公路隧道渗漏水原因及防水措施的综述论文_刘方圆1,冯,翔2,李,芯3

公路隧道渗漏水原因及防水措施的综述论文_刘方圆1,冯,翔2,李,芯3

1 2宜宾职业技术学院 644003;3身份证号:51030419930812XXXX

【摘 要】随着我国道路交通基础设施的快速发展,高速公路的建设得到了快速发展。然而隧道渗漏水是许多公路隧道中普遍存在的病害。其严重影响公路隧道结构的安全和交通运输的正常运转。本文结合多年的行业经验,综述了公路隧道渗漏水的原因及其防水措施,以供探讨。

【关键词】公路隧道 渗漏水 原因分析 防水措施

一、公路隧道渗漏水概述

公路隧道渗漏水是隧道病害中最常见的病害形式,危害极大。由于渗漏水的长期作用,特别是当水质具有侵蚀性,如含盐、含碱、含硫、含硫酸根等离子时,可能造成隧道侵蚀破坏,危害隧道结构的耐久性。同时在渗漏水的长期作用下,有些环境水中含有侵蚀性,造成衬砌混凝土和砂浆腐蚀损坏,降低衬砌的支承能力,增加大运营隧道的维修费用。在寒区,隧道衬砌渗水反复的冻融循环,在衬砌内部造成衬砌混凝土冻胀开裂破坏和洞内线路冻胀起伏不平等病害。隧道漏水还将使隧道拱部和侧墙产生冰凌侵入净空,隧道滴水将使路面结冰,危及行车安全。有些隧道涌水还夹带有大量泥砂,空易造成排水通道的堵塞。渗漏水使隧道内表面浸迹斑斑,由于车辆尾气和行车产生的尘土附着于湿润的隧道表面而形成“花脸”隧道,影响隧道美观。隧道渗漏水还将极大地降低隧道内各种设施的使用功能和寿命,在运营期间,地下水常通过混凝土衬砌变形缝、施工缝、裂缝甚至混凝土孔隙等通道渗漏进隧道中,造成洞内通信、供电、照明等设备各处于潮湿环境而发生锈蚀、霉烂、变质、失效,极大地降低隧道内各种设施的使用功能和寿命。

二、公路隧道渗漏水原因分析

公路隧道渗漏水的原因是公路隧道在修建中破坏了原来地下水系统的平衡, 比如破坏地下水的储存点和转移通道,随着隧道开挖和临空面的形成地下水向隧道区域汇集、渗出,造成地下水的重新分配,从而形成新的含水层和地下水转移通道,在隧道修建完成后,积聚的地下水将需要新的通道,水从结构薄弱的地方比如施工缝、变形缝、衬砌裂缝等发生渗漏,形成隧道渗漏水。其原因按形成的因素可分为自然因素导致的渗漏水和人为原因导致的渗漏水。

(一)自然因素导致的渗漏水

开挖公路隧道对地下水的影响,是公路隧道发生渗漏水的客观因素。根据水力学和水文地质学原理,地下水从高压水位向低压水位流动,有其固定的流线,由于隧道的开挖,形成临空面的低水压区,改变了围岩的力学特性和地下水泾流路线,使周围地下水向隧道内汇集和积聚,给衬砌及底部渗漏水留下隐患。隧道开挖影响范围的大小与地层的渗透系数、水位高低、过水断面大小有关,此外还受大气降水、隧道进深及隧道周围溶洞、泉眼、水库或江、河、湖泊的影响。

(二)人为因素导致的渗漏水

1、设计方面的因素

衬砌的横截面厚度是抗渗防漏的决定性因素,在设计过程中,衬砌的横截面必须拥有足够的厚度,保证其具有较大的荷载。混凝土强度不够。混凝土是衬砌组成的主要材料,除了形变之外,混凝土有可能出现收缩、徐变、开裂等情况,设计中必须考虑混凝土的强度,保证其衬砌体密实、高强度、受力合理,拥有足够的抗形变能力。防排水结构设计不足。某些高速公路隧道项目会忽视防排水结构的设计,是否拥有防排水设置比衬砌渗漏水的后果更严重,设计中要考虑完善防排水设施。

