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這是一個關于隧道工程防水技術規(guī)范PPT課件,包括了我國隧道防排水技術的發(fā)展,地下水對隧道工程的影響,現(xiàn)行隧道防水設計與施工要求,山嶺隧道防排水,隧道結構防排水 ,滲漏水治理等內(nèi)容,鐵路隧道防水技術 主要內(nèi)容 1、我國隧道防排水技術的發(fā)展 2、地下水對隧道工程的影響 3、現(xiàn)行隧道防水設計與施工要求 4、山嶺隧道防排水 5、隧道結構防排水 6、滲漏水治理 1.1 鐵路隧道防水技術發(fā)展 20世紀70年代之前的鐵路隧道—采用礦山法修建,料石襯砌,沒有采取任何防水措施,隧道的滲漏水量完全取決于地下水本身的大小及其滲流方式。 70年代以后—采用新奧法施工,隧道開始采用混凝土襯砌,但對于施工縫沒有任何防水處理措施,襯砌結構裂縫也比較多,仍然未有解決滲漏問題。 80年代初期,主要采用剛性防水,即混凝土自身防水,施工縫開始鋪設止水帶。 80年代以后—由于電氣化鐵路建設的需要,鐵路隧道的滲漏得到了重視,我國開始研究隧道結構滲漏水的處理措施。 1985年我國在大瑤山隧道開始研究防水混凝土,開始研究軟性防水層,鋪設聚氯乙烯塑料板防水板,采用焊接方式,使混凝土與初期支護分離施工進行防水,取得了明顯的效果,歡迎點擊下載隧道工程防水技術規(guī)范PPT課件。
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鐵路隧道防水技術 主要內(nèi)容 1、我國隧道防排水技術的發(fā)展 2、地下水對隧道工程的影響 3、現(xiàn)行隧道防水設計與施工要求 4、山嶺隧道防排水 5、隧道結構防排水 6、滲漏水治理 1.1 鐵路隧道防水技術發(fā)展 20世紀70年代之前的鐵路隧道—采用礦山法修建,料石襯砌,沒有采取任何防水措施,隧道的滲漏水量完全取決于地下水本身的大小及其滲流方式。 70年代以后—采用新奧法施工,隧道開始采用混凝土襯砌,但對于施工縫沒有任何防水處理措施,襯砌結構裂縫也比較多,仍然未有解決滲漏問題。 80年代初期,主要采用剛性防水,即混凝土自身防水,施工縫開始鋪設止水帶。 80年代以后—由于電氣化鐵路建設的需要,鐵路隧道的滲漏得到了重視,我國開始研究隧道結構滲漏水的處理措施。 1985年我國在大瑤山隧道開始研究防水混凝土,開始研究軟性防水層,鋪設聚氯乙烯塑料板防水板,采用焊接方式,使混凝土與初期支護分離施工進行防水,取得了明顯的效果。 1986年在北京地鐵復興門折返線開始研究高分子卷材,聚乙烯塑料板防水技術研究,采用射釘方式固定,但防水板破損較多。 1988年,我國在軍都山隧道、天馬山隧道開始研究塑料薄膜防水技術研究。 1990年,北京地鐵試驗寬幅防水板,研究自動焊接機,兩道焊縫,逐步改為無釘鋪設。塑料防水層由原來的塑料板、發(fā)展到復合式防水層,背后鋪設無紡布墊層。 90年代后期,開始使用掘進機施工,管片襯砌精度高,安裝誤差小接縫采用優(yōu)質(zhì)橡膠止水材料,防水效果較好。 1.2 公路隧道防水狀況 20世紀80年代,我國公路隧道逐漸增多,當時公路隧道的建設經(jīng)驗不足,設計理念和施工方法照搬鐵路隧道的經(jīng)驗,由于公路隧道斷面大,按照鐵路隧道設計方法施工,在施工方法和結構上產(chǎn)生了一定的缺陷,但是公路隧道針對結構特點迅速改變了設計理念和方法。目前,公路隧道防排水效果明顯優(yōu)于鐵路隧道。 1.3 隧道防水主要問題 (1)地質(zhì)勘查隧道地質(zhì)勘查及選線,對隧道施工和結構設計關系重大。一條線路的確定,需要做很多前期地質(zhì)工作,做多次可行性研究,方案論證。然而,由于經(jīng)費及其他方面的原因,絕大部分隧道的水文地質(zhì)勘查工作,做得不是太細,獲取的資料不充分、準確,沒有避開復雜地質(zhì)或不良地質(zhì),給隧道施工技防排水帶來困難,有些甚至產(chǎn)生嚴重水害或后期滲漏水病害。 (2)防水設計設計的主體思路決定著防水方式,同時也決定著施工的成本。《鐵路隧道設計規(guī)范》(TB10003--2005)中規(guī)定:隧道防排水應采取“防、排、截、堵結合,因地制宜,綜合治理”,的原則,采取切實可靠的設計、施工措施,達到防水可靠、排水暢通、經(jīng)濟合理的目的。 《鐵路隧道設計施工有關標準補充規(guī)定》(鐵建設〔2007〕88號)中規(guī)定:隧道防排水設計應采取“防、堵、截、排,因地制宜,綜合治理”的原則,應進行環(huán)境評價,重視環(huán)現(xiàn)保護。對下穿江、河、城市及對環(huán)境有特殊要求的隧道宜采取全封閉不排水的原則;對巖溶、高壓水和適當排水不會影響環(huán)境的隧道宜采取以堵為主,限量排放的原則;排水對環(huán)境確無影響時宜采取排水的原則,井考慮排水措施的可維護性。 防水設計應當從三個方面考慮:一是圍巖加固:在富水區(qū)段,采用帷幕注漿。二是鋪設高分子防水層,采用無釘鋪設。三是耐久性防水混凝土,包括施工縫、沉降縫的處理。 (3)防水施工精心施工是搞好隧道防水的關鍵,只有完全貫徹設計思想,隧道的防水排水體系才有可能完備而沒有缺陷。隧道防排水常見的問題:一是排水系統(tǒng)銜接不暢:山嶺隧道的排水系統(tǒng)由環(huán)向排水管、縱向排水管、排水邊溝或中心排水管等組成,施工過程中若排水管上下沒有銜接好或中間斷開、三通管連接不暢、縱向排水管反坡設置和排水管中間淤塞等,使隧道在運營中不能將地層中的滲水暢通排出,造成襯砌壁后水壓增高而引起隧道滲漏。二是鋪設基面粗糙損傷防水層:在巖石地層或噴射混凝土基面上,未按照規(guī)范對基面進行處理,二次襯砌混凝土澆筑時,塑料防水層受到擠壓力,以及混凝土收縮時,防水板受到剪力,導致防水板損壞。 (4)材料使用防水層是隧道防水技術的核心,只有用合格的材料,才能建成合格的工程,而防排水體系是靠各種材料構建的。目前我國防水材料生產(chǎn)廠家繁多,材料性能良莠不齊,要進行試驗選擇。主要存在的問題:一是設計中防水層的性能指標要求不明,施工時可供選擇的廠家很多,建立防水材料規(guī)范化及合格供應方的名錄非常重要。二是防水層的耐久性無配套實驗方法,工程試驗中對材料的拉伸、撕裂、刺破等性能有較多的試驗檢查,可避免在施工過程中不受損壞,但一些工程運營一定時間后開始滲漏水。 (5)施工管理 由于隧道工程中防排水施工多為隱蔽工程,施工期間沒有及時檢查或糾正存在的問題,運營以后很難加以維修和治理。主要表現(xiàn)在:一是施工單位重視程度不夠,往往認為按照設計施工不會存在問題,實際上,防水施工是一個系統(tǒng)工程,防排水體系是施工各個環(huán)節(jié)的配合,如果每道工序不能起到防水作用,往往造成層層設防,層層漏水,達不到防水目的。二是在地下水豐富地段,往往也是防排水的重點地段,但在該地段施工時,由于作業(yè)環(huán)境條件差,工程本身難度大,施工技術和難度較高,在防止?jié)B漏水效果方面往往被放在第二,只是以工程施工安全和進度為主了。 2 地下水對隧道工程的影響 2.1 國內(nèi)外隧道滲漏水狀況調(diào)查目前我國有鐵路、公路隧道8800 多座,總長度約4600多km,已成為世界上隧道最多、最復雜、發(fā)展最快的國家。我國城市軌道交通的隧道建設也正在進入快速發(fā)展時期,目前已建成運營405.73km,在建255.79km。國內(nèi)43個百萬以上人口城市中已有近30個提出了建設城市軌道交通的要求。未來十年我國要建設1200~1500km的城市軌道交通,涉及大量隧道建設。 隧道產(chǎn)生滲漏水病害,既有地質(zhì)條件、氣候條件、材料老化、地震方面的原因,也有設計、施工方面的原因。隧道缺陷類型主要有滲漏水;結構惡化產(chǎn)生缺陷,包括襯砌開裂、變形、片塊剝離以及大塊坍落;基底隆起、邊溝變形和塌陷;底板破裂、翻漿冒泥等幾種。國內(nèi)外的有關資料統(tǒng)計如下: 1979年,日本對3807座隧道進行調(diào)查統(tǒng)計,滲漏水的有2135座,占56%,漏水長度達70%。 1986年,日本對最寒冷的北海道地區(qū)公路隧道病害進行了調(diào)查,在北海道302座公路隧道中有141座出現(xiàn)漏水、洞內(nèi)結冰。 