灌浆止漏胶,灌注压力达到10MPA,保证混凝土沉降缝内完全充实密封效果。
灌浆完成后48小时拆除灌浆止水针头,用电镐将灌浆孔剔成凹形,深度在3~4公分,用毛刷沾清水涂刷湿润槽内混凝。
把抗渗一号调成稠状分两次抹平压实,第一次涂抹于第二次时间间隔5分钟,凹形槽封平后达到平整坚硬与混凝土一致。
施工方按照以上的治理方案施工,很好的解决了洞内渗漏水状况。治理完成以后,通过对隧道内部的装修,边墙用黑白瓷砖镶面,拱部喷涂防火涂料,二衬的外观质量未受影响。
5 结束语
通过对乔家隧道渗漏水的调查分析,在施工中要预防隧道建成以后可能出现的渗漏水现象,必须要做好地下水、地表水的排出,这样排水效果才会好,否则,地下水汇积过多,形成压力水,水会沿着衬砌层薄弱点渗出,形成水害。特别是双联拱隧道,中间墙顶部位混凝土回填困难,也无法振捣密实,很容易形成渗水通道,因此,中隔墙处防排水是增整个防水系统的关键,水害问题会更加突出。所以,施工中一定加强各个工序严格控制,注意每个环节的关键,并认真检查和落实,才能更好的预防和解决隧道的渗漏病害。
参考文献
[1] 公路隧道施工技术规范,中华人民共和国交通运输部,JTG F60-2009.
[2] 公路隧道设计规范,中华人民共和国交通运输部,JTG D70-2004.
[3] 丹海高速公路乔家隧道施工图设计,辽宁交通勘察设计院.
[关键词]隧道工程 双联拱隧道 中隔墙 衬砌 渗漏水 治理
中图分类号:TG333.7 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)13-0145-01
前言:公路隧道一个显著特点就是防水要求比较高,从目前国内运营的隧道来看,普遍存在着渗漏水的通病。乔家隧道全长760米,采用了双连拱曲线隧道的结构型式,二衬施工在雨季没有发生渗水现象,但是冬季经过冻融后,在中隔墙顶部,二衬施工缝处出现了渗漏水现象。
1 工程地质概况
乔家隧道区位于辽宁省鞍山岫岩偏领镇,地形复杂,冲沟发育。山体总体呈近南北走向。最高海拔185.2m,相对高差105.5m,属丘陵地貌。地层岩性、地质构造:地层出露情况较差,大部分地区为第四系地层所覆盖。主要为第四系亚粘土、碎石、角砾,下元古界里尔峪组大理岩、片岩、变粒岩。大理岩地层产状较稳定,变粒岩地层产状不稳定。隧道区局部节理裂隙较发育,K74+640处发现断层。总体看,地表及浅部以风化裂隙为主,深部以构造节理为主,浅部较深部发育。
2 隧道渗漏水情况
此隧道进行二衬施工完成是8月份,当时未发现渗漏水现象,在冬季过后的冻融期间,在中隔墙拱顶处,二衬施工缝处,发现了很多环状渗漏水带,左右洞都存在渗漏现象。到了3-4月时,渗漏现象又少了许多。
3 隧道渗漏水原因分析
隧道渗漏水主要是山体内存在环境水,围岩节理发育,施工中爆破对围岩的扰动,双联拱隧道扰动次数更多,导致地表水、裂隙水不断侵入。影响二衬渗漏水的另一重要因素是地下水是否及时彻底的排出。双联拱隧道为M型结构,左右隧道各一半地下水汇积在这中隔墙顶部的狭小范围内,水量大,水压高,再加上地下水不能像边墙那样及时排走,长期汇积,中隔墙就成了水害区。通过对现场二衬表面渗漏调查、分析,造成渗漏水的原因只要为以下几点:
1、在运输、装卸、安装过程中,防水板局部出现漏洞;焊接质量不过关,有漏焊、焊穿现象;对铺设好的防水板保护不足。施工中未对这些原因造成的漏洞进行修补。初支表面混凝土喷射不平,又没有按要求补平,局部存在坚硬物质,如钢筋、钢管,岩石凸起,防水板铺设预留长度不够,浇注混凝土可能造成防水板扎漏和拉裂。
2、施工缝、沉降缝中止水带、止水条安装质量差。止水带安装不牢固,止水条安放有打卷、变形现象;接缝处浇注混凝土振捣不足,止水带、止水条与混凝土结合不密实。
3、隧道排水系统不健全
隧道内设有横向纵横向排水系统,横向有中隔墙塑料盲沟,仰拱内有塑料排水管,都与边墙底部的纵向排水管连接。仰拱内排水管与中心排水沟连接,所有的地下水通过中心保暖沟排出洞外。施工中存在对排水管破坏,盲沟盲管由于砂浆堵塞,特别是冬季,洞口处排水管、盲沟以及延伸到洞外的中心排水沟,可能有冻结,没有起到排水作用,造成个别位置出现功能失效。
