鐵路隧道滲漏水的處理與防治措施

2023-02-12 01:27:04 字數 4604 閱讀 3886

摘要:目前隧道的施工質量要求越來越高,對隧道施工的研究也越來越深入,其中隧道的滲漏水就是目前設計、施工的重點和難點,隧道一旦出現滲漏水,它就直接影響著工程的主體結構質量以及使用安全。本文重點介紹處理隧道滲漏水經驗,以及隧道出現滲漏水的原因分析與防治措施。

關鍵詞: 隧道滲漏水灌漿開槽防治措施

一、 隧道滲漏水的處理與效果

1、 平成關隧道滲漏水原因分析

平成關隧道為新建向莆鐵路江西段第一座隧道,地處撫州市臨川區與南城縣交界處。隧道圍岩以v、iv、iii為主,山體陡峭,植被發育,地表、地下水均發育。隧道施工中主要受地表水以及穿越山坳所受的承壓水影響,水量很大。

本隧道採取多道工序進行防水處理,主要有:初期支護→橫、縱向排水盲管→隧道中心管溝→土工布→柔性eva防水板→止水帶→混凝土襯砌等。綜合體現「以排為主,截、堵、引相結合的綜合治理」原則。

在隧道混凝土二次襯砌施工全部結束後一段時間,發現底板施工縫、兩側混凝土排水溝槽底部(底板與排水溝槽交接處)多處滲漏水,洞身混凝土襯砌無漏水。經過對中心管溝、檢查井以及兩側排水溝槽的清理,滲漏水有所減弱,但在承壓區段的滲漏情況還是未能減弱。

經過多方面調查分析,造成施工縫滲漏水的主要原因是,前一組仰拱與下一組仰拱的施工縫中止水帶未達到要求或損壞、失效造成的。止水帶未起到效果而使施工縫滲漏水主要原因:

a、止水帶搭接未做好。

b、前一組仰拱預埋的止水帶未保護好,在下一組仰拱開挖或爆破過程中損壞。

c、止水帶未預埋到兩組仰拱間,造成縫隙而出現滲漏水現象。

底板與兩側混凝土排水溝交接處滲漏水原因分析:

a、 混凝土排水溝槽施工未與仰拱填充同步施工,存在縫隙,地下水在壓力的作用下,從縫隙滲出。

b、 兩側排水溝槽混凝土施工前,與仰拱填充混凝土頂面接觸部位未進行鑿毛以及表面淤泥處理不乾淨,存在縫隙。

c、 襯砌混凝土底部邊牆與仰拱填充交接處,止水帶及止水膠施工質量不到位,造成地下水從交接縫隙滲出。

d、 兩側排水溝槽施工縫未經處理,造成水溝內流水滲出。(此滲漏只要對施工縫採用密封膠進行內側封堵處理,即可解決滲漏水問題。)

e、 兩側排水溝槽混凝土施工過長,未按要求施作施工縫,排水溝槽混凝土結構開裂,而造成滲漏水現象。

平成關隧道出現滲漏找出其原因所在並結合實際情況,採取後期堵、引、排處理。排主要是進行兩側混凝土排水溝以及中心管溝內部淤泥清理工作,確保各排水管線、管溝排水通暢,以減少因被堵而產生的水壓力。其他滲漏必須採取多種方法相結合方可保證**。

2、 平成關隧道滲漏水處理方案選擇

目前隧道處理滲漏水的方法很多,但都必須結合本工程的實際情況出發,合理、科學選擇才能確定最佳方案及取得最佳效果。根據材料及方式大體可分為:注漿、灌漿和開槽等方法。

1)、注漿與灌漿法

a、砂漿注漿:即水泥砂漿,按水泥:砂:

水=1:1:1的配合比,適當參入一定量的外加劑,製成注漿漿液。

通過注漿壓力幫浦及注漿裝置,把水泥砂漿注入滲漏部位。此方法的漿液凝固時間較長且強度較低,適合用於二襯混凝土背後注漿以及微滲溼處,對滲漏水明顯或滲漏水量大很難起到止水效果。

b、改性水溶性聚胺脂注漿法:在使用前將引發劑、發泡劑、固化劑在壓漿機裡進行聚合反應並通過壓力幫浦注入到漏水部位預留的空腔內,在一定的時間內會凝固在空腔的縫隙中,從而達到高強度,快止水、無變性的作用。此方法適合用於由混凝土空洞而出現的滲漏。