1990年4月,日本已有6705座公路隧道,總長1970km,調(diào)查發(fā)現(xiàn),發(fā)生惡化的隧道數(shù)量約占隧道總數(shù)的23.9%,在惡化的隧道中,襯砌開裂出現(xiàn)的情況最多。 1972年我國鐵道部工務局及基建總局對全國30~70年代在不同地質(zhì)(堅硬、軟巖、黃土)條件下修建不同類型(單心圓拱、三心圓拱、直邊墻和曲邊墻、單線和雙線斷面)的隧道混凝土襯砌裂縫產(chǎn)生的原因進行調(diào)查分析,共調(diào)查隧道94座,總長80.7km,約有93.2%的隧道襯砌開裂,裂縫長度占隧道總長19.2%。 1995年,我國鐵路共有運營隧道4855座,總長度2261.56km,存在的主要隧道缺陷類型有侵限、漏水和通風照明不良。據(jù)工務部門1995年秋檢測,凈空不足侵入建筑限界的2546座,嚴重漏水1428座,襯砌嚴重腐蝕677座,仰拱變形212座,通風不良112座,照明不良817座。根據(jù)1997年,我國鐵路隧道技術狀態(tài)統(tǒng)計,全路有運營隧道5000余座,共計2500km,其中嚴重漏水(包括拱部滴水、邊墻滲水、流水,隧道底部翻漿冒泥、嚴寒地區(qū)隧道結冰、凍脹),影響隧道運營的達1502座。占隧道總數(shù)的30%左右。 2.2 滲漏水缺陷對結構的影響 目前,鐵路隧道結構設計理論與方法主要有:荷載結構模型、收斂約束模型、連續(xù)體模型及工程類比法等,其穩(wěn)定性判斷一般為強度準則或位移準則以及二者的結合。這些方法對正常使用狀態(tài)的隧道是適用的,但對于可能產(chǎn)生結構缺陷性隧道不太適應。由于造成隧道結構破壞的原因很多,其發(fā)生破壞的形式也多種多樣,有時由于裂紋尖端的應力集中,結構會出現(xiàn)脆性斷裂,有時由于結構內(nèi)部的損傷,出現(xiàn)損傷斷裂,因此,其力學機制比較復雜,如果僅用強度或位移準則進行判斷是不合理的。 在我國《鐵路隧道設計規(guī)范》(TB10003—2001)中提出了利用位移來進行隧道穩(wěn)定性的判斷,對正在施工的隧道,尤其對隧道初期支護的穩(wěn)定性判斷比較適用,但對于運營隧道卻不適用,由于對于行車密集較大的隧道,要獲得不同時間,大量的二次襯砌的位移數(shù)據(jù)是困難的,同時,有的隧道雖變形很小,但由于裂縫影響,極易發(fā)生突然破壞。目前,一些專家學者用斷裂力學和損傷力學的有關理論,研究帶理解裂縫隧道的破壞機理是一種新的嘗試,有助于推動隧道與地下工程的進步和發(fā)展。 2.3 日本北海道公路隧道的滲漏水統(tǒng)計分析日本北海道土木工程師協(xié)會公路隧道分會調(diào)查表明:截止1986年12月份,北海道使用中的公路隧道有302座,其中包括國道,城市道路及機動車道,調(diào)查發(fā)現(xiàn)141座隧道出現(xiàn)了襯砌及路面損壞,占隧道總數(shù)將近50%,隧道的主要病害表現(xiàn)為:襯砌開裂、沿裂縫處滲漏水及冬季結冰;隧道開裂、滲漏及結冰受施工年代及凍結指數(shù)的影響較大,而受地質(zhì)條件的影響較。挥善珘阂鸬乃淼酪r砌變形很少,只占病害隧道的8%,而變形卻是最突出的問題。日本隧道病害的類型、數(shù)量統(tǒng)計日本隧道病害發(fā)生的類型、頻率與地質(zhì)條件的關系 日本隧道病害發(fā)生的類型、頻率與施工年代的關系 日本隧道病害發(fā)生的類型、頻率與結凍指數(shù)范圍的關系 從前圖可以看出:(1)隧道病害發(fā)生的頻率很高,約占調(diào)查隧道總數(shù)的46.7%,且病害主要類型主要為漏水和結冰和開裂,且這幾種病害交叉出現(xiàn)的情況較多。(2)各種病害不僅與地質(zhì)條件有關,而且與施工年代和結凍指數(shù)有關,上第三紀凝灰?guī)r、凝灰角礫巖、火山巖中修建的隧道中發(fā)生的病害占病害隧道的60%以上,1961~1965年修建的隧道發(fā)病率高達76%,(66座隧道中有50座隧道發(fā)生了病害)結凍指數(shù)在400~600℃的地區(qū),開裂、漏水、結冰的隧道數(shù)量占病害隧道總數(shù)的50.6%。 2.4 我國結構缺陷性隧道的統(tǒng)計 1991年、1995年、1997年我國鐵路工務部門三次對鐵路隧道運營狀態(tài)統(tǒng)計,滲漏水隧道占隧道總數(shù)的30%左右,我國二十世紀五、六十年代修建的隧道,其滲漏水所占比例遠遠高于這一數(shù)字,有的隧道雨季就象水簾洞一樣,嚴重影響了行車安全。有些隧道的滲漏水情況:(1)羅依溪隧道位于枝柳線北段,全長1390.57m,該隧道自1982年交付運營以來,滲漏水現(xiàn)象嚴重,且有襯砌腐蝕跡象。自1991年以來,病害又有較大的發(fā)展,表現(xiàn)為:砼襯砌遭受腐蝕,表面砂漿層輕輕敲擊有豆渣狀粉塵掉落,嚴重處出現(xiàn)剝落掉塊,露出粗骨料,結構疏松,強度部分消失;滲漏嚴重,拱頂多處滴水成線,長年不斷,部分漏水處有紅色或白色物析出。為此,采取了襯砌背后壓注水泥砂漿、襯砌內(nèi)壓注化學漿液、襯砌表面涂抹EM、RG防水層、邊墻鑿補水槽、集中排水等措施進行了隧道病害治理,取得了較好的效果。 (2)趙家2#隧道位于大秦線王家灣站和涿鹿站之間,全長1607m,為雙線電化鐵路隧道,巖性為硬脆的白云巖、夾有燧石條帶頁巖,局部有順層侵入的煌斑巖,巖層為單斜構造,節(jié)理發(fā)育,呈碎石狀鑲嵌結構。1984年6月開工,1987年11月竣工,1999年K155+360~+480段隧道襯砌出現(xiàn)比較嚴重的裂縫、漏水、結冰現(xiàn)象,錯臺寬度10mm。(3)寶中線黑達溝二號隧道,長1210m,1990年10月開工,1994年底基本建成,經(jīng)過冬季后多數(shù)隧道內(nèi)開始出現(xiàn)嚴重滲水,1995年3月交付臨運前,隧道滲漏水嚴重,經(jīng)過三次洞內(nèi)外治理,才基本上解決了滲漏水的問題。 (4)翅膀溝隧道全長1721m,隧道洞身大部分位于第三系上統(tǒng)紅粘土和老黃土中,紅粉土和老黃土之間有一層鈣質(zhì)結合層,層厚1.0m,且土中含水量較大,屬于Ⅰ、Ⅱ類圍巖。1999年3月開工,1999年10月在DK446+245~DK446+225段二次襯砌出現(xiàn)開裂,裂縫的寬度由最初的細裂紋發(fā)展成為4.0~27.0mm,局部地段還伴有斜裂縫和錯臺,最大錯臺寬度9.0mm,隨后, 隧道襯砌縱向裂縫發(fā)展為DK445+800~DK446+300,總長為500m(二條),同期地表也發(fā)現(xiàn)裂縫,地表裂縫總長為1230m,最大寬度為54mm。(5)在我國鐵路隧道的諸多病害中,數(shù)量較多,整治困難,投資較大,影響行車最嚴重的是基床翻漿冒泥,鐵路工務部門1997年對襄渝、貴昆、成昆等13條線路隧道病害不完全統(tǒng)計,有185座隧道發(fā)生了嚴重的基床翻漿冒泥,總延長達173.411km,整治費用高達11563.7萬元,詳見統(tǒng)計表。 鐵路隧道基床翻漿冒泥統(tǒng)計表(1997年) 2.5隧道產(chǎn)生滲漏的原因分析 (1)隧道開挖對地下水的影響根據(jù)水力學和水文地質(zhì)學原理,地下水的流動,有其固定的流線,從高壓水位流向低壓水位,但由于隧道的開挖,將引起圍巖應力釋放和重分布,從而改變圍巖的力學特性和涇流路線,使周圍水向隧道內(nèi)匯集和積聚,給襯砌及底部滲漏水留下隱患。隧道開挖影響范圍的大小與地層的滲漏系數(shù)、水位降深、過水斷面大小有關,此外還受隧道周圍溶洞、泉眼、水庫或湖泊、江河的影響。(2)襯砌混凝土中的泌水管路澆筑混凝土時由于水灰比過大,在混凝土硬化過程中,由于多余的水分(不參與水化作用的游離水分)的蒸發(fā),在混凝土中形成透水的開放性毛細泌水管路。 (3)施工中的原因使混凝土中存在空隙 ①在混凝土拌合時,因拌合物和易性不佳,或因施工作業(yè)草率,以致混凝土質(zhì)地不夠均勻;或水泥漿未能與骨料表面很好粘結,如骨料表面被污染,水泥本身的內(nèi)聚力超過了與集料的附著力,形成透水縫隙;或混凝土拌合物未能很好灌滿搗實,從而產(chǎn)生疏松層或留下各種形狀的縫隙與孔洞。 ②襯砌混凝土材料中有雜物,腐爛后形成縫隙或孔洞。特別是在兩環(huán)混凝土接縫部位,由于擋頭板未拆除干凈,腐爛后形成縫隙而漏水。 ③灌筑襯砌混凝土的工作縫未加處理或處理不當,產(chǎn)生接合不嚴的漏水縫隙。 ④先拱后墻法施工的拱墻連接部位處理不當而產(chǎn)生漏水。 ⑤變形縫止水帶安設不規(guī)范或未安設止水帶而漏水。 ⑥襯砌或混凝土砌塊襯砌的灰縫不密實而漏水。 (4)襯砌混凝土的化學腐蝕襯砌周圍的天然水對襯砌混凝土有腐蝕性。常見有溶出性、碳酸性、一般酸性、硫酸鹽性和鎂鹽性的腐蝕等。這些腐蝕可能造成漏水孔隙,嚴重時將造成混凝土結構的破壞。(5)內(nèi)應力作用使襯砌產(chǎn)生裂隙如施工方法不當,或拆模過早,或圍巖壓力過大超過設計荷載等,都能使襯砌內(nèi)應力超過破壞強度而導致裂縫。如果隧道不設變形縫,當溫差超過7~10℃時,混凝土可能因不能承受溫度應力而產(chǎn)生裂縫。 (6)防水板安裝不規(guī)范,未處理好防水板的接縫和破損部,導致滲水,排水管路堵塞。按施工規(guī)范,防水板不能有孔洞,如因銳器戳破,則要修補完好。上下搭接采用上壓下,并且上下連接部位要粘好,而在施工中操作上的不規(guī)范,往往導致以上環(huán)節(jié)不能保證,使防水板不能很好地達到預期效果。在半封閉結構中,往往設計有盲管等排水設施,但是,地下水中所含礦物質(zhì)較多,隨時間推移,水中離析出來的礦物質(zhì)會附著在管壁上,逐漸堵塞管路,造成排水不暢,結構背后水位升高,壓力增大,最后從結構薄弱部位漏水。 3 現(xiàn)行隧道防水設計與施工要求 3.1 《地下工程防水技術規(guī)范》(GB50108-2001) (1)地下工程的防水等級分為四級。不同防水等級的適用范圍(3)地下工程的防水設防應根據(jù)使用功能、結構形式、環(huán)境條件、施工方法及材料性能等因素合理確定。明挖法地下工程的防水設防要求選用表暗挖法地下工程的防水設防選用表 3.2 《鐵路隧道防排水技術規(guī)范》(TB10119--2000) (1)基本要求新建和改建的鐵路隧道洞內(nèi)外應有完善的防排水設施,以保證結構和設備的正常使用和行車安全,并做到襯砌不滴水、安裝設備孔眼不滲水,隧道防排水應采用“防、排、截、堵結合,因地制宜,綜合治理的原則”。(2)防水混凝土要求防水混凝土的抗?jié)B等級不得小于P8,襯砌厚度不小于30cm,迎水面的主筋保護層不應小于5cm,表面裂縫寬度不得大于0.2mm。并對混凝土的水泥用量作了規(guī)定,現(xiàn)在鐵路隧道一般采用耐久性混凝土,施工要求可按照《鐵路隧道混凝土結構耐久性設計暫行規(guī)定》(鐵建設〔2005〕157號)的相關要求。 (3)注漿防水的要求在預計涌水量大的軟弱地層地段宜采用超前預注漿,襯砌、支護后滲漏水嚴重的地段宜采用襯砌內(nèi)注漿或襯砌后圍巖注漿。超前注漿漿液固結體達到設計強度后,方可開挖,回填注漿應在混凝土達到設計強度的70%后進行。(4)防水層和防水板的要求防水層應在基層驗收合格后方可施工,在施工過程中,應對每一個工序進行檢查,合格后方可進行下一道工序。鋪設基面要求平整、無尖銳物,采用暗釘鋪設,熱鍥法雙縫焊接,焊縫強度不小于防水板本身強度的70%,二次襯砌時要對防水板采取保護措施。 (5)施工縫、變形縫的要求混凝土和防水混凝土應連續(xù)澆筑,宜少留施工縫。在先澆筑的混凝土終凝后,應立即用鋼絲刷將其表面浮漿清除,用水沖洗,保持濕潤,繼續(xù)澆筑時鋪設一層砂漿。設置遇水膨脹止水條7d的膨脹率不應大于最終膨脹率的50%,采用塑料、橡膠、金屬止水帶時,應采用有效措施確保位置準確、固定牢靠。(6)隧道排水要求隧道、明洞、輔助坑道宜采用自流排水,縱向設排水溝,橫向設排水坡,襯砌背后設環(huán)向盲管(溝)、縱向盲管(溝)和隧底盲管(溝),組成完整的排水系統(tǒng)。洞內(nèi)排水溝坡度與線路一致。鋪底面或仰拱上混凝土填充面緊靠水溝側(cè),水溝邊墻上預留泄水孔。 4 山嶺隧道防排水完善的隧道防排水設計是搞好隧道防排水工程的前提。一般山嶺隧道的防排水體系具有圈層構造,可用“一堵兩排兩防”來概括:即一圈圍巖注漿堵水,噴射混凝土與防水層間、防水層與襯砌間兩圈排水,專用防水層和襯砌混凝土兩層防水。 4.1 圍巖注漿堵水注漿是將注漿材料按一定的配比制成的漿液,通過一定的方式壓入隧道圍巖或襯砌壁后的空隙中,經(jīng)凝結、硬化后起到堵水和加固圍巖作用的一種施工方法。圍巖注漿堵水可封堵地層中的滲水裂隙,減少圍巖流向隧道的滲水?杀3肿鳂I(yè)面“干施工”,利于隧道運營。它既可在隧道開挖前從地表鉆孔實施,也可在隧道開挖后通過徑向或超前向圍巖鉆孔注漿完成。 4.1.1 圍巖注漿的作用(1)充填圍巖裂隙,封堵滲水通道,在隧道周圍形成隔水保護圈,防止地下水外泄,減輕隧道結構直接承受的水壓力。(2)經(jīng)過圍巖注漿,巖層中的裂隙被漿液充填,固化后的漿液形成巖塊之間的膠結材料,使圍巖的力學性能達到改善,減小了作用在襯砌結構上的永久荷載。(3)具有充分靈活的方式,比噴錨支護優(yōu)越,是對圍巖深層次的加固。 4.1.2 注漿材料通常按照有機或無機材料兩大類來分。 4.1.3 注漿參數(shù)隧道出現(xiàn)涌水掌子面涌水引排管 4.2 噴射混凝土防水目前山嶺隧道基本上采用新奧法設計與施工,噴射混凝土是新奧法施工最常用的初期支護方式。噴射混凝土的基本作用是加固、支護圍巖,起防水作用往往得不到重視。事實上,噴射混凝土與隧道的防排水有著密切的關系。一般的噴射混凝土密實度較差,強度低,在圍巖的變形過程中容易產(chǎn)生大量裂縫,因而其抗?jié)B型也較差,所以普通工程難以考慮噴射混凝土的抗?jié)B性。 客運專線鐵路隧道工程對結構防排水要求較高,正在建設中的宜萬線鐵路隧道在全線中占著很大的比例,而且大部分為巖溶富水隧道,設計上已經(jīng)明確提出了“以堵為主、限制排放”的總體防排水原則,并且要求隧道初期支護噴射混凝土的強度等級不應低于C25,24小時強度不應低于10MPa。常用的抗?jié)B噴射混凝土是在噴射混凝土中摻加BR-2型防水劑,摻量為水泥質(zhì)量的3~4%。在滲水較大的部位,先找準出水點,鉆10~20 cm深集水孔,孔內(nèi)插導水管排水,然后在該滲水區(qū)域,圍繞導水管,由遠到近噴射混凝土,最終將水集中于導水管。待噴射混凝土達到其強度的70%左右時,用BR-1型防水劑堵漏。 4.3 隧道排水管隧道防排水系統(tǒng)的排水管主要包括:環(huán)向排水管,縱向排水管和橫向排水管。 4.3.1 環(huán)向排水盲管環(huán)向排水盲管的作用是在巖面與初期支護噴射混凝土之間、初期支護噴射混凝土與防水板之間提供過水通道,并使之下滲匯集到縱向排水管。環(huán)向排水管的設置使地下水施工滲漏情況具有較大的靈活性,表現(xiàn)為:隧道排水盲管 (1)當圍巖滲水嚴重時,巖面與初期支護噴射混凝土之間、初期支護噴射混凝土與防水板之間都應當設置環(huán)向排水盲管,滲水較少時,只在初期支護噴射混凝土與防水板間設置,如果沒有滲水或滲水極少,則可以不設。(2)當圍巖滲水嚴重時,環(huán)向排水盲管的縱向間距小,滲水量少時,縱向加大。目前,工程上使用的環(huán)向排水盲管通常為涂塑彈簧外裹玻璃纖維布或塑料布構成,稱為彈簧排水管,直徑5~8mm。檢查彈簧管質(zhì)量時,首先檢查玻璃纖維布或塑料布是否套緊;其次檢查彈簧涂塑層是否均勻,涂層有無老化;然后用直尺量測彈簧管的直徑,檢查是否與設計尺寸一致;最后從軸向和橫向用力壓彈簧管,觀察其是否有較大的塑性變形,孔徑是否有異常變化。 隧道圍巖中的地下水是隨季節(jié)與年份的變化而變化的,施工中經(jīng)常因隧道滲水量少或無滲水而擴大彈簧排水管的間距。因此,施工檢查中首先,要按要求布設環(huán)向彈簧排水管,要保證基本間距,局部涌水量大時還應適當加大密度。其次,安裝時彈簧排水管應盡量緊貼滲水巖壁,盡量減小地下水由圍巖到彈簧排水管的阻力。第三,彈簧排水管布置時沿環(huán)向應盡量圓順,尤其在拱頂部位不得起伏不平。第四,彈簧排水管安裝時應先用鋼卡等固定,再用噴射混凝土固定。最后應檢查彈簧排水管與下部縱向排水盲管的連接,確保彈簧排水管下部排水暢通。 4.3.2 縱向排水管縱向排水管是沿隧道縱向設置在襯砌底部外側(cè)的透水盲管。常用直徑10cm的彈簧排水盲管或帶孔軟式透水管。它將環(huán)向排水管和防水板墊層排下的水匯集并通過橫向排水管排除?v向排水管應按一定的坡度安裝,中間不得有凹陷、扭曲等,以防泥沙在這些位置淤積、堵塞排水管。