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【摘 要】长期以来,经过不断的实践、总结、改进,我国的隧道工程施工的技术、工艺、设备日益成熟,而对于渗漏水的问题也总归纳出了一些合理、可行的施工方法与技术。近些年,随着我国科技水平的快速提升,工程建设市场大量涌现出了各种类型的防水材料,并在实际的工程防水中发挥了重要的作用,但由于渗漏的出现是随机的,一些隧道工程往往存在施工、堵漏同步进行的现象,以至于隧道投入使用后仍需要进行反复的维修、治理。本文就隧道防水施工技术作简要的分析、探讨。
【关键词】隧道工程;防水措施;施工技术;渗漏成因
近些年,随着我国经济的飞速发展、科技水平的快速提提升,隧道工程项目的建设日益增多,其不仅为城乡建设提供了巨大的推动力,同时也为各个地区间的贸易流通来带了便利。然而,随着隧道工程的施工规模越发庞大,山体、湖底、江底、沿海等施工场地的越发复杂,从而对隧道的防水性能提出了新的要求,倘若隧道内部出现渗水、漏水,不但会加大空气湿度、造成路面系统、照明设施、通讯设备、铁轨出现损毁、故障,也会加速砌砼、混凝土等材料的老化速度,以至于大幅降低隧道的使用寿命,威胁到使用者的人身安全与财产安全。目前,我国隧道的防水设计,主要是根据当地的气候环境与地质条件,采取排水、防渗、堵漏、截留等综合治理的方式,混合使用各类材料、多道设防、刚柔结合。以下,本文就隧道渗水、漏水的成因进行分析,同时提出相应的防水施工技术。
1 隧道渗漏水的成因分析
1.1 地下水影响:
山体、地表下方地下水的渗透,其主要是由内部压力较大的区域向低压区补充、排泄,经过长期的循环、反复形成了循环系统、渗流场,维持了地下水的稳定。然而, 隧道工程的施工在进行开挖时,将破坏原有地层,从而打破地下水的原始平衡状态,由此形成了新的低压区域,以至于地下水的流向发生改变、向隧道流通、汇集。经有关试验、研究表明,隧道工程的开挖施工,将在其施工场地的周边范围内形成围岩松动区,由于原有地质结构的受力条件发生改变,围岩往往会出现变形、裂缝,为地下水的渗漏提供了渠道。
1.2 施工作业影响:
1.2.1 防水混凝土施工不当。目前,我国多数隧道防水的结构,主要采用混凝土材料进行施工,混凝土材料的质量对于隧道防水的效果有着直接影响。然而,在实际的混凝土施工中,往往存在违规、违章作业现象,以至于混凝土的配合比不准确、浇筑出现离析、振捣不密实、过早拆模、养护时间不足,从而导致混凝土衬砌不密实、表面出现孔洞、麻面、蜂窝现象,不仅无法起到防水作用,甚至可能会直接引起安全事故。
1.2.2 裂缝处理不当。作为隧道工程防水施工的重点工作,必须针对渗水、漏水多发的部位、区域的裂缝进行细致处理。然而,我国部分隧道工程在进行裂缝的处理时,普遍存在形式治理、粗糙作业的现象,以至于止水条的随意安放造成变形、扭曲,止水带布置不牢靠造成混凝土卷起。据相关调查发现,我国多数隧道工程是由于变形缝、施工缝而引起的渗漏,后续的处理、整治造成了巨大的经济损失。
1.3 隧道的防水设计不合理:
长期以来,我国许多隧道工程项目的建设,其设计人员、工程师往往并不注重隧道的防水设计,对于渗漏水的危害缺乏正确认识,以至于隧道工程的主体设计通常只是侧重于结构,应为应付有关审核、检查,隧道防水的设计流于形式,缺乏合理性、科学性、有效性。在实际进行隧道设计时,对于一些高水压区域的隧道项目,设计师在进行水压值的计算时,往往仅考虑了项目主体结构强度、刚度、稳定度的需要而进行计算,除水沟断面尺寸外,并未进行其他防水设计的计算,对于软岩、泥岩等防水能力较差的隧道底部,也没能设置仰拱或铺底,从而造成隧道内部道床浸水,严重危害了隧道的通行安全。
2 隧道工程项目的防水施工技术
2.1 隧道排水施工技术:
隧道工程项目在进行开挖施工的过程中,首先需要加强重视地表渗水、地下涌水,倘若发现存有渗水、漏水现象,应及时找出水源,对于地表水应采取引排等措施,为防止出现积水,作业面及其周边区域不允许留有坑槽,对于地下水应进行封堵,倘若水压过高则需要将其引入隧道的排水系统中。在开挖施工完毕后,对于拱部与边墙位置的渗水、漏水,在进行喷射砼的操作前,应事先在岩面上的出水位置埋设水管、盲沟等排水管道并利用钢钉进行固定。对于排水管道,可将其导入拱脚,利用临时挖设的排水沟将水输送至隧道外,待隧道排水系统施工完毕后,再将水导入固定排水设施内。对于隧道底部的涌水现象,可在仰拱施工完毕后,在其下方设置横向、纵向并通往隧道外的盲沟,利用碎石、土工布进行内铺、包裹。隧道施工在完成初期支护后,首先需要齐根切除初期支护外表上的锚杆头、钢筋头等尖锐物质。然后,严格、仔细的检查喷射砼表面的平整度,倘若矢弦比超出1:6则需立即进行补喷、找平,采用砂浆对仍裸露于支护外表的尖锐物质进行抹平,以此避免防水板遭到损坏。依据隧道结构与排水系统的设计要求,对于纵向、横向的排水管以及环向排水盲沟的铺设,应严格控制其缩量、间距、长度,对于周边区域存有出水口的环向盲沟,可是当调整、相对控制布设间距。
2.2 隧道渗漏的施工处理技术:
2.2.1 衬砌两侧墙体渗水的处理。可在出水位置凿设一道排水槽并将水导入隧道的固定排水系统中。一般情况下,排水槽的断面为50mm×50mm,具体规格可根据渗水程度来选择。与此同时,应保证排水槽四周平整、顺畅,以50mm左右的长度截取半根PVC,将其反扣至排水槽内部,最大限度靠拢内壁,采用环氧树脂砂浆、堵水剂等防渗性能较强的材料填充、密实并抹平排水槽。倘若仍无法达到防渗效果,则需要利用嵌缝密封胶对整个排水槽进行密封处理。
2.2.2 裂缝施工处理技术。在隧道施工的过程中,由于砼浇筑的施工作业并不具有连续性,从而难免会出现沉降缝、变形缝、施工缝等,以至于引起渗漏。为此,针对发生渗水、漏水的缝隙,可延其出水位置凿设1cm左右的细小人工缝,清除粉尘、石屑等杂质,将底衬泡沫条压入人工缝底部,以此实现导流效果。最后,采用双组分聚氨酯、单组反映型聚氨酯嵌缝胶,将其注入缝隙内部直至密实。
2.2.3 隧道拱部区域渗漏水的处理。一般情况下,可采用注浆技术进行处理。在实际的施工过程中,注浆孔的布设间距应设定在1m到2m之间、孔径设定为42mm,注浆孔的深度应控制在隧道各段钢筋混凝土衬砌厚度以内,严禁穿透隧道的初期支护。倘若存有少量渗水、漏水,可利用电锤打设一个小注浆孔,设定注浆压力在0.2 Map到0.4 Map之间,利用注浆设备灌注防渗性材料;而若是渗水量较大,则需要采用化学性浆液进行处理。
2.3 衬砌自防水施工技术:
此种防水施工技术,主要是利用隧道衬砌结构自身的密实性来达到防水作用,具有施工成本低、工艺简单等特点。隧道工程项目的防水施工质量,对于隧道使用期间的防水效果有着直接影响,而进一步强化隧道衬砌混凝土的防水能力是一种长期、稳定、有效的防水措施。隧道的防水不应单纯依靠布设防水层与排水系统,应加强重视衬砌结构的自防能力。目前,我国多数的隧道工程为混凝土结构,在实际的施工中,可采用抗渗等级超出S6的防水混凝土进行衬砌施工,同时处理好衬砌各部位的接缝防水。值得注意的是,隧道衬砌结构的施工必须采用专用的防水混凝土,严禁利用高强度的混凝土来代替,施工时加强对混凝土的管理,保证配合比的科学性与合理性、振捣的密实、养护的充足。
3 结束语:
综上所述,随着我国城市规划、交通建设的越发频繁,隧道工程项目日益增多,作为一项系统工程,隧道的防水施工需要多道设防、层层把关,在进一步提升结构自身抗渗能力的基础上,提高防水层、排水系统的施工质量,及时整治渗水、漏水部位,以此保证隧道的质量的安全与功能的完备。
参考文献:
[1]唐光文. 某高速公路隧道防水技术与施工分析[J]. 广东科技, 2009,(04) .
[2]李瑛. 浅谈城市隧道防水施工技术[J]. 山西建筑, 2008,(14) .
[3]章忠. 隧道的防水技术分析[J]. 中国新技术新产品, 2009,(06) .
[4]祝和权,李海燕. 铁路隧道防水技术的现状及趋势[J]. 铁道建筑, 2003,(10) .