2、施工方面的因素

隧道开挖使地下水发生了流向及压力改变,隧道周边的地下水集中向隧道方向排泄。施工单位对于开挖时出现的漏点处理不及时、不彻底。不按设计配合比配制防水混凝土,特别是随意加水的现象并不罕见;不按规定浇筑混凝土;未按规定进行混凝土振捣,致使混凝土不密实;拆模时间过早。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆未按规定的时间养护,造成混凝土裂缝;超挖回填或未回填,坍方过大造成空洞积水;施工缝、变形缝处理时,操作不细;隧道底板是防水最薄弱的部位,施工中经常出现漏洞,主要是基底处理不干净,有残留的泥水,在浇筑时,混凝土不能和地层紧密结合,中间存在泥沙夹层,影响了混凝土的质量,给防水造成了很大的隐患。

三、公路隧道防水措施综述

(一)公路隧道防水的原则

对于公路隧道渗漏水防治一定要从实际出发,从设计上注重排水系统与防水设施的设计工程,此外,选择渗漏水治理措施需要考虑防排水材料和施工技术水平等因素,还要考虑措施的效果、施工的可操作性、经济性和耐久性,在变形缝和渗水量较大的集中漏水部位应考虑“以排为主,堵排结合”的方法,对渗漏水较小的大面渗漏部位采用“以堵为主,堵排结合”的方法。

(二)完善隧道防排水设计

隧道防排水质量与防排水设计关系非常密切,隧道设计工作者要对防排水设计给予高度的重视,把防排水设计和结构设计放在同等重要位置上去对待,隧道防排水质量一定会有大的提高。工程的防水标准及应采用的工程措施。如采用多道防线防水,还应规定每道防线应达到的标准。防水混凝土的抗渗等级和其它技术指标,质量保证措施。塑料防水板的材料及性能指标,质量保证措施。接缝及预埋件安装处理的防水材料及性能指标,质量保证措施。隧道的内、外排水系统、材料及性能指标,质量保证措施等施工方法施工中要密切关注隧道地下水的情况,对出现地下水的地方要及时处理,对于水流较大的地方要采取各种办法将水引出隧道。对于富水区围岩中施工的隧道,设计应充分意识到水对工程的影响。根据富水围岩的特点,在设计时可从结构上考虑如何控制混凝土的收缩产生的渗漏。

(三)提高隧道排水防水系统的施工质量

强化排水防水系统的施工管理,提高排水防水工程质量,是预防公路隧道渗漏水的关键所在。严格按防排水设计和施工规范进行施工,对设计图上允许选择的如盲管位置、泄水孔位置等,必须征得有关部门的认可,不得自行其事,不得违规操作。隧道排水防水工程大多是隐蔽工程,因此要强化隐蔽工程的检查验收制度,上道工序验收不合格,不得进行下道工序施工。必须由有排水防水工程施工经验的人组织和进行施工,必要时可委托有防排水施工资质的专业队伍进行施工。要保证排水管位于防水层之下的设计位置处,且不能在二次衬砌浇筑过程中被混凝土污染堵塞,每循环的环向、纵向排水管应注意连接沟通。在水沟、电缆槽浇筑时,要特别注意将排水管环向排水管引出,不能被阻塞。

(四)加强材料质量检测,提高隧道防水材料的耐久性

对工程所用防水材料进行检验,以判断工程渗漏水是否由材料质量不良或选材不当而引起的。在对以上几点进行分析的基础上,按照处理止水与防水相结合的原则,到现场进行实地调查,将漏水部位、数量根据渗漏形式进行分类编号统计,绘制堵漏平面展示图,即可制定堵水堵漏方案。

此外,隧道及地下工程防水的耐久性问题要比一般建筑复杂,套用常规防水材料的检测指标和方法,并不能反映材料的真实耐久性,这些需认真研究并解决。必须努力提高材料的耐久性水平,特别是从鼓励新材料、新技术的创新、满足隧道及地下工程更高的防水要求的角度出发,在现有各方面的检测标准的基础上,建立和完善适合于隧道及地下工程防水的耐久性技术标准与检测方法。

总结:

公路隧道渗漏水的原因十分复杂,有客观存在的原因,但更多的是人为因素造成的,多种因素交织一起,给隧道的建设及安全运营造成很大的安全隐患。公路隧道施工技术人员及管理人员,必须及时针对病害产生的原因,综合运用各种技术,采取合理的措施,切实降低隧道渗漏水发生的概率,为交通运输业的健康发展做出应有的贡献。

参考文献:

[1]肖江《高速公路隧道渗漏水的原因及防治》[J].民营科技2015(11).

[2]朱昭海《高速公路隧道渗漏水病害与防排水设施探讨》[J].中国新技术新产品2013(04).

论文作者:刘方圆1,冯,翔2,李,芯3

论文发表刊物:《低碳地产》2016年7月第14期

论文发表时间:2016/11/3

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