施工時應進行以下檢查:(1)排水管材質(zhì)及規(guī)格檢查:塑料制品若保存不當極易發(fā)生老化,可目測管材的色澤和管身的變形;輕輕敲擊觀察管體是否變脆;用卡尺或鋼尺量管徑與管壁,檢查其是否與設計要求相符。 (2)管身透水孔檢查:縱向排水盲管主要有兩個作用,一是將環(huán)向排水管下流之水經(jīng)其排至橫向排水管,二是將防水卷材阻擋之水經(jīng)縱向盲管上部透水孔向管內(nèi)滲流。為了實現(xiàn)這兩種功能,盲管上的透水孔必須有一定的規(guī)格并保證有一定的間距,必須進行檢查。(3)定位安裝檢查:滿足設計坡度要求,要用土工布包裹,防止泥沙進入,其與上下排水管應用三通連接,接頭要聯(lián)結牢靠,防止脫落,保證流水順暢。 4.3.3 橫向排水管橫向排水盲管位于襯砌基礎和路面的下部,布設方向與隧道軸線方向垂直,是連接縱向排水盲管與中央排水管的水力通道。橫向排水管通常為硬質(zhì)塑料管,施工中先在縱向盲管上預留接頭,然后在路面施工前接長至中央排水管。橫向盲管的檢查主要是街頭應牢靠、密實,保證縱向盲管與中央排水管間水路暢通,嚴防接頭處斷裂,致使縱向盲管排出之水在路面下漫流,造成路面翻漿冒泥,嚴重影響行車安全,其次是在橫向盲管上部應有一定的緩沖層,以免路面荷載直接對橫向盲管施壓,造成橫向盲管破裂或變形,影響其正常的排水能力。 4.3.4 中央排水管 中央排水管是隧道最后的排水設施,它將襯砌背后的滲水匯集排出隧道,進入路基排水邊溝。中央排水管采用帶孔預制混凝土管段拼接而成,縱向間隔一定距離設置沉砂井和檢查孔。其作用一是集中排放由上游管路流來的地下水,二是通過其上部的眾多小孔(12mm)疏排路基中的各種積水。施工檢查方式:(1)基礎檢查:中央排水管埋置深度0.5~2.0m,施工時先挖基槽,整平基礎,然后再鋪設管段,最后回填壓實。在軟巖或斷層破碎帶區(qū)域施工中,應將不良巖(土)體用強度較高的碎石替換,并用素混凝土找平基面,并滿足坡度要求。(2)鋪設管段檢查:首先要保證將具有透水孔的一面朝上,逐節(jié)放穩(wěn)后,再用水泥砂漿將段間接縫密封填實,砂漿凝固后進行通水試驗,漏水時及時處理,最后用土工布覆蓋管段并回填上部。 4.4 防水層隧道防水層是由防水板及其墊層組成,它能將地層中的滲水阻隔于二次襯砌之外,避免水與二次襯砌混凝土接觸,防止地下水通過二次襯砌的薄弱環(huán)節(jié)滲入隧道。墊層的作用是保護防水板,使防水板免遭尖銳物的刺傷,同時充當滲水通道。防水板多為合成高分子卷材,種類繁多,隧道工程上常用的防水板有PVC、EVA、HDPE、LDPE等,一般采用雙焊縫,無釘鋪設的方式。從圍巖中滲流的水,在受到防水層阻隔后,不再沿徑向滲向隧道,而只能在重力的作用下沿著噴射混凝土與防水層的間隙下滲。當滲水量較小時,很容易下排;當滲水量較大時,則通過鋪設的排水盲管排出。 4.5 襯砌混凝土防水混凝土襯砌是隧道防水的最后一道防線,根據(jù)結構受力的不同,混凝土襯砌的厚度一般在30~60cm之間。鐵路隧道混凝土抗?jié)B等級要求P8,現(xiàn)在要求采用耐久性混凝土,若配合比得當,澆筑工藝合理,一般能起到防水混凝土的作用。 4.5.1 普通防水混凝土普通防水混凝土是指以控制水灰比,適當調(diào)整含砂率和水泥用量的方法來提高其密實性及抗?jié)B性的一種混凝土。其配合比需經(jīng)過抗壓強度及抗?jié)B性能試驗后確定。在有凍害地區(qū)或受侵蝕介質(zhì)作用的地區(qū)應選擇適宜品種的水泥,并按有關要求嚴格施工。 4.5.2 外加劑防水混凝土在混凝土中摻入適量的外加劑,如引氣劑、減水劑或密實劑等,使其達到防水的要求。這種防水混凝土施工較為方便,若使用得當,一般能滿足隧道襯砌的防水要求。(1)引氣劑防水混凝土常用的引氣劑有松香酸鈉、松香熱聚物等。松香酸鈉引氣劑在混凝土中產(chǎn)生的氣泡數(shù)量多、均勻而細小、間距小、質(zhì)量好,其抗?jié)B等級可達1.2MPa,抗凍性比普通混凝土提高3倍,抗侵蝕性和抗碳化能力亦有提高。但是,摻有引氣劑的防水混凝土強度及彈性模量均有所下降,因此,使用時應先做實驗。 (2)減水劑防水混凝土減水劑防水混凝土在工程中應用廣泛,可增加密實性、提高混凝土的抗?jié)B能力和抗壓強度。引氣型減水劑混凝土的抗?jié)B性能較好,非引氣型減水劑混凝土強度較高。緩凝型減水劑可使混凝土緩凝3~6小時,促凝型緩凝型可使混凝土早凝1~2小時,能較好的滿足各種施工需要。(3)密實劑防水混凝土氯化鐵防水混凝土可具有高密度、高抗?jié)B性(1.2MPa以上),抗壓強度可比普通混凝土增加13~40%,并有早強作用。三乙醇胺防水混凝土具有抗?jié)B和早強作用,其強度在前兩天提高60%,28d提高10%。(4)膨脹水泥防水混凝土用膨脹水泥配制的混凝土,其空隙率減小,毛細孔徑縮小,可提高抗?jié)B性,用于隧道的拱墻接縫處效果明顯。 4.6 隧道排水系統(tǒng)隧道的排水與防水具有同樣的重要地位。對于已從圍巖滲出的地下水,如果只堵不排,造成水壓升高,滲水會以兩層防水構造的細微缺陷為通道滲至襯砌表面。隧道排水系統(tǒng)分為內(nèi)排水系統(tǒng)和外排水系統(tǒng)兩大部分組成: 4.6.1 外排水系統(tǒng)將圍巖滲水、穿過初期支護被二次襯砌阻擋的滲水疏導、匯集并引排到排水溝管。主要要求: ①在襯砌兩側(cè)邊墻背后底部應設沿隧道的縱向排水盲管(溝),孔徑不小于80mm。 ②沿隧道襯砌背后環(huán)向應設置導水盲管,其縱向間距不應大于20m,遇水量較大時,環(huán)向盲管應加密,環(huán)向盲管直徑不應小于50mm。 ③環(huán)向盲管、豎向盲管應與邊墻底部的縱向排水盲管(溝)連通,縱向排水盲管(溝)應與橫向?qū)苓B通。 4.6.2 內(nèi)排水系統(tǒng)將襯砌外排水系統(tǒng)匯集的地下滲水、路面運營清洗水、消防污水和其它廢水引排到隧道外。主要要求: ①隧道應設置雙側(cè)水溝,雙線隧道不得單獨采用中心水溝,雙線特長、長隧道在地下水發(fā)育時宜增設中心水溝。 ②水溝的坡度應與線路坡度一致,在平坡地段排水溝底部應有不小于1‰的坡度。 ③水溝靠道床側(cè)墻體應留泄水孔,泄水孔直徑4~10cm,間距100~300cm。 5 隧道結構防排水隧道結構防排水,應遵循“防、堵、截、排,因地制宜,綜合治理”的原則,并對地表水和地下水做妥善處理,使洞內(nèi)外形成一個完整的防排水系統(tǒng)。隧道結構防水應重視初期支護的防水,并輔以注漿防水和防水層加強防水,滿足結構設計和使用要求。隧道結構防水應以施工縫、變形縫為重點,采取可靠的防水措施。隧道結構應提高襯砌混凝土的自防水性能,二次襯砌混凝土抗?jié)B等級不得低于P6,設計采用的防水混凝土抗?jié)B等級不得低于P8。鐵路隧道結構防排水施工作業(yè)系指在隧道初期支護完成,且隧道凈空經(jīng)檢查滿足設計要求后進行的有關結構防排水施工作業(yè),一般包含基面檢查處理、排水盲管(溝)安裝、防水板鋪設、施工縫、變形縫處理、混凝土灌注等工序。 5.1 基面檢查處理施工基面處理主要對初期支護表面的滲漏水,外露的突出物及表面凸凹不平處進行處理。(1)處理基面滲漏水,采用回填注漿進行堵水,以保持基面無明顯漏水。(2)對初期支護混凝土表面外露的錨桿頭,鋼筋尖頭等硬物割除,按下圖處理。 ①對鋼筋網(wǎng)等凸出部分,先切斷后用錘鉚平抹砂漿素灰 ③對錨桿有凸出部位時,螺頭頂預留5mm切斷后,用塑料帽處理 (3)基面處理質(zhì)量檢查要求: ①初期支護表面無明顯滲漏水,且無空鼓、裂縫、松酥等現(xiàn)象。 ②初期支護表面平整,用2m尺進行檢查,其平整度≤5cm。 ③初期支護表面無鋼筋及凸出的管件等尖銳突出物。 5.2 排水盲管施工排水盲管一般包括環(huán)向排水盲管、縱向集水盲管、橫向排水管,三者采用變徑三通連為一體,形成完整的排水系統(tǒng)。其中縱向排水盲管在整個隧道排水系統(tǒng)中是一個中間環(huán)節(jié),起著承上啟下的作用,是關鍵環(huán)節(jié)。 5.3 防水板施工作業(yè) 在基面處理、排水盲管設置、水平施工縫止水條安裝完成后,進行防水板施工作業(yè),一般包括鋪設準備、緩沖層鋪設、防水板固定、防水板焊接、質(zhì)量檢查等環(huán)節(jié)。