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通过调研建成和在建的隧道表明,隧道渗漏水是隧道设计、施工和运营中的突出问题。隧道渗漏水使路面湿滑,威胁行车安全;渗漏水增加洞内湿度,降低风机和灯具的工作效率;在寒区渗漏水还会引发各种冻害,进一步恶化隧道的运营环境。隧道防排水已经成为隧道工程建设的一大关键课题。而青岛胶州湾海底隧道完全处于地下水位以下,并且海水具有腐蚀性,所以隧道防排水显得尤为重要。
然而我国海底隧道还处于研究和探索阶段,在建海底隧道仅两座(厦门翔安海底隧道、青岛胶州湾海底隧道),需要研究的问题还很多,尤其对于海底隧道防排水这方面。本文依托在建青岛胶州湾海底隧道工程,简单介绍了青岛胶州湾海底隧道工程地质、水文地质及防排水设计、施工工艺,并采用材料试验的方法,选取了ECB防水板、无纺布、ECB止水带、SBS沥青卷材、遇水膨胀止水条、高性能遇水膨胀止水胶、DN100HDPE双壁打孔波纹管、凹凸防水板九种防排水材料进行了一系列基本物理力学性能及耐腐蚀性的研究,获得了海底隧道防排水材料选择的一般性原则。主要结论如下:
1、选用的防水板具有抗老化能力较强、拉伸强度和断裂拉伸率较高、耐腐蚀性能强的性能;海底隧道施工应采用分区防水。
2、施工缝采用背贴止水带、遇水膨胀止水条、多次性注浆管、遇水膨胀止水条相结合的方式防水,一旦出现渗漏可立刻注浆堵水;变形缝采用外防水层、中埋可维护式注浆止水带、后装止水带、接水槽相结合的方式防水,从缝渗出的水可以由接水盒排出。
3、由凹凸防水板、纵向排水管、横向泄水管和玻璃钢管组成排水系统,保证隧道排水畅通,并设置检查井,对玻璃钢管排水沟、纵向排水管、横向泄水管进行维护冲洗。
4、对防水板、无纺布、止水带的物理力学性能进行了试验,并对其耐腐蚀性进行了重点分析研究。并对止水条物理力学性能及抗水压力进行分析研究。
5、同时此隧道采用高性能膨胀止水胶、预埋可重复注浆管、凹凸防水板、DN100HDPE双壁波纹排水管新材料。对遇水膨胀止水胶固体含量、表干时间、下垂度、抗拉强度,可重复注浆管抗拉强度,凹凸防水板排水能力、抗压强度,DN100 HDPE双壁波纹排水管环刚度、环柔性、落锤冲击性能进行了重点分析研究。