[5]黄林军. 浅谈高速公路隧道防水施工技术[J]. 山西建筑, 2007,(21) .
[6]皇甫全显, 赵俊志. 隧道渗漏水成因分析与治理技术措施[J]. 科技促进发展(应用版), 2010,(08) .
【关键词】隧道工程;防水措施;施工技术;渗漏成因
近些年,随着我国经济的飞速发展、科技水平的快速提提升,隧道工程项目的建设日益增多,其不仅为城乡建设提供了巨大的推动力,同时也为各个地区间的贸易流通来带了便利。然而,随着隧道工程的施工规模越发庞大,山体、湖底、江底、沿海等施工场地的越发复杂,从而对隧道的防水性能提出了新的要求,倘若隧道内部出现渗水、漏水,不但会加大空气湿度、造成路面系统、照明设施、通讯设备、铁轨出现损毁、故障,也会加速砌砼、混凝土等材料的老化速度,以至于大幅降低隧道的使用寿命,威胁到使用者的人身安全与财产安全。目前,我国隧道的防水设计,主要是根据当地的气候环境与地质条件,采取排水、防渗、堵漏、截留等综合治理的方式,混合使用各类材料、多道设防、刚柔结合。以下,本文就隧道渗水、漏水的成因进行分析,同时提出相应的防水施工技术。
1 隧道渗漏水的成因分析
1.1 地下水影响:
山体、地表下方地下水的渗透,其主要是由内部压力较大的区域向低压区补充、排泄,经过长期的循环、反复形成了循环系统、渗流场,维持了地下水的稳定。然而, 隧道工程的施工在进行开挖时,将破坏原有地层,从而打破地下水的原始平衡状态,由此形成了新的低压区域,以至于地下水的流向发生改变、向隧道流通、汇集。经有关试验、研究表明,隧道工程的开挖施工,将在其施工场地的周边范围内形成围岩松动区,由于原有地质结构的受力条件发生改变,围岩往往会出现变形、裂缝,为地下水的渗漏提供了渠道。
1.2 施工作业影响:
1.2.1 防水混凝土施工不当。目前,我国多数隧道防水的结构,主要采用混凝土材料进行施工,混凝土材料的质量对于隧道防水的效果有着直接影响。然而,在实际的混凝土施工中,往往存在违规、违章作业现象,以至于混凝土的配合比不准确、浇筑出现离析、振捣不密实、过早拆模、养护时间不足,从而导致混凝土衬砌不密实、表面出现孔洞、麻面、蜂窝现象,不仅无法起到防水作用,甚至可能会直接引起安全事故。
1.2.2 裂缝处理不当。作为隧道工程防水施工的重点工作,必须针对渗水、漏水多发的部位、区域的裂缝进行细致处理。然而,我国部分隧道工程在进行裂缝的处理时,普遍存在形式治理、粗糙作业的现象,以至于止水条的随意安放造成变形、扭曲,止水带布置不牢靠造成混凝土卷起。据相关调查发现,我国多数隧道工程是由于变形缝、施工缝而引起的渗漏,后续的处理、整治造成了巨大的经济损失。
1.3 隧道的防水设计不合理:
长期以来,我国许多隧道工程项目的建设,其设计人员、工程师往往并不注重隧道的防水设计,对于渗漏水的危害缺乏正确认识,以至于隧道工程的主体设计通常只是侧重于结构,应为应付有关审核、检查,隧道防水的设计流于形式,缺乏合理性、科学性、有效性。在实际进行隧道设计时,对于一些高水压区域的隧道项目,设计师在进行水压值的计算时,往往仅考虑了项目主体结构强度、刚度、稳定度的需要而进行计算,除水沟断面尺寸外,并未进行其他防水设计的计算,对于软岩、泥岩等防水能力较差的隧道底部,也没能设置仰拱或铺底,从而造成隧道内部道床浸水,严重危害了隧道的通行安全。
2 隧道工程项目的防水施工技术
2.1 隧道排水施工技术:
隧道工程项目在进行开挖施工的过程中,首先需要加强重视地表渗水、地下涌水,倘若发现存有渗水、漏水现象,应及时找出水源,对于地表水应采取引排等措施,为防止出现积水,作业面及其周边区域不允许留有坑槽,对于地下水应进行封堵,倘若水压过高则需要将其引入隧道的排水系统中。在开挖施工完毕后,对于拱部与边墙位置的渗水、漏水,在进行喷射砼的操作前,应事先在岩面上的出水位置埋设水管、盲沟等排水管道并利用钢钉进行固定。对于排水管道,可将其导入拱脚,利用临时挖设的排水沟将水输送至隧道外,待隧道排水系统施工完毕后,再将水导入固定排水设施内。对于隧道底部的涌水现象,可在仰拱施工完毕后,在其下方设置横向、纵向并通往隧道外的盲沟,利用碎石、土工布进行内铺、包裹。隧道施工在完成初期支护后,首先需要齐根切除初期支护外表上的锚杆头、钢筋头等尖锐物质。然后,严格、仔细的检查喷射砼表面的平整度,倘若矢弦比超出1:6则需立即进行补喷、找平,采用砂浆对仍裸露于支护外表的尖锐物质进行抹平,以此避免防水板遭到损坏。依据隧道结构与排水系统的设计要求,对于纵向、横向的排水管以及环向排水盲沟的铺设,应严格控制其缩量、间距、长度,对于周边区域存有出水口的环向盲沟,可是当调整、相对控制布设间距。
2.2 隧道渗漏的施工处理技术:
2.2.1 衬砌两侧墙体渗水的处理。可在出水位置凿设一道排水槽并将水导入隧道的固定排水系统中。一般情况下,排水槽的断面为50mm×50mm,具体规格可根据渗水程度来选择。与此同时,应保证排水槽四周平整、顺畅,以50mm左右的长度截取半根PVC,将其反扣至排水槽内部,最大限度靠拢内壁,采用环氧树脂砂浆、堵水剂等防渗性能较强的材料填充、密实并抹平排水槽。倘若仍无法达到防渗效果,则需要利用嵌缝密封胶对整个排水槽进行密封处理。
2.2.2 裂缝施工处理技术。在隧道施工的过程中,由于砼浇筑的施工作业并不具有连续性,从而难免会出现沉降缝、变形缝、施工缝等,以至于引起渗漏。为此,针对发生渗水、漏水的缝隙,可延其出水位置凿设1cm左右的细小人工缝,清除粉尘、石屑等杂质,将底衬泡沫条压入人工缝底部,以此实现导流效果。最后,采用双组分聚氨酯、单组反映型聚氨酯嵌缝胶,将其注入缝隙内部直至密实。
2.2.3 隧道拱部区域渗漏水的处理。一般情况下,可采用注浆技术进行处理。在实际的施工过程中,注浆孔的布设间距应设定在1m到2m之间、孔径设定为42mm,注浆孔的深度应控制在隧道各段钢筋混凝土衬砌厚度以内,严禁穿透隧道的初期支护。倘若存有少量渗水、漏水,可利用电锤打设一个小注浆孔,设定注浆压力在0.2 Map到0.4 Map之间,利用注浆设备灌注防渗性材料;而若是渗水量较大,则需要采用化学性浆液进行处理。
2.3 衬砌自防水施工技术:
此种防水施工技术,主要是利用隧道衬砌结构自身的密实性来达到防水作用,具有施工成本低、工艺简单等特点。隧道工程项目的防水施工质量,对于隧道使用期间的防水效果有着直接影响,而进一步强化隧道衬砌混凝土的防水能力是一种长期、稳定、有效的防水措施。隧道的防水不应单纯依靠布设防水层与排水系统,应加强重视衬砌结构的自防能力。目前,我国多数的隧道工程为混凝土结构,在实际的施工中,可采用抗渗等级超出S6的防水混凝土进行衬砌施工,同时处理好衬砌各部位的接缝防水。值得注意的是,隧道衬砌结构的施工必须采用专用的防水混凝土,严禁利用高强度的混凝土来代替,施工时加强对混凝土的管理,保证配合比的科学性与合理性、振捣的密实、养护的充足。
3 结束语:
综上所述,随着我国城市规划、交通建设的越发频繁,隧道工程项目日益增多,作为一项系统工程,隧道的防水施工需要多道设防、层层把关,在进一步提升结构自身抗渗能力的基础上,提高防水层、排水系统的施工质量,及时整治渗水、漏水部位,以此保证隧道的质量的安全与功能的完备。
参考文献:
[1]唐光文. 某高速公路隧道防水技术与施工分析[J]. 广东科技, 2009,(04) .
[2]李瑛. 浅谈城市隧道防水施工技术[J]. 山西建筑, 2008,(14) .
[3]章忠. 隧道的防水技术分析[J]. 中国新技术新产品, 2009,(06) .
[4]祝和权,李海燕. 铁路隧道防水技术的现状及趋势[J]. 铁道建筑, 2003,(10) .
[5]黄林军. 浅谈高速公路隧道防水施工技术[J]. 山西建筑, 2007,(21) .
[6]皇甫全显, 赵俊志. 隧道渗漏水成因分析与治理技术措施[J]. 科技促进发展(应用版), 2010,(08) .