防水板鋪設專用臺車示意圖(1-襯砌內(nèi)輪廓檢測剛架;2-人梯;3-作業(yè)平臺;4-防水板扇形支撐;5-門架) 5.3.1 鋪設準備洞外檢查、檢驗緩沖層材料及防水板質(zhì)量,防水板宜選用高分子材料,幅寬一般為2~4m,其中客貨共線隧道防水板厚度不得小于1.2mm,客運專線防水板厚度不得小于1.5mm,耐刺穿性、柔性、耐久性好且應符合設計要求。對檢查合格的防水板,用特種鉛筆劃焊接線及拱頂分中線,并按每循環(huán)設計長度截取,對稱卷起備用;洞內(nèi)在鋪設基面標出拱頂中線,畫出隧道中線第一環(huán)及垂直隧道中線的橫斷面線。防水板主要物理性能 5.3.2 緩沖層鋪設對于設計為分離式的防水板,先進行緩沖層鋪設,緩沖層材料根據(jù)設計選用,一般采用射釘固定。隧道防水板墊層布設 (1)鋪設的步驟為: ①先在隧道拱部位標出縱向中線。 ②使緩沖層墊襯基本與洞室軸線直交,留足基面凹凸部位的富有量,由兩邊墻向拱部鋪設。 ③用帶熱塑性圓墊圈的射釘將緩沖層平整順直地固定在基層上,固定點間距:一般拱部0.5~0.8m,邊墻0.8~1.0m,底部1~1.5 m,呈梅花形排列,并左右上下成行固定。 ④緩沖層接縫搭接寬度不得小于50mm,一般僅設環(huán)向接縫,當長度不夠時,設軸向接縫應確保上部(靠近拱部的一張)應由下部(靠近底部的一張)緩沖層壓緊,并使緩沖層與噴混凝土表面密貼。 (2)緩沖層鋪設質(zhì)量檢查指標: ①緩沖層材料的各項技術參數(shù)滿足設計要求。 ②鋪設范圍及鋪掛方式及搭接寬度符合設計要求。 ③固定點設置的數(shù)量合理,間距滿足規(guī)定。 ④鋪設面平順,無隆起,無皺折。 5.3.3 防水板鋪設(1)技術要求防水板鋪設應超前二次襯砌施工1~2襯砌施工段長度,并設臨時擋板防止機械損傷和電火花灼傷防水板,同時與開挖掌子面應保持一定的安全距離。對于初期支護為鋼纖維混凝土的,防水板鋪設前應補噴一層水泥沙漿保護層,以保護防水板。鋪設前進行精確放樣,彈出標準線進行試鋪后確定防水板一環(huán)的尺寸,盡量減少接頭。防水板采用環(huán)向鋪設,從拱部向兩側(cè)邊墻展鋪,下部防水板應壓住上部防水板,松緊應適度并留有余量(一般實鋪長度與弧長的比值為10:8),保證防水板全部面積均能抵到圍巖。 防水層搭接焊示意圖 (2)防水板固定 ①對于設計為分離式的防水板,可用熱風焊槍或熱合器,使其防水板融化與塑料墊圈粘結牢固。 ②對于設計為復合式的防水板,則按設計要求(一般拱部0.5~0.8m,邊墻0.8~1.0m,底部1~1.5 m)在鋪設基面打設膨脹錨栓,采用懸吊法牢固固定,膨脹錨栓帽宜采用圓弧形,錨栓頂面離噴射混凝土面距離不大于3mm。 ③在凸凹較大的基面上,在斷面變化處增加固定點,保證其與混凝土表面密貼。 (3)防水板鋪設、固定質(zhì)量檢查 ①鋪設范圍及鋪掛方式應符合設計要求; ②搭接形式和寬度滿足規(guī)定要求; ③懸吊固定點設置的數(shù)量合理,間距滿足規(guī)定; ④分段鋪設的預留接頭長度滿足規(guī)定要求; ⑤防水板的與基層固定牢固,用手將已固定好的塑料板上托或擠壓,檢查其與噴射砼面的密貼程度及預留量,防水板沒有有繃緊和破損現(xiàn)象。 (4)防水板焊接 ①焊接時,接縫處必須擦洗干凈,且焊縫接頭應平整,不得有氣泡折皺及空隙。 ②防水板之間的搭接縫應采用雙焊縫、調(diào)溫、調(diào)速熱楔式功能的自動爬行式熱合機熱熔焊接,細部處理或修補采用手持焊槍。 ③開始焊接前,應用小塊塑料片上試焊,以掌握焊接溫度和焊接速度。 ④單條焊縫的有效焊接寬度不應小于15mm。國內(nèi)常用焊接機防水板焊接試驗 ⑤在焊縫搭接的部位焊縫必須錯開,不允許有三層以上的接縫重疊。焊縫搭接處必須用刀刮成緩角后拼接,使其不出現(xiàn)錯臺。 ⑥防水板縱向搭接與環(huán)向搭接處,除按正常施工外,應再覆蓋一層同類材料的防水板材,用熱焊焊接。 ⑦焊縫應無漏焊、假焊烤焦、焊穿、外露的固定點等現(xiàn)象,若有應予補焊,且用塑料片覆蓋焊接。 (5)防水板焊縫施工質(zhì)量檢查 ①目測及尺量檢查:檢查防水板有無烤焦、焊穿、假焊和漏焊,焊縫寬度是否符合設計,焊縫是否均勻連續(xù),表面平整光滑,有無波形斷面。 ②充氣檢查:檢查采取隨機抽樣的原則,環(huán)向焊縫每襯砌循環(huán)抽試1條,縱向焊縫每襯砌循環(huán)抽試2條。具體檢查要求為:將5號注射針與壓力表相接,用打氣筒進行充氣,當壓力表達到0.25MPa時停止充氣,保持15min,壓力下降在10%以內(nèi),說明焊縫合格;如壓力下降過快,說明焊縫不嚴。用肥皂水涂在焊縫上,有氣泡的地方重新補焊,直到不漏氣為止。 (6)防水板施工作業(yè)控制要點 ①防水板應存放在室內(nèi),庫房應整潔、干燥、無火源、自然通風要好,并應遠離高溫熱源及油脂等污物,防水板搬運時嚴禁在地面拖拉。 ②防水板鋪設前,應全部檢查防水板是否有變色、波紋(厚薄不均)、斑點、刀痕、撕裂、小孔等缺陷,如果存在質(zhì)量疑慮,要進行張拉試驗、防水試驗和焊縫抗拉強度試驗,如發(fā)現(xiàn)防水板有裂紋、針孔等應立即修補好。 ③膨脹螺栓安裝孔位要嚴格控制方向和排列距離,避免安裝時搭接困難,并且要盡量垂直巖壁。 ④防水板接縫應與襯砌施工縫錯開0.5~1m。 ⑤對于避車洞處防水板的鋪設,如成形不好,須用漿砌片石或模筑混凝土使其外觀平順后,方可鋪設防水板,對于熱合器不易焊接的部位用熱風槍手工焊接。 ⑥工作臺面板及人員上下的梯子要穩(wěn)固可靠,不得有裸露的尖釘及鋒利器角物。 ⑦操作時工作人員嚴禁吸煙,熱焊機操作手必須經(jīng)過培訓,并且人員相對固定。(7)防水層的保護防水層施工完成后,必須嚴加保護,否則極易損壞,導致防水質(zhì)量下降乃至完全失效,故必須予以重視。 ①任何材料、工具、在鋪設時應盡量遠離已鋪好的地段堆放,不得穿帶釘子的鞋在防水層上走動,對現(xiàn)場施工人員加強防水層保護意識教育,嚴禁損壞。 ②在沒設保護層處(如拱頂、側(cè)墻)進行其他作業(yè)時不得破壞防水層,鋼筋焊接作業(yè)時,防水板要用阻燃材料進行覆蓋,避免焊火花損傷防水板。 ③擋頭板的支撐物在接觸到塑料防水板處必須加設橡皮墊層。 ④采用鋼筋混凝土襯砌時,要對鋼筋頭部進行防護,避免損傷防水板。 5.4 止水條施工止水條施工作業(yè)包括制作安裝專用端頭模板、混凝土澆筑、預留槽清理、固定止水條等環(huán)節(jié)。 (1) 水平施工縫水平施工縫施工在先澆筑砼初凝后、終凝前根據(jù)止水條的規(guī)格在砼基面中間壓磨出一條平直、光滑槽。拆除混凝土模板后,鑿毛施工縫,用鋼絲刷清除界面上的浮碴,并涂2~5mm厚的水泥漿,待其表面干燥后,用配套的膠粘劑或水泥釘固定止水條,再澆注下一環(huán)混凝土。(2)環(huán)向或豎向施工縫環(huán)向或豎向施工縫采用在端頭模板中間固定木條或金屬構件等,砼澆筑后形成凹槽。槽的深度為止水條厚度的一半,寬度為止水條寬度。然后進行清洗,在灌筑下循環(huán)混凝土之前,對預留槽進行清理,清除殘渣,磨光槽壁,然后將止水條粘貼在槽中,然后模板臺車定位,灌筑下一循環(huán)的混凝土。 (3)施工控制要點 ①施工前,必須對止水條的寬度、厚度(直徑)進行檢查,確保其符合設計及標準要求。 ②止水條安放前,必須對預留槽進行清理,清洗干凈、排除雜物。 ③止水條必須安裝在預留槽內(nèi),安裝時先在槽內(nèi)涂抹一層氯丁膠粘劑,使其粘結牢固,并用水泥釘固定,水泥釘?shù)拈g距不宜大于60cm。 ④止水條安裝應盡量安排在砼澆筑前3~5小時,如有困難提前安裝應采取緩膨措施,但最長時間不得超過24小時。 ⑤止水條安裝時應順槽拉緊嵌入,確保止水條與槽底密貼,不得有空隙。 ⑥止水條接頭處應重疊搭接后再粘接固定,沿施工縫形成閉合環(huán)路,其間不得留斷點。 ⑦振搗混凝土時,振搗棒不得接觸止水條。 (4) 帶注漿孔遇水膨脹止水條施工 ①安裝止水條界面的處理及止水條的固定方法同上。 ②將止水條上的預留注漿連接管套入搭接的另一條止水條上連接三通上。 ③根據(jù)所安裝止水條的長度,約在30m處安裝三通一處,三通的直線兩端有一頭插入止水條內(nèi),另一頭插入注漿連接管內(nèi)。丁字端頭插入備用注漿管內(nèi),以備縫隙滲漏水時注漿。 ④注漿連接管與三通連接件應粘結牢固,保證注漿管通暢。安裝在三通上的備用注漿管,應引入襯砌內(nèi)側(cè)。 