4、混凝土施工质量差,不密实,内部缝、孔、洞多。施工中,配合比变化,水量过大;模板安装中拼缝未处理好,造成浇注时有漏浆现象;浇注混凝土时振捣不密实,特别是接缝处、拱顶存在空洞。
4 隧道渗漏水处理方案
1、乔家隧道施工二衬前,由于中隔墙顶端未有设计排水,按上级要求每隔2米在墙顶两侧各打一眼,排出墙顶水,当时水压大,几乎是强力喷出。施工防水板前,在中隔墙顶,对有渗漏水处加密了塑料盲沟、盲管,个别处是2米一道,富水区更密,盲沟管与纵向贯通的墙底排水管连接,使排水系统完善。
2、重新处理延伸到洞外的中心保暖沟,安装平整,管之间连接紧密,做好保暖措施,保证冬季洞内水排出洞外。
3、查找有渗漏水的位置,做好标记。对渗漏形成滴水或表面微渗流部位将混凝土沿渗漏环向方向切槽,切开形成一条宽约6cm深约10cm的整齐环向缝,在缝中塞入无纺布,此时即将水从隧道的两边拱脚导出。待混凝土表面的水风干后,安装直径为3cmPVC半管,粘接剂粘贴于缝内,在两拱脚处将水引入纵向排水管,然后用高标号水泥砂浆或小石子混凝土将缝补平。
4、对表面湿润渗漏较轻的部位,直接采用专业渗漏处理技术,对渗漏缝隙和相邻的缝隙进行防渗处理,施工由防水堵漏工程公司进行专业处理。根据渗漏水原因及分析,该专业防水堵漏公司依据GB50108-2001《地下工程防水堵漏技术规范》,按照“刚柔并济”以堵为辅,以防为主,综合治理的原则,制定了以PU灌浆止漏胶进行堵漏,疏水型、亲水型、抗渗一号等进行密封处理的防水堵漏施工技术措施。
⑴材料选用:
为保证工程质量,所用材料均采用美国技术生产,技术含量高,性价比好,耐久性强。
DH-500 PU灌浆止漏胶(亲水型):该材料属有机化学灌浆材料,外观为单组份透明粘稠状液体,遇水反应,以水治水。灌浆胶与水产生化学反应后,借其缓慢膨胀及持续压力,可将灌浆胶渗透至微细裂缝、蜂窝、孔洞及钢筋四周,达到完全止水的功能。无毒、无味、无污染、不燃烧。专用于渗漏水、涌水、喷水等场合的快速止水。施工时需用专用高压注浆机将灌浆止漏胶注入混凝土内部。
DH-510 PU灌浆止漏胶(疏水型):具有良好的疏水性能,化学稳定性高;耐酸、碱和有机溶剂,耐化学腐蚀性好;与混凝土基层及其它建材粘结性能优异;与水泥混合使用可进行各种场合的防水、补强、加固处理。
DH-410抗渗1号:凝结固化快、小时强度高,微膨胀水硬材料。可带水带压施工,适于堵漏止水、抢修。与水泥、铸铁等基材粘结力强。适用于地下工程、隧道、水池、房屋等堵漏止水、抢修,水泥管、铸铁管裂缝及接口部位处理。
⑵、沉降缝堵漏处理:
检查沉降缝漏水情况,按照侧墙及底板沉降缝两侧交叉0.3~0.4米间距用油漆标注灌浆孔,根据现场标注的位置用电锤打孔,斜度控制45度角直至橡胶止水带底部。安装灌浆止水针头深度大约在300㎜左右。
用电高将沉降缝表面砂浆层剔除,深度控制在1.5公分~2公分,清理缝隙内尘土及残留物,用水湿润缝隙把调好的抗渗一号分两次抹平。
采用高压灌浆机灌注PU灌浆止漏胶,灌注压力达到10MPA,保证混凝土沉降缝内完全充实密封效果。
灌浆完成后48小时拆除灌浆止水针头,用电镐将灌浆孔剔成凹形,深度在3~4公分,用毛刷沾清水涂刷湿润槽内混凝。
把抗渗一号调成稠状分两次抹平压实,第一次涂抹于第二次时间间隔5分钟,凹形槽封平后达到平整坚硬与混凝土一致。
施工方按照以上的治理方案施工,很好的解决了洞内渗漏水状况。治理完成以后,通过对隧道内部的装修,边墙用黑白瓷砖镶面,拱部喷涂防火涂料,二衬的外观质量未受影响。
5 结束语
通过对乔家隧道渗漏水的调查分析,在施工中要预防隧道建成以后可能出现的渗漏水现象,必须要做好地下水、地表水的排出,这样排水效果才会好,否则,地下水汇积过多,形成压力水,水会沿着衬砌层薄弱点渗出,形成水害。特别是双联拱隧道,中间墙顶部位混凝土回填困难,也无法振捣密实,很容易形成渗水通道,因此,中隔墙处防排水是增整个防水系统的关键,水害问题会更加突出。所以,施工中一定加强各个工序严格控制,注意每个环节的关键,并认真检查和落实,才能更好的预防和解决隧道的渗漏病害。
参考文献
[1] 公路隧道施工技术规范,中华人民共和国交通运输部,JTG F60-2009.
[2] 公路隧道设计规范,中华人民共和国交通运输部,JTG D70-2004.
[3] 丹海高速公路乔家隧道施工图设计,辽宁交通勘察设计院.