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摘要:随着我国经济的发展,我国的公路隧道工程获得了重大发展。与此同时,公路隧道的施工技术也越来越得到社会的重视,因为先进的施工技术是良好质量的保证。而公路隧道结构的防排水施工技术便是公路隧道施工中的重要技术,防排水做的好坏,直接关系到公路隧道工程的结构安全和使用寿命。本文首先分析了公路隧道防排水的重要性及公路隧道渗漏水的危害,然后重点探讨了隧道工程防排水的主要施工技术,最后针对公路隧道结构渗漏水问题提出了防治措施。
关键词:公路隧道;防排水;渗漏水;衬砌;防水层
Abstract: with the development of economy in our country, highway tunnel engineering in our country obtained great development. At the same time, the highway tunnel construction technology is also more and more get the attention of the society, because of the advanced construction technique is the assurance of good quality. And the structure of highway tunnel waterproof and drainage construction technology is an important technology in highway tunnel construction, waterproof and drainage of good or bad, directly related to highway tunnel engineering structure safety and service life. This article first analyzes the importance of highway tunnel waterproof and drainage and seepage of highway tunnel, and then probes into the construction technology of tunnel waterproof and drainage engineering major at last in view of the highway tunnel structure water leakage prevention measures are put forward.
Key words: road tunnel; Waterproof and drainage; Water leakage; The lining; The waterproof layer
中图分类号:U415.6 文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)
公路隧道防排水的重要性
隧道防排水质量和效果的好坏,直接影响隧道整体工程质量和运营使用。鉴于已建成隧道存在不同程度的渗漏通病,所以目前对公路隧道特别是高速公路隧道的防排水尤为重视,质量要求也特别高。
如果隧道出现渗漏或路面溢水,会造成路面湿滑,不利于行车安全;在严寒地区由于反复冻融,会造成衬砌开裂、变形乃至破坏同时长期的渗漏水,还会对隧道内的机电设备、消防系统和通讯线路造成威胁。因此,规范要求隧道内不得有渗漏水。
公路隧道渗漏水的危害
(一)对隧道结构安全构成威胁
使软弱围岩强度降低,使膨胀性围岩发生膨胀,湿陷黄土产生湿陷,造成隧道围岩压力增大,隧道结构所要承受的荷载增大,从而使隧道结构安全受到影响。侵蚀性地下水,侵蚀隧道结构,破坏钢筋混凝土结构,锈蚀钢筋,从而降低隧道结构强度。隧道渗漏水而引发的寒区隧道冻害,增大了隧道结构荷载,降低隧道结构强度,对隧道结构安全造成威胁。
(二)对隧道运营环境构成威胁
地下水的侵入可以使隧道运营环境严重恶化。渗漏水使隧道内潮湿,降低隧道内舒适度;渗漏水使隧道内道路湿滑,雾气增加而能见度降低,给行车安全带来威胁;渗漏水对隧道内大量运营设施也构成威胁,不仅使电气设施运营效率降低、寿命缩短,还可能引发火灾等安全事故。