帶注漿孔止水條安裝示意圖 (5) 止水條安裝質(zhì)量檢查 ①止水條的材質(zhì)、性能及技術參數(shù)必須滿足設計要求。 ②止水條安裝位置、接頭連接應符合設計要求。 ③止水條表面沒有有開裂、缺膠等缺陷,無受潮提前膨脹現(xiàn)象。 ④止水條與槽底密貼,沒有空隙。 5.5 止水帶施工作業(yè)二次襯砌的變形縫、施工縫處是隧道防水的薄弱環(huán)節(jié),一般采用兩種以上防水措施,在施工中應按照設計要求認真施做。常見設計有止水帶的施工縫防水構造形式變形縫常用的構造形式 a變形縫中埋式止水帶與外貼式止水帶復合使用 (1) 外貼式止水帶施工 ①位置確定外貼式止水帶設置在襯砌結構施工縫、變形縫的外側(cè),施工時按設計要求先在需要安裝止水帶的位置放出安裝線。 ②基面處理對于直接設置在巖壁或初期支護找平層的外貼式止水帶,設置的部位須預先用氯丁膠乳砂漿進行抹平處理,防水砂漿抹面的寬度應大于外止水帶寬度20cm以上。對于設計有防水板的,則須對接縫處檫洗干凈。 ③止水帶固定施工縫處設計有防水板的,如止水帶材質(zhì)與防水板相同,則采用雙焊縫熱焊機將止水帶固定在防水板上,對于設計為橡膠止水帶時,則采用粘接法將其與防水板連接。 施工縫處設計沒有防水板的,止水帶采用粘接法固定在巖壁或初期支護找平層上。 (2) 中埋式止水帶施工 沿襯砌環(huán)線每隔0.5~1.0m,在端頭模板上鉆一φ12的鋼筋孔。將制成的鋼筋卡穿過擋頭模板,內(nèi)側(cè)卡緊止水帶一半,另一半止水帶平靠在擋頭板上,待混凝土凝固后拆除擋頭板,將止水帶拉直,然后彎鋼筋卡緊止水帶,其施作方法示意見圖。 (3) 止水帶施工控制要點 ①止水帶埋設位置應準確,中間空心圓環(huán)與變形縫重合。 ②中埋式止水帶應固定在擋頭模板上,先安裝一端,澆筑混凝土時另一端應用箱型模板保護,固定時只能在止水帶的允許部位上穿孔打洞,不得損壞止水帶本體部分; ③固定止水帶時,應防止止水帶偏移,以免單側(cè)縮短,影響止水效果。 ④止水帶定位時,應使其在界面部位保持平展,不得使橡膠止水帶翻滾、扭結,如發(fā)現(xiàn)有扭結不展現(xiàn)象應及時進行調(diào)正。 ⑤止水帶的長度應根據(jù)施工要求事先向生產(chǎn)廠家定制(一環(huán)長),盡量避免接頭。接頭連接法如圖示。 ⑥橡膠止水帶接頭必須粘接良好,不應采用不加處理的”搭接”。 ⑦止水帶粘接前應做好接頭表面的清刷與打毛,接頭處選在襯砌結構應力較小的部位,粘接可采用熱硫化連接的方法,搭接長度不得小于10cm,焊接縫寬不小于50cm。冷接法應采用專用粘結劑,冷接法搭接長度不得小于20cm。 ⑧設置止水帶接頭時,應盡量避開容易形成壁后積水的部位,宜留設在起拱線上下。 ⑨在澆搗靠近止水帶附近的混凝土時,應嚴格控制澆搗的沖擊力,避免力量過大而刺破橡膠止水帶,同時還必須充分震搗,保證混凝土與橡膠止水帶的緊密結合,施工中如發(fā)現(xiàn)有破裂現(xiàn)象應及時修補。 ⑩襯砌脫模后,若檢查發(fā)現(xiàn)施工中有走,F(xiàn)象發(fā)生,致使止水帶過分偏離中心,則應適當鑿除或填補部分混凝土,對止水帶進行糾偏。 (4) 止水帶施工質(zhì)量檢查 ①止水帶的性能及技術參數(shù)必須滿足設計要求。 ②止水帶安裝的橫向位置,用鋼卷尺量測內(nèi)模到止水帶的距離,與設計位置相比,偏差不應超過5cm。 ③止水帶安裝的縱向位置,通常止水帶以施工縫或伸縮縫為中心兩邊對稱,用鋼卷尺檢查,要求止水帶偏離中心不能超過3cm。 ④用角尺檢查止水帶與襯砌端頭模板是否正交,否則會降低止水帶的有效長度。 ⑤止水帶接頭的檢查:檢查接頭處上下止水帶的壓茬方向,此方向應以排水暢通、將水外引為正確方向,即上部止水帶靠近圍巖,下部止水帶靠近隧道襯砌。接頭強度檢查:用手輕撕接頭。觀察接頭強度和表面打毛情況,接頭外觀應平整光潔?估鞆姸炔坏陀谀覆牡80%;不合格時重新焊接或粘接。 5.6 二次襯砌混凝土施工作業(yè)二次襯砌混凝土是隧道施工的最后一道工序,其質(zhì)量的好壞將直接影響隧道工程最終的防水效果。二次襯砌混凝土抗?jié)B等級不得低于P6,防水混凝土抗?jié)B等級不得低于P8。施工配合比及其抗?jié)B等級應符合設計要求,配比及抗?jié)B等級應經(jīng)過試配、試件檢測后確定。 5.6.1 防水混凝土采用的材料要求 防水混凝土施工材料技術要求 5.6.2 混凝土制作防水混凝土拌和物必須采用微機控制計量的拌合機械攪拌,計量允許偏差:水泥、水、外加劑、摻合料為±1%;砂、石為±2%。攪拌時間不應小于2min。摻外加劑時,應根據(jù)外加劑的技術要求確定攪拌時間。防水混凝土應采用高頻機械振搗密實,振搗時間宜為10~30s,以混凝土泛漿和不冒氣泡為準,應避免漏振、欠振和超振,當摻加引氣劑或引氣型減水劑時,應采用高頻插入式振搗器振搗。 5.6.3 防水混凝土施工質(zhì)量檢查標準:(1) 襯砌混凝土結構表面的裂縫寬度不應大于0.2mm,并不得貫通。(2) 鋼筋混凝土二襯地段,必須用與襯砌混凝土相同配合比的細石混凝土或砂漿制作墊塊,確保鋼筋保護層的厚度符合設計要求,迎水面主筋保護層不小于50mm。 5.6.4 防水混凝土施工控制要點為避免或減少二次襯砌混凝土(含防水混凝土)開裂,施工應采取以下措施: (1) 二次襯砌混凝土施工必須在隧道初期支護基本達到穩(wěn)定,圍巖涌水、滲水已做好截、堵、導排處理的情況下進行。(2) 二次襯砌施工的順序是仰拱超前,墻、拱整體澆筑。標準斷面應采用移動式模板臺車,墻、拱整體澆筑。邊墻基礎高度的設置(水平施工縫)應避開剪應力最大的截面。(3) 斷面尺寸符合設計,并做好相應的隱蔽工程驗收工作。(4) 有足夠混凝土備料,確保一次澆灌成形。(5) 模板臺車端模板一定要安裝平整、嚴密、牢固,防止在澆灌過程中有模板擠出、松動、漏漿現(xiàn)象發(fā)生,并確保拆模后端面平整。(6) 灌筑前,應清除防水層表面灰粉并灑水潤濕。 (7) 混凝土的入模溫度應視洞內(nèi)溫度而調(diào)整,混凝土的入模溫度冬期施工不應低于5℃,夏季施工時不應高于30℃。施工過程中要估計混凝土溫度與拉應力的變化,提出混凝土溫度的控制值,并在施工養(yǎng)護過程中實際測定關鍵截面的中部點溫度和離表面小于5cm處的表層溫度(包括仰拱和底板),實行嚴格的溫度控制。襯砌結構任一截面在任一時間內(nèi)的內(nèi)部最高溫度與表層溫度之差一般不大于20℃,新澆筑混凝土與上一區(qū)段襯砌混凝土或圍巖之間的溫差不大于20℃,灑于混凝土表面的養(yǎng)護水溫度低于混凝土表面溫度的差值不大于15℃,混凝土的降溫速率最大不宜超過3℃/d。 (8) 一般情況下混凝土強度應達到8.0MPa以上;初期支護未穩(wěn)定,二次襯砌提前施做時混凝土強度應達到設計強度的100%以上,方能拆模。(9) 混凝土澆筑完畢后,應在澆筑完畢后的12h以內(nèi)對混凝土加以覆蓋并保濕養(yǎng)護,混凝土澆水養(yǎng)護的時間應符合要求。(10)混凝土養(yǎng)護用水應與拌和用水相同,水溫與環(huán)境氣溫基本相同。當環(huán)境氣溫低于5℃時,不應進行澆水。采用塑料布覆蓋養(yǎng)護的混凝土,其敞露的全部表面應覆蓋嚴密,并應保持塑料布內(nèi)有凝結水。澆水次數(shù)應能保持混凝土處于濕潤狀態(tài)為宜。不同混凝土潮濕養(yǎng)護的最低期限 5.7 防水材料 5.7.1 防水板 塑料防水板可選用高分子類薄膜(板),其主要性能應滿足下表規(guī)定。 防水板性能參數(shù)表 5.7.2 止水帶止水帶宜選用橡膠止水帶或鋼邊橡膠止水帶。對水壓力大、變形大的施工縫、變形縫應選用鋼邊止水帶,當?shù)叵滤懈g性介質(zhì)的應選用氯丁橡膠、三元乙丙膠材質(zhì)的止水帶。橡膠止水帶的材質(zhì)、形狀、尺寸、物理機械性能應符合設計及現(xiàn)行《橡膠止水帶》(HG/T2288)的規(guī)定;止水帶的寬度宜控制在300~350mm,并視水壓力大小調(diào)整寬窄;止水帶的截面尺寸用精度為0.05mm的卡尺,其它尺寸用精度為1mm的卷尺檢查測量。兩種典型止水帶斷面結構見圖: 橡膠止水帶產(chǎn)品外觀質(zhì)量應符合下表規(guī)定:橡膠止水帶產(chǎn)品外觀質(zhì)量要求橡膠止水帶物理機械性能及檢驗標準注:1 B型適用于變形縫用止水帶;S型適用于施工縫止水帶;J型適用于有特殊耐老化要求的接縫用止水帶。 