它的注漿漿液調配嚴格、複雜,凝固時間較長。

c、氰凝灌漿法:以氰酯和聚醚樹脂製成的主體(預聚體)材料,與一些新增劑組成的化學灌漿液,此液體遇水不發生反應,當灌注到漏水部位內,與水發生反應,形成固結體,抗壓強度及抗滲能力有所提高,但用此材料有毒性,並且材料造價高。

d、丙凝灌漿法:是由丙稀醯胺和甲撐雙丙烯胺兩種有機化合物按一定的比例混合後在氧化劑、還原劑、引發劑的使用下,經引發、聚合交聯反應後,短時間內形成富有彈性但不溶於水以及一般溶劑的高分子硬性凝膠材料,它可以封閉水在空腔、砂空隙或結構物裂隙、空隙中的通道,從而達到制止漏水的目的。此方法

無毒無害且環保,易操作。

2)、開槽引排法:即在出現滲漏水的施工縫,進行開槽形成乙個小型的人造排水溝,在溝中預埋倒扣u型pvc管,直接將水引至檢查井或隧道底板中間u型排水槽內排出。此方法是在灌注漿無法處理、滲漏水量大、結構物整體、堅硬很難打孔灌注,滲漏源頭不明確而採用的方法。

本方法施工工藝簡單,容易操作。

通過以上處理滲漏水方案的對比,並結合本隧道工程的實際

情況,最終採用丙凝灌漿法與開槽引排法進行處理。

3、丙凝灌漿法施工工藝

1)、 此方法適合用於二襯牆身因混凝土搗固不密實而造成的滲漏,同時也可以用於裂隙輕微滲漏部位,它的材料組成如下表:

2)、灌漿材料的調配

按一定的配合比進行調配,環氧樹脂a:固化劑b(重量比),再根據現場的實際溫度適量參入10%的專用稀釋劑c,按(a+c):b=(100+10):

27.5(重量比)的配合比進行調配。

3)、施工工序如下:

找準、確定滲漏點→打孔或沿縫隙鑿槽→清理灰土→安裝高壓灌漿針筒→調拌環氧子封縫膠→封密孔縫或裂縫→灌注灌漿材料→檢查是否灌滿→封孔→敲處底座,清除面層

施工示意圖如下:

4)、施工步驟:

①、開鑽孔或沿裂隙剔槽,孔徑比針筒列大,槽寬一般在10—20mm,槽深根據基層厚度實際情況而定。採用高壓風槍吹淨塵土。

②、拌製環氧膩子封縫膠,封密開孔空隙,或騎縫黏貼注射底座和裂隙表面封閉。

③、將調配好的灌漿料,經高壓幫浦,慢慢幫浦入,開始灌注漿,一般壓力採用2mpa。

④、檢查灌注針筒內的漿液殘餘量,若無殘餘,繼續灌注。重複此步驟,直到針筒內有殘餘,即表示灌滿。

⑤、為使裂隙或空洞完全灌滿,應在等待20—30分鐘內進行二次灌注,當漿液從裂隙中滲出,即可結束。可拆除針筒,及時縫孔。

⑥、一般等到48小時後,裂隙或空洞內漿液全部硬化。

4、開槽引排法施工工藝

本方法主要是針對灌漿方案處理困難,而採用的方法,比較適合用於鐵路隧道底板施工縫以及底板與兩側混凝土排水溝槽交接處的滲漏水處理,它的原理是將滲漏的水匯集引至檢查井及排水溝排出。其施工步驟為:

1、 清理洗淨滲漏部位,確定滲漏具體位置以及長度。

2、 用切割機沿施工縫切割乙個寬6cm,深8—10cm的u型槽。開槽長度應列大於裂隙滲漏的長度。

3、 開槽引至檢查井或引至隧道底板中心的u型槽內。

4、 採用內徑φ50的高強度pvc管,列大於一半進行據開。

5、 清理乾淨開槽內的雜物。

6、 將據開的pcv管安裝在槽內,固定好後,pvc管頂部採用高強度膠合材料進行封填。

施工示意圖如下:

平成關隧道經過以上兩種方法相結合處理,隧道內原滲漏情況全部解決,隧道內至今無出現滲漏現象,表面乾燥、乾淨,效果非常明顯。

二、 鐵路隧道滲漏水的防治措施

1、 鐵路隧道滲漏水的主要原因

隧道防水工程效果的好壞與設計、地質、水文條件、施工工藝、施工材料以及技術管理水平等息息相關。通過多年的施工經驗、技術總結以及隧道出現滲漏水因素分析,要做好隧道滲漏水的防治工作,就必須做好各個工序的關鍵工作。隧道出現滲漏水現象,根源很多,對其綜合分析主要有:

1、 初期支護不到位,造成結構或洞身圍岩變形而導致後續襯砌不均勻沉降,出現混凝土開裂而產生滲漏。

2、 隧道縱、橫向排水盲管布置不當,或在安裝時安裝不合格,在富水區域,橫向盲管未適當加密,導致排水不力而出現滲漏。

3、 防水板施工,特別是噴射混凝土面平整度處理不當,防水板搭接長度以及搭接縫不符合要求,極易使防水板損壞而造成滲漏水。

4、 施工縫處理不當,特別是施工縫中的止水帶,若止水帶受損壞或安裝不當,是隧道滲漏水的要害。

5、 混凝土施工時,搗固不密實,存在空洞,也是產生滲漏的因素。

6、 混凝土中的碎石、砂、施工用水等,若對混凝土有腐蝕性,可造成混凝土剝落而使混凝土開裂,導致滲漏。

2、 隧道防治滲漏措施

由以上容易造成隧道滲漏的因素,我們在隧道施工過程的控制就必須加予重視,加強管理。特別是在多道設計防水措施的施工專案中,應嚴格把關,做到步步為營,把好每一道工序,方能從源頭給予防治。

1、 加強初期支護施工,在圍岩變化段,應採取相應措施加強支護過度,初期支護必須及時施作及盡快閉合,減少對圍岩的擾動。

2、 在隧道富水區域,橫向排水盲管應適當加密,設計一般是8—10m設定一處,我們可以4—6m布置,加強排水。縱向排水盲管的坡度應嚴格控制,防水板施工時,必須對縱向排水盲管進行反包處理。

3、 防水板施工是重中之重,施工前必須對洞身的噴射混凝土表面進行嚴格檢查,凸狀物極易使防水板刺破,因此噴射混凝土面的平整度檢查工作致關重要。

防水板搭接寬度不得小於15cm,搭接處應採取雙焊縫進行焊接,縫寬不的小於2cm。焊接後嚴格做好焊縫實驗工作,若不合格,必須返工處理。防水板鋪設時,鬆緊應適度,不得過鬆或過緊。

嚴格按設計要求進行鋪設,鋪設應牢固,不易掉落,嚴禁採用鋼筋穿釘防水板掛設方式施工。

防水板鋪設長度,不宜過長,一般比二襯端頭長1~2模台車長度,能滿足二襯混凝土施工進度即可,過長是會因隧道內爆破時的衝擊波影響而掉落,造成對防水板損壞。

4、 結構物施工縫的處理必須嚴格把控,特別是襯砌混凝土施工縫的位置,嚴格做好止水帶施工,並注意保護不得破壞。仰拱開挖施工是,機械作業最容易損壞,因此在仰拱施工時必須加強對止水帶的保護工作,如有損壞應及時恢復。

5、 加強結構本身的抗滲、抗裂以及防水效能。綜合分析,施工縫、混凝土開裂均是隧道滲漏水的主要因素,因此在結構本身必須加以防治、提高效能,如盡量使用12公尺長的襯砌模板台車,確保混凝土原材料、施工用水的質量,混凝土施工時不得漏振或過振,嚴格控制混凝土的入模溫度以及混凝土的塌落度等,確保混凝土的密實及混凝土的強度等級。

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