公路隧道结构防排水的施工要点
公路隧道结构防排水施工指在隧道初期支护完成,且隧道净空经检查满足设计要求后进行的有关结构防排水施工作业,一般包含基面检查处理、排水盲管(沟)安装、防水板铺设、施工缝、变形缝处理、混凝土灌注等工序。
(一)公路隧道结构防排水的原则
公路隧道结构防排水,应遵循“防、堵、截、排,因地制宜,综合治理”的原则,并对地表水和地下水做妥善处理,使洞内外形成一个完整的防排水系统。隧道结构防水应重视初期支护的防水,并辅以注浆防水和防水层加强防水,满足结构设计和使用要求。隧道结构防水应以施工缝、变形缝为重点,采取可靠的防水措施。
(二)公路隧道防排水施工技术
1、基面检查处理施工
所谓基面处理就是通过对初期支护表面渗透水和外露突出物及其表面的不平处进行处理。
(1)处理基面的渗漏水,采用回填注浆进行堵水,以保持基面无明显漏水现象。
(2)对于初期支护混凝土表面突出的锚杆头、钢筋等尖头硬物割除,主要要点如下:
①对于钢筋网等凸出的部分,需先切断突出部分后用锤铆平并抹砂浆素灰。
②有凸出的管道时,先切断,再用砂浆抹平。
③针对锚杆的凸出部分,螺头顶预留5mm切断后,再用塑料帽进行处理。
④对初期支护表面的凸凹不平进行处理,尽量保证混凝土表面的平顺,凸凹面满足D/L=1/6~1/10(D为两凸面间凹进深度,L为两凸面间距离)。
2、排水盲管施工
排水盲管一般包括环向排水盲管、纵向集水盲管、横向排水管,三者采用变径三通连为一体,形成完整的排水系统。其中纵向排水盲管在整个隧道排水系统中是一个中间环节,起着承上启下的作用,是关键环节。纵向排水管的施工要点如下:
(1)外观检查
检查材质和规格。如塑料是否老化、管身是否破损、变形、变脆,管壁厚度是否与设计相符,透水孔是否畅通,孔径和孔距是否符合设计要求。
(2)安装检查
安装检查分两步进行:
第一步是做基础。在基顶靠初期支护的位置设置方形槽口,一般控制在10×10㎝。管道安裝时,要保证管路的畅通以防堵水。管道铺设时要依据设计坡度进行铺设安装,不可出现管身起伏不定、忽内忽外的情况。
第二步检查。是对纵向排水管道检查井的尺寸、设置位置、井盖的安装及固定、涂漆等,均应一一仔细检查。
3、防水层施工
在基面处理、排水盲管设置完成后,进行防水层施工,一般包括铺设准备、缓冲层铺设、防水板固定、防水板焊接、质量检查等环节。
(1)铺设准备
洞外检查、检验缓冲层材料及防水板质量,防水板最好选用由高分子材料制成,幅面宽度约为2~4m,其中客货共线隧道防水板厚度不得小于1.2mm,客运专线防水板厚度不得小于1.5mm,耐刺穿性、柔性、耐久性好且应符合设计要求。
检查通过的防水板,需要用特种铅笔画出焊接线以及拱顶分中线的位置,然后按照玄幻设计的长度截取并对称卷起备用;其次需要在铺设基面上标出拱顶的中线位置,并画出隧道中线第一环的位置以及垂直于隧道中线的横截面线。
(2)缓冲层铺设
对于设计为分离式的防水板,先进行缓冲层铺设,缓冲层材料根据设计选用,一般采用射钉固定。
图1射钉圈固定缓冲层示意图
(3)防水板铺设
①防水板的铺设长度应超前二次衬砌施工1~2衬砌施工段长度,与此同时需要同开挖的掌子面保持一定的安全距离。
②对于初期支护为钢纤维混凝土的,在防水板铺设前应补喷一层水泥沙浆保护层,以保护防水板。
③铺设前进行精确放样,弹出标准线进行试铺后确定防水板一环的尺寸,尽量减少接头。防水板采用环向铺设,从拱部向两侧边墙展铺,下部防水板应压住上部防水板,松紧应适度并留有余量(一般实铺长度与弧长的比值为10:8),保证防水板全部面积均能抵到围岩。
④防水板之间的搭接缝应采用自动爬行式热合机热熔焊接,细部处理或修补采用手持焊枪。单条焊缝的有效焊接宽度不应小于15mm。
图2 防水层搭接焊示意图
4、二次衬砌混凝土施工
二次衬砌混凝土是隧道施工的最后一道工序,其质量的好坏将直接影响隧道工程最终的防水效果。二次衬砌混凝土抗渗等级不得低于P6,防水混凝土抗渗等级不得低于P8。施工配合比及其抗渗等级应符合设计要求,配比及抗渗等级应经过试配、试件检测后确定。
公路隧道结构渗漏水的防治措施
公路隧道普遍存在渗漏水现象,20世纪60年代以前修建的隧道大多未作防水处理,渗漏水问题突出。近年来一些新建的公路隧道,也存在较严重的渗漏水。公路隧道渗漏水已被列为公路工程的十大通病之一。
(一)衬砌支护喷射砼渗漏治理