2 本表參照GB18173.2制定。其中壓縮永久變形指標反映了橡膠止水帶的使用性能,是重要的指標項目。鋼邊橡膠止水帶的物理力學性能表 5.7.3 止水條 止水條宜選用制品型遇水膨脹止水條。其物理力學性能應符合下表規(guī)定。 制品型遇水膨脹橡膠止水條物理力學性能 5.7.4 盲管盲管應具有一定的彈性,透水性好,能承受不小于0.5 MPa的壓力,且不易銹蝕。 5.7.5 其他防水材料施工縫、變形縫防水選用的嵌縫材料,要求最大拉伸強度不應小于0.2 MPa,最大伸長率應大于300%,且拉壓循環(huán)性能為80℃時拉伸-壓縮率不小于± 20%。 5.7.6設備配備鐵路隧道結構防排水施工機具設備表 6、滲漏水治理 6.1 結構滲漏水治理目前的地下工程——城市地鐵、地下商場、地下人行過街道、人防工程、山嶺隧道都程度不同的存在有滲漏水的情況,個中原因較多,有管理方面的、使用方面的、年久失修的,還有材料老化等方面的原因。通過對大量的實物調(diào)查,進行綜合分析,有以下幾種滲漏情況:(1)沉降縫滲漏(2)施工縫滲漏(3)砼裂縫滲漏(4)由于其它原因點滲漏(5)由于砼施工存在缺陷,產(chǎn)生大面積漏水隧道施工縫滲漏水 隧道邊墻滲漏水 隧道拱部滲漏水隧道底板積水 6.1.1 沉降縫滲漏水處理(1)滲漏原因分析 ①橡膠或塑料止水帶安裝存在問題。在施工過程中特別是遠離進倉口的一些止水帶安裝不平順,更有甚者一邊與另一邊呈90°折狀,直接引起滲漏。 ②止水帶兩邊砼振搗不密實,止水效果不好。 ③止水搭接縫施作不好,起不到止水的作用。 (2)處理方法由于上述幾種滲漏水的情況大都是施工及施工工藝不當造成的,所以處理起來難度相當大。具體施作方式如下: ①首先沿沉降縫剔寬15cm、深2cm的一個淺槽,然后在淺槽內(nèi)將沉降縫擴至5cm寬、7cm深,同樣把槽底部瀝青木絲板剔除3cm,要求槽體相對規(guī)整,而后用鋼刷將槽內(nèi)面刷平整,用水將槽內(nèi)浮塵沖洗干凈。環(huán)氧砂漿配比表 ② 將遇水膨脹橡膠止水條(2×3cm)鑲嵌于剔除的3cm瀝青木絲板的位置,見圖示,其外部用3cm厚的環(huán)氧砂漿封堵,環(huán)氧砂漿的配合比見下表,在環(huán)氧砂漿的外部涂防水材料。注漿孔布置示意圖 ③在環(huán)氧砂漿外部即所剔寬5cm、深7cm的槽內(nèi)嵌入排水盲管(φ50mm),盲管外部用φ50mm半PVC管封蓋,并在PVC管兩邊打斜水泥釘固定半PVC管。 ④用防水膩子將半PVC管兩邊與槽墻兩邊接觸處抹嚴,外邊用KB抹面,涂一層防水涂料賽柏斯 (XYPEX)。 ⑤在15×2cm溝槽兩邊打Ⅰ序注漿孔,不穿透止水帶,插入注漿嘴,并固定和對周圍密封,然后用化灌泵注入水溶性聚胺脂,然后再打Ⅱ序注漿孔,要穿透止水帶,注漿后拔出注漿嘴,用砂漿封堵注漿孔。 ⑥將15×2cm的溝槽再涂一層防水涂料(XYPEX),溝槽用防水砂漿抹平。 6.1.2施工縫滲漏處理(1)滲漏原因分析 施工縫一般有縱向縫和環(huán)向縫兩種,它是便于現(xiàn)場施工而設置的縫。通常情況下,縱向縫在施工過程中,墻中間加一條遇水膨脹橡膠止水條,新老砼之間用砂漿連接,一般情況下其防水效果都比較好;環(huán)向縫的墻中間也有止水條,但它不能直接用砂漿把新老砼連接起來,容易產(chǎn)生冷縫而引起滲漏水。施工縫處理示意圖(2)處理方法 ①沿施工縫剔5cm寬、2cm深的槽,用鋼刷刷涂不堅固的砼碎塊,并用水沖洗干凈。 ②沿施工縫每隔20cm打一注漿孔,深度為墻厚的1/4~1/3,并插入注漿嘴。 ③用KB沿槽涂抹,做2-3次加強,并用防水砂漿將槽抹平,露出注漿嘴。 ④注入水溶性聚胺脂,壓力有變化,注入少量水,停30分鐘以上,拔出注漿嘴,用砂漿封堵注漿孔。 6.1.3 砼裂縫滲漏處理 (1)滲漏原因分析砼裂縫的形成最重要的原因是結構變化引起的,其次是溫度的變化引起的,這種情況在地下工程中占的比例很小。由于這種縫的產(chǎn)生是后天條件變化所形成的,因此處理起來的難度更大,一般來說不容易徹底根治,采取的措施是以堵為主,排水的條件受到一定的限制。 (2)處理方法從滲漏處往上找水源,找到水的源頭后,其處理方法同施工縫;若是素砼,可采取先堵后排的原則,排水方法同沉降縫。 6.1.4 點滲漏的處理點滲漏產(chǎn)生的原因目前一般都認為是在砼的施工過程中由于種種情況而形成的,處理起來相當棘手。其原因是:此點堵住了,它可以從另外的地方滲漏,目前理論上都這樣認為。但實際上根據(jù)我們在現(xiàn)場對點滲漏的處理情況看,問題還不是那么糟糕,因此,本人認為,對于點滲漏還是采取以堵為主的措施,其材料可考慮柔性材料。 6.1.5 大面積滲漏水的處理(1)滲漏原因分析由于砼的施工存在缺陷,如漏振、過振原因;另外一襯和二襯之間的回填注漿做的不好,有的未做,也是產(chǎn)生大面積滲漏的重要原因。 (1)處理方法回填單液漿注漿: ①鉆孔。采用風鉆或電鉆,孔徑φ38、鉆孔深度為進入初期支護5cm; ②插入注漿管,安設注漿嘴,嘴周圍用麻絲或棉紗包纏,以防止注漿時漏漿; ③注漿量一般不好確定,但要按照設計標準量的80%進行控制,注漿過程中應當以注漿壓力為主,要控制參數(shù),終壓為0.5MPa~0.8MPa; ④漿液中應加入5%的UEA膨脹劑,漿液變換應是先稀后濃; ⑤注漿結束后,關死注漿嘴開關,漿嘴以下的彎路拆除;等注漿孔內(nèi)水泥漿液初凝后,拔掉注漿嘴,而后用水泥砂漿封堵注漿孔。 混凝土漏振或過振時應采取以下措施: ①在滲漏范圍內(nèi),用鋼釬剔2cm深的槽; ②打注漿孔,插安并固定注漿嘴,注漿孔布置呈梅花型,間距為15cm,如圖5; ③在槽內(nèi)涂防水涂料2-3層,外部KB加固; ④注水溶性聚胺脂,有串漿的可及時堵塞、封孔,此孔不再注漿,等該段全部注完后,拔出漿嘴并用水泥砂漿封堵; ⑤用水泥砂漿將所剔槽抹平。 6.1.6 施工工藝(1)注漿壓力 ①單液漿注漿壓力:由于施工中是在襯砌內(nèi)或背后進行注漿,因此注漿壓力的控制非常重要,壓力過大會造成支護受力過大而產(chǎn)生變形,危及結構安全,過小則會使管路堵塞。經(jīng)過計算及對影響注漿的因素進行分析,并通過施工中對結構進行變形監(jiān)測,注漿過程中采用了0.3MPa~0.5MPa的壓力進行施工,終壓控制為0.8MPa。漿液能順利進入支護后空隙而不致產(chǎn)生過大壓力,保證結構安全,從而達到注漿堵水的目的。注漿孔布置示意圖 ②化灌漿注漿壓力:由于目前小型化灌機受漿材的影響,壓力不易控制,有些看著壓力上去了,但可能是漿液堵管,在施工中應特別注意。在設備和管路正常的情況下注漿壓力為0.1MPa~0.2MPa。 (2)注漿量由于襯砌背后空隙體積大小不一,因此注漿施工中主要以注漿壓力作為結束標準。但前孔的注漿量可為后孔設計量作參考標準,而最終的結束標準仍以壓力為標準。 (3)透水盲管安設透水盲管的安設是保證滲水引至水溝的重要途徑,安設時不符合工藝標準則會使透水盲管堵塞損壞而失去作用。施工中若剔槽深度不夠,則直接影響以下其它工序的施作。因此在剔槽施工中一定要達到設計要求,盲管必須是專業(yè)廠家生產(chǎn)的,安設好后外部用半PVC管封蓋其上,兩邊要用防水膩子抹平、密封,并作1-2層防水涂料。 (4)表面處理外表面防水層是滲漏水治理的最后一道防線。在裂縫處理、安設盲管、注漿等工序結束之后,恢復結構裝修之前,必須認真進行表面處理,用防水涂料將破除的表面刷涂。要達到兩遍以上,再用防水砂漿粉刷后進行裝修,確保裝修層與結構之間形成一道有效的隔水層。 結論地下工程的滲漏治理工作難度較大,但只要遵循“堵排結合,因地制宜”的治水堵漏原則,采用先進的技術和工藝以及合理的施工方法,使用耐久性好、無污染的材料,嚴格遵守各工序流程,就能較好的治理滲漏水的危害,維護地下工程的正常運營,延長其使用壽命。同時,地下工程在施工過程中的施工方法、工藝手段、防排水設計等方面,對襯砌結構滲漏水的產(chǎn)生與否至關重要。 6.2 雙連拱隧道中隔墻區(qū)域滲漏水治理工程概況:某高速公路新建的雙連拱雙向四車道隧道,單洞凈寬9.5m,單洞行車道凈寬 2×3.75m。隧道區(qū)域位于華夏系川東褶皺帶之萬縣向斜北西翼,隧道穿越范圍內(nèi)無大的斷裂構造,其受構造影響輕微。隧道穿越山區(qū)為淺切低山溝谷地貌,山頂平坦,兩側(cè)邊坡較陡。進出口各有一沖溝從隧道上方橫穿,由北向南發(fā)育,形成地表水的匯集和下泄帶。但受兩側(cè)山坡的影響,隧道范圍內(nèi)孔隙水不發(fā)育,基巖裂隙水主要由大氣降水補給。隧道開挖過程中,涌水量為90m3/d,地下水對隧道砼襯砌無侵蝕性。隧道建成后出現(xiàn)了雙連拱中隔墻處大面積滲漏水,并匯至路面形成積水,隧道滲漏水病害嚴重,影響隧道的交付使用。 滲漏水情況該雙連拱隧道結構完成后,主要表現(xiàn)在中隔墻兩側(cè)及中隔墻上方出現(xiàn)大面積滲漏水,匯集到洞內(nèi)路面并引起路面積水(如圖1所示)。在雨季,中隔墻與拱腳部位局部有噴水現(xiàn)象發(fā)生,因此必須進行徹底的滲漏水處理,以確保公路運營的安全。中隔墻滲漏水情況 滲漏水原因分析(1)具備匯水地質(zhì)條件 隧道未開挖前,山頂較為平坦,降水的一部分水向地層中滲透匯集,并沿裂隙向兩側(cè)陡坡排泄。當隧道開挖后,由于洞室的開挖改變了地下水的排泄方向,一部分地下水向隧道方向排泄形成了地下水新的排泄通道。(2)雙連拱隧道結構防排水設計不完善目前我國修建的雙連拱隧道普遍存在滲漏水現(xiàn)象,主要原因是中隔墻處的防水設計不夠完善,存在施工死角。雙連拱隧道目前的普遍作法是先行施工中導洞,在中導洞開挖完成后即進行中墻結構施工,然后再進行兩側(cè)隧道的開挖、支護、防水及結構施工。由于中墻結構與兩側(cè)連拱隧道結構施工間隔時間太長,其中又要進行開挖及支護施工,特別是噴砼施工,使得早期中墻施工時的防水預留接茬很容易破壞,因此中墻防水與兩側(cè)的連拱隧道防水不能形成完整的整體,這是雙連拱隧道結構滲漏的主要原因,也是目前普遍存在的現(xiàn)象。 (3)排水系統(tǒng)不完善也正是上述原因,雙連拱隧道中隔與結構之間不能形成有效的防水整體,同時也形成不了完善而通暢的排水系統(tǒng)。并且由于防水體系通常在兩側(cè)連拱隧道開挖、支護過程中經(jīng)常受施工干擾而使排水系統(tǒng)遭受破壞,這也是產(chǎn)生滲漏水的根本原因。(4)施工漏洞產(chǎn)生的匯水條件中隔墻施工中由于存在嚴重的超挖,有的超挖高達1.8m,寬1.2m,且沒有極時進行回填,由此形成空洞,同時在中隔墻施工完成后由于受兩側(cè)隧道開挖的影響,中隔墻上方的巖體變形進一步發(fā)展,從而使這個區(qū)域的裂隙產(chǎn)生松動,最終導致中隔墻上方的滲透系數(shù)變大,形成匯水漏斗區(qū)域,為滲漏水提供了匯水源。事實上這就是所說的雙連拱隧道中墻上方的“V”型匯水區(qū)域。隧道結構施工完成后,受兩側(cè)隧道結構的阻擋,地下水在這個“V”型區(qū)域匯集,水壓不斷上升,隨著水壓的升高,從而導致本來就存在缺陷的中隔墻防水體系降低或失去作用,形成向隧道內(nèi)的滲漏水通道。基于以上原因的分析,滲漏水的治理重點是阻止地下水匯集通道,完善排水系統(tǒng)。 病害整治原則按照“以堵為主,排堵結合”的總體原則,在滲漏水治理時以“大堵小排,先堵后排”為前提,以“確保運營,限制排放”為目標,進行綜合治理。我們以公路隧道結構運營時防水要求的目標為標準,以不增大運營時的維護成本為前提,提出了以上的滲漏水治理指導思想,以達到經(jīng)濟持久的綜合治理目的。 病害整治方案(1)注漿堵截技術適用范圍:對于有大面積滲漏水區(qū)段前后各5米范圍。堵截方式:對雙連拱隧道中墻上方兩隧道間“V”字型部位(潛在匯水區(qū))先進行充填,后采取壓密加固注漿,提高該區(qū)域巖體的抗?jié)B指標,堵截地下水下匯通道。注漿主要參數(shù):注漿孔環(huán)縱向間距1.2m,注漿材料為普通水泥漿和超細水泥,水灰比為0.6~1.5:1,加入專用添加劑,注漿終壓0.6~1.2MPa,添加劑加入量為水泥用量的3~10%,專用添加劑的加入視注漿需求定,主要目的是防離析、微膨脹、抗收縮、調(diào)節(jié)漿液凝膠時間。(2)完善排水系統(tǒng)適用范圍及時機:對于點狀滲漏水、小股狀滲漏水;對于大面積滲漏水區(qū)段則在注漿堵截完成后,大面積滲漏水已經(jīng)封堵成功或僅剩余少量滲漏或點狀滲漏,即遵循“大堵小排、先堵后排”的原則。排泄方式及措施:沿中墻兩側(cè)頂部鑿縱向槽,每隔30m設置一泄水孔(泄水孔打穿一次襯砌),使中墻上方少量水流入縱向排水系統(tǒng)。同時,沿中隔墻墻角用磚砌水溝,并在邊墻上設置豎向槽,在槽內(nèi)埋設排水管將一部分水引至所砌之排水溝內(nèi)。 注漿堵截技術注漿堵截是關鍵,主要是對中隔墻上方“V”型區(qū)域進行注漿充填和壓密加固,堵塞裂隙通道,使地下水不再向“V”型區(qū)域內(nèi)滲透,改變地下水的滲流方向向左右邊墻隧道區(qū)域外排泄。 注漿管采用Φ42鋼管,長度1~5m,注漿孔梅花形交錯布置,縱、環(huán)向間距均為1.2m。管壁梅花形鉆設Φ6溢漿孔,管尾端50cm長度不設溢漿孔。根據(jù)現(xiàn)場實際,先進行普通水泥注漿充填,再采用超細水泥漿進行壓密注漿。注漿孔位布置見下圖。注漿參數(shù)表 注漿堵水施工主要技術要求: ① 注漿管加工:依據(jù)設計要求的長度、規(guī)格加工注漿管。 ② 測量標定注漿孔位:測量出注漿孔位,并用紅油漆標出。 ③ 鉆孔安設注漿管:采用風鉆鉆孔,鉆進過程中由技術人員對鉆進方向進行校核,確保鉆進方向的精度; ④ 連接管路、按要求配制漿液,進行注漿。 注漿順序普通水泥注漿采用隔排跳孔,即先注單排單號孔、雙排雙號孔,然后再造孔安管注單排雙號孔、雙排單號孔。普通水泥注漿完成后再進行超細水泥注漿。 注漿結束標準對于注漿量較大,確定中隔墻上方及拱頂上方有空洞存在時,先注孔采用注漿量控制標準,后注孔采用壓力控制;對于滲漏水較大時,可調(diào)小凝膠時間,采用間歇式注漿的辦法以控制漿液的擴散范圍;另外,注漿結束標準應考慮以下因素:以表面滲漏水是否已經(jīng)有效封堵為原則。 注漿時的疏導封堵技術措施:在布孔上應考慮注漿時對已有滲漏水的封堵,在注漿時應進行疏導注漿,即先采用稀漿注,當滲漏水中有漿液溢出時則逐漸改變漿液濃度,調(diào)節(jié)漿液的凝膠時間,使?jié)B漏水處通過注漿由內(nèi)向外疏導封堵。如果注漿時部分滲漏點不能達到溢漿目的,則進行滲漏點設孔注漿,從而達到由外向內(nèi)的漿液填充并封堵。泄水孔布置和排水槽封堵示意圖完善排水系統(tǒng)對于已有或注漿未完全封堵著的小股、點狀滲漏水,則采用引排方法將地下水引向排水溝,而對于無滲漏水的地段,則同樣預設和完善排水系統(tǒng),以作好有備無患。泄水孔布置和排水槽封堵示意見下圖。 技術操作要點如下:(1)注漿結束后,沿中墻兩側(cè)頂部鑿縱向槽設置排水系統(tǒng)。(2)在中墻鑿豎向槽,在路面下埋設鋼管,中隔墻“V”型匯水區(qū)通過泄水孔、排水槽及路面下設排水系統(tǒng)排入排水溝內(nèi)。(3)縱向排水槽必須用水準儀每隔10m進行標高標定,以確保排水暢通。(4)采用人工手執(zhí)切割機剔槽,規(guī)格為5cm寬、10cm深。(5)在槽內(nèi)扣入排水管前應用鋼刷清除槽內(nèi)浮碴等,并用清水沖洗后在所剔槽內(nèi)涂防水涂料2次。(6)采用透水軟管外扣半剖PVC管的排水管材,以確保排水的暢通。(7)采用膨脹止水條+環(huán)氧砂漿進行封槽,環(huán)氧砂漿厚度不小于3cm。 養(yǎng)護與修整對于注漿管頭應采用砂輪磨平,然后與槽體表面一起采用防水涂料抹面,形成柔性防水層,以延長封堵材料的耐久性。防水涂料固化后,在其外側(cè)抹防水砂漿(水泥:砂:水:BR-2=1:2~2.5:0.4:0.12)找平層,用水養(yǎng)護7天。然后涂刷涂料,使其與周圍顏色一致。 治理效果及評價鑒于原砼厚度僅有40cm,為保證襯砌結構的安全,鑿槽的深度受到很大的限制,如果只排不堵,形成的排水能力較小,小于中墻“V”型區(qū)內(nèi)地下水,達不到治理目的。根據(jù)本工程特點,本著“因地制宜”的原則,采取“以堵為主,堵排結合”的方案對此雙連拱隧道進行滲漏水治理,先對中墻“V”型區(qū)進行注漿充填、壓密、封堵水流的通道,減少“V”型區(qū)內(nèi)積水,再鑿槽引排所余的微量地下水,取得了良好的效果。通過綜合治理后,中隔墻基本無滲漏水現(xiàn)象,再經(jīng)過排的措施后,與之相應地段中隔及路面十分干燥,達到了治理的目的,保證了行車安全。因此采用“V”型區(qū)域內(nèi)的堵水為主,結合完善的引排輔助措施是合理的和科學的。