对喷射砼的渗水地段进行渗漏治理,首先要弄清楚地下水的状况,便于针对不同的情况采取合适有效的治水措施。其防治技术要点如下:
1、软弱围岩地段的渗水
该地段的渗水需在喷砼施工前,对其进行压缩空气的吹扫,同时减少砼的掺水量,加入速凝劑以保持砼的质量。喷射时应依据由远及近的顺序,之后逐渐合拢喷射。
2、裂缝水
若裂缝水的渗水面积过大,则应先找到水源,然后进行开槽引水。
(二)拱部渗漏整治
1、拱部单点漏水
拱部单点漏水的方式依据渗漏量的大小主要有三种,即射流、股流和线流。拱部的渗漏要根据渗漏情况,选择采用凿槽埋管直接引排还是采用直接堵塞法。
2、缝漏
缝漏也是拱部渗漏的主要形式,缝漏的防治主要有以下要点:
①缝宽≤3mm并且渗水量中等的渗水缝,采用沿渗水缝衬砌的方式,再在内部进行注浆,最后在注浆后集中的出水点位置进行凿槽引排的措施。
②对于渗水量较小的滴水缝,则可采用在缝周围凿槽的方式,最后将渗水点封堵。
3、嵌缝堵漏施工工艺
对于出现射流、股水且缝宽>3mm的渗水缝,需采用凿槽引水。嵌缝堵漏技术是防治拱部渗漏的有效措施,其施工要点为:
①沿渗漏水裂缝凿槽,槽宽控制在15~20mm,槽深控制在40~50mm。槽壁要保持平整,并用高压水冲洗干净槽内的杂质。
②向凿出的槽内嵌入复合膨胀胶条,胶条要嵌入密实。
③紧贴边墙进行凿槽埋管,目的是将水引到洞内的侧沟里。
4、衬砌纵向长段宽裂缝渗漏治理
隧道因偏压或膨胀岩地段,因膨胀作用,隧道基础软弱、衬砌过长、仰拱封闭不及时引起不均匀下沉而拉裂,裂缝宽约为0.3~0.8mm之间,对次长宽缝,可压注改性环氧树脂浆液进行补强,再对裂缝进行凿槽,用水泥砂浆封堵。
结语
综上,要做好公路隧道工程的防排水施工,重点是掌握好初期支护、防水板铺设、二次防水衬砌、排水设施等工序的施工技术,严格控制施工质量,使每道工序的施工质量都要达到设计预期的效果,才能切实保证公路隧道工程的施工质量。
参考文献
[1]雷宏运,程波.浅谈高速公路隧道防排水施工技术[J].科技传播,2010.6.
[2]郭泽刚.浅谈隧道防排水设计与施工技术[J].山西建筑,2009.11.
[3]唐景春.浅谈高速公路隧道渗漏问题[J].中国新技术新产品,2009.15.
关键词:公路隧道;防排水;渗漏水;衬砌;防水层
Abstract: with the development of economy in our country, highway tunnel engineering in our country obtained great development. At the same time, the highway tunnel construction technology is also more and more get the attention of the society, because of the advanced construction technique is the assurance of good quality. And the structure of highway tunnel waterproof and drainage construction technology is an important technology in highway tunnel construction, waterproof and drainage of good or bad, directly related to highway tunnel engineering structure safety and service life. This article first analyzes the importance of highway tunnel waterproof and drainage and seepage of highway tunnel, and then probes into the construction technology of tunnel waterproof and drainage engineering major at last in view of the highway tunnel structure water leakage prevention measures are put forward.
Key words: road tunnel; Waterproof and drainage; Water leakage; The lining; The waterproof layer
中图分类号:U415.6 文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)
公路隧道防排水的重要性
隧道防排水质量和效果的好坏,直接影响隧道整体工程质量和运营使用。鉴于已建成隧道存在不同程度的渗漏通病,所以目前对公路隧道特别是高速公路隧道的防排水尤为重视,质量要求也特别高。
如果隧道出现渗漏或路面溢水,会造成路面湿滑,不利于行车安全;在严寒地区由于反复冻融,会造成衬砌开裂、变形乃至破坏同时长期的渗漏水,还会对隧道内的机电设备、消防系统和通讯线路造成威胁。因此,规范要求隧道内不得有渗漏水。
公路隧道渗漏水的危害
(一)对隧道结构安全构成威胁
使软弱围岩强度降低,使膨胀性围岩发生膨胀,湿陷黄土产生湿陷,造成隧道围岩压力增大,隧道结构所要承受的荷载增大,从而使隧道结构安全受到影响。侵蚀性地下水,侵蚀隧道结构,破坏钢筋混凝土结构,锈蚀钢筋,从而降低隧道结构强度。隧道渗漏水而引发的寒区隧道冻害,增大了隧道结构荷载,降低隧道结构强度,对隧道结构安全造成威胁。
(二)对隧道运营环境构成威胁
地下水的侵入可以使隧道运营环境严重恶化。渗漏水使隧道内潮湿,降低隧道内舒适度;渗漏水使隧道内道路湿滑,雾气增加而能见度降低,给行车安全带来威胁;渗漏水对隧道内大量运营设施也构成威胁,不仅使电气设施运营效率降低、寿命缩短,还可能引发火灾等安全事故。
公路隧道结构防排水的施工要点
公路隧道结构防排水施工指在隧道初期支护完成,且隧道净空经检查满足设计要求后进行的有关结构防排水施工作业,一般包含基面检查处理、排水盲管(沟)安装、防水板铺设、施工缝、变形缝处理、混凝土灌注等工序。
(一)公路隧道结构防排水的原则
公路隧道结构防排水,应遵循“防、堵、截、排,因地制宜,综合治理”的原则,并对地表水和地下水做妥善处理,使洞内外形成一个完整的防排水系统。隧道结构防水应重视初期支护的防水,并辅以注浆防水和防水层加强防水,满足结构设计和使用要求。隧道结构防水应以施工缝、变形缝为重点,采取可靠的防水措施。
(二)公路隧道防排水施工技术
1、基面检查处理施工
所谓基面处理就是通过对初期支护表面渗透水和外露突出物及其表面的不平处进行处理。
(1)处理基面的渗漏水,采用回填注浆进行堵水,以保持基面无明显漏水现象。
(2)对于初期支护混凝土表面突出的锚杆头、钢筋等尖头硬物割除,主要要点如下:
①对于钢筋网等凸出的部分,需先切断突出部分后用锤铆平并抹砂浆素灰。
②有凸出的管道时,先切断,再用砂浆抹平。
③针对锚杆的凸出部分,螺头顶预留5mm切断后,再用塑料帽进行处理。
④对初期支护表面的凸凹不平进行处理,尽量保证混凝土表面的平顺,凸凹面满足D/L=1/6~1/10(D为两凸面间凹进深度,L为两凸面间距离)。
2、排水盲管施工
排水盲管一般包括环向排水盲管、纵向集水盲管、横向排水管,三者采用变径三通连为一体,形成完整的排水系统。其中纵向排水盲管在整个隧道排水系统中是一个中间环节,起着承上启下的作用,是关键环节。纵向排水管的施工要点如下:
(1)外观检查
检查材质和规格。如塑料是否老化、管身是否破损、变形、变脆,管壁厚度是否与设计相符,透水孔是否畅通,孔径和孔距是否符合设计要求。
(2)安装检查
安装检查分两步进行:
第一步是做基础。在基顶靠初期支护的位置设置方形槽口,一般控制在10×10㎝。管道安裝时,要保证管路的畅通以防堵水。管道铺设时要依据设计坡度进行铺设安装,不可出现管身起伏不定、忽内忽外的情况。
第二步检查。是对纵向排水管道检查井的尺寸、设置位置、井盖的安装及固定、涂漆等,均应一一仔细检查。
3、防水层施工
在基面处理、排水盲管设置完成后,进行防水层施工,一般包括铺设准备、缓冲层铺设、防水板固定、防水板焊接、质量检查等环节。
(1)铺设准备
洞外检查、检验缓冲层材料及防水板质量,防水板最好选用由高分子材料制成,幅面宽度约为2~4m,其中客货共线隧道防水板厚度不得小于1.2mm,客运专线防水板厚度不得小于1.5mm,耐刺穿性、柔性、耐久性好且应符合设计要求。
检查通过的防水板,需要用特种铅笔画出焊接线以及拱顶分中线的位置,然后按照玄幻设计的长度截取并对称卷起备用;其次需要在铺设基面上标出拱顶的中线位置,并画出隧道中线第一环的位置以及垂直于隧道中线的横截面线。
(2)缓冲层铺设
对于设计为分离式的防水板,先进行缓冲层铺设,缓冲层材料根据设计选用,一般采用射钉固定。
图1射钉圈固定缓冲层示意图
(3)防水板铺设
①防水板的铺设长度应超前二次衬砌施工1~2衬砌施工段长度,与此同时需要同开挖的掌子面保持一定的安全距离。
②对于初期支护为钢纤维混凝土的,在防水板铺设前应补喷一层水泥沙浆保护层,以保护防水板。
③铺设前进行精确放样,弹出标准线进行试铺后确定防水板一环的尺寸,尽量减少接头。防水板采用环向铺设,从拱部向两侧边墙展铺,下部防水板应压住上部防水板,松紧应适度并留有余量(一般实铺长度与弧长的比值为10:8),保证防水板全部面积均能抵到围岩。
④防水板之间的搭接缝应采用自动爬行式热合机热熔焊接,细部处理或修补采用手持焊枪。单条焊缝的有效焊接宽度不应小于15mm。
图2 防水层搭接焊示意图
4、二次衬砌混凝土施工
二次衬砌混凝土是隧道施工的最后一道工序,其质量的好坏将直接影响隧道工程最终的防水效果。二次衬砌混凝土抗渗等级不得低于P6,防水混凝土抗渗等级不得低于P8。施工配合比及其抗渗等级应符合设计要求,配比及抗渗等级应经过试配、试件检测后确定。
公路隧道结构渗漏水的防治措施
公路隧道普遍存在渗漏水现象,20世纪60年代以前修建的隧道大多未作防水处理,渗漏水问题突出。近年来一些新建的公路隧道,也存在较严重的渗漏水。公路隧道渗漏水已被列为公路工程的十大通病之一。
(一)衬砌支护喷射砼渗漏治理
对喷射砼的渗水地段进行渗漏治理,首先要弄清楚地下水的状况,便于针对不同的情况采取合适有效的治水措施。其防治技术要点如下:
1、软弱围岩地段的渗水
该地段的渗水需在喷砼施工前,对其进行压缩空气的吹扫,同时减少砼的掺水量,加入速凝劑以保持砼的质量。喷射时应依据由远及近的顺序,之后逐渐合拢喷射。
2、裂缝水
若裂缝水的渗水面积过大,则应先找到水源,然后进行开槽引水。
(二)拱部渗漏整治
1、拱部单点漏水
拱部单点漏水的方式依据渗漏量的大小主要有三种,即射流、股流和线流。拱部的渗漏要根据渗漏情况,选择采用凿槽埋管直接引排还是采用直接堵塞法。
2、缝漏
缝漏也是拱部渗漏的主要形式,缝漏的防治主要有以下要点:
①缝宽≤3mm并且渗水量中等的渗水缝,采用沿渗水缝衬砌的方式,再在内部进行注浆,最后在注浆后集中的出水点位置进行凿槽引排的措施。
②对于渗水量较小的滴水缝,则可采用在缝周围凿槽的方式,最后将渗水点封堵。
3、嵌缝堵漏施工工艺
对于出现射流、股水且缝宽>3mm的渗水缝,需采用凿槽引水。嵌缝堵漏技术是防治拱部渗漏的有效措施,其施工要点为:
①沿渗漏水裂缝凿槽,槽宽控制在15~20mm,槽深控制在40~50mm。槽壁要保持平整,并用高压水冲洗干净槽内的杂质。
②向凿出的槽内嵌入复合膨胀胶条,胶条要嵌入密实。
③紧贴边墙进行凿槽埋管,目的是将水引到洞内的侧沟里。
4、衬砌纵向长段宽裂缝渗漏治理
隧道因偏压或膨胀岩地段,因膨胀作用,隧道基础软弱、衬砌过长、仰拱封闭不及时引起不均匀下沉而拉裂,裂缝宽约为0.3~0.8mm之间,对次长宽缝,可压注改性环氧树脂浆液进行补强,再对裂缝进行凿槽,用水泥砂浆封堵。
结语
综上,要做好公路隧道工程的防排水施工,重点是掌握好初期支护、防水板铺设、二次防水衬砌、排水设施等工序的施工技术,严格控制施工质量,使每道工序的施工质量都要达到设计预期的效果,才能切实保证公路隧道工程的施工质量。
参考文献
[1]雷宏运,程波.浅谈高速公路隧道防排水施工技术[J].科技传播,2010.6.
[2]郭泽刚.浅谈隧道防排水设计与施工技术[J].山西建筑,2009.11.
[3]唐景春.浅谈高速公路隧道渗漏问题[J].中国新技术新产品,2009.15.