摘要:我国公路隧道的数量不断增加,在这同时面临了许多公路隧道病害的问题,其中隧道渗漏水是比较普遍、严重的问题。分析了渗漏水的原因,提出了调查方法与处治技术措施。
关键词:公路隧道工程;渗水原因;处治技术;路面渗水
一、研究公路隧道渗水原因及处治技术应用的现实意义
公路隧道工程中渗漏水是最为常见的病害,会导致隧道路面出现湿滑与积水问题。当工程处于严寒季节,还会形成溜冰与挂冰现象,进而对车辆驾驶人员的行车安全造成威胁。具体而言,隧道结构中的衬砌材料会发生劣化,继而降低材料施工使用的耐久性。为此,公路隧道工程建设人员应从渗漏水病害原因出发,提高病害处治措施的应用控制效果。此工程状况下,公路隧道工程的施工建设就能以高耐久性与可持续状态作用于涉及地区的道路网络系统环境。故,研究人员应将其作为改善当前道路交通网络系统运行现状的关键,以缓解现代化经济建设背景下的交通运输压力。
二、公路隧道渗漏水的危害
随着中西部公路建设的发展,公路隧道数量与里程不断增加。根据对现有公路隧道的调查,公路隧道存在严重的渗漏水。这是公路隧道建设应该重视的也是急需解决的一个问题。一旦发生渗漏水,将会有如下主要的危害:
1)腐蚀附属设施,使其寿命缩短;
2)路面积水,降低了轮胎和路面的附着力,危及行车安全,导致车速减慢,影响通行效率;
3)影响隧道结构本身稳定及降低其使用寿命,造成隧道的侵蚀破坏;
4)围岩有地下水并具侵蚀性的情况下,降低围岩的承载力,增加衬砌负担;
5)路面积水,影响隧道环境;
6)在寒冷地区,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;在衬砌和围岩之间,造成冻胀,引起拱墙变形破坏;
7)结冻地区,拱墙上悬挂冰柱、冰溜,侵入净空;在隧底可能冻起并形成冰坡、冰锥,使行车滑溜;渗漏水滴至路面,则易形成“冰湖”,严重威胁行车安全。从上面的总结中可以看出,隧道渗漏水严重影响了其使用功能与使用环境。从而必须在设计阶段与施工中要求隧道的防排水问题。
三、公路隧道渗水原因分析
以某地区某公路隧道工程项目为例,从投入运营开始,衬砌结构局部不断出现渗漏水问题,经勘查,主要渗漏点集中在边墙部位施工缝、拱腰以及衬砌裂缝位置。具体的出水状态大多为滴漏,局部为侵渗。相关单位对渗漏水问题进行了多次处治,但效果并不理想,水渗漏问题仍较为严重。如下内容所示,为工程建设人员经勘查分析找出的水渗漏病害出现原因。
2.1衬砌渗水原因
隧道工程所处施工区域的气候属严寒,且衬砌结构背后的地下水在反复冻胀作用下,初支与二衬间的防排水材料,如施工缝橡胶止水带、排水管以及防水板等均逐渐出现了损害。长此以往,将导致开裂现象出现,继而防排水效果失效。再加上,公路隧道工程的施工段地下水较丰富,会加重衬砌渗漏水问题的影响。
2.2路面渗水原因
公路隧道施工段的原设计为Ⅳ级无仰拱,且路面下伏围岩类型为强风化一弱风化花岗岩。这一围岩类型具有透水性好且含水量大特点,使得隧道施工阶段的围岩开挖作业,其拱部局限位置就呈现出了淋雨状的漏水问题。此外,施工段的渗漏水病害除了体现在路面,还出现在拱部与边墙的衬砌部位。经分析判断,该施工段纵向与环向排水设施基本失去的作用,且初支背后地下水也无法从隧道工程设计的排水设施排出,这就对路面与地下水造成了较大的水压力影响,最终使水渗透问题体现在了公路隧道路面结构的薄弱部位。
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研究表明,水渗漏问题的处治措施之所以未能起到应有作用,原因有二。①原有的防排水设施存在堵塞、破坏等问题,经过雷达检测后发现,水渗漏发生部位有衬砌厚度不足与欠挖问题。②工程所处气候环境严寒。于公路隧道工程所处的气候环境多年的平均气温为200c此外,冻结时间长,水渗透病害的处治部位容易因冻胀问题造成再次渗漏。为此,公路隧道工程建设人员应结合上述渗水病害原因及影响处治效果难点,作为渗水处治技术的应用控制工作重点,以提高工程项目建设使用的安全可靠性。
四、公路隧道渗水处治技术应用控制对策
4.1路面渗水处治控制
公路隧道工程路面的渗水问题大多采用底部设施排水法进行病害处治。①在隧道渗水段路面的底部设置横纵向半边打孔HDPE波纹管,通过对水进行集引,来使路侧纵向引水管能够导入中央排水沟的目标。此过程,由于纵向排水管公路隧道路线的中线位置,因此,应在边沟部位分别设置一条。对于横向引水管的问距,渗漏病害处治人员可根据实际水量的大小进行加密控制。值得注意的是,横纵向引水管均应采用60mmHDPE半边打孔波纹管,来实现接头三通连接的处治目标。②对于隧道施工段渗水量较大问题,处治人员应根据实际出水位置与水量大小,来提高引水管设置的密度,进而提高隧道施工建设的质量效果。③对于底部开挖后出现的泉眼问题,可通过引排处理,以避免隧道基底结构浸泡在水中。此处治措施的运用,能够有效避免砂土流失对基底结构带来二次影响,继而使处治技术的应用起到目标作用。
4.2衬砌渗水处治控制
处治技术人员应结合公路隧道施工段衬砌病害问题存在现状与气候特点,来使技术实践应用不会对既有结构造成过多的扰动。此外,还应在最短时间内完成隧道病害部位的处治措施,以避免对隧道工程的运营安全效果带来影响。具体来说,就是根据渗水问题的影响程度采取不同的处治措施。对于渗漏水问题严重的部位,应将导水法与保温措施结合起来;对于隧道衬砌轻微渗水部位,可采用压力注浆法进行封堵止水控制处理。
4.2.1导水法与保温措施结合
①施工技术人员应在衬砌结构上切u形槽,并通过埋设n形排水半管及利用封漏材料填充周边环境。②对渗漏部位铺设保温材料。③在处治施工段,设置不漏水防护四层,并喷射防火层。如此,隧道施工段渗漏部位排水半管中的水就可经纵横向的引水管穿过中央排水沟排出洞外。
4.2.2压力注浆法
该处治技术应用,就是向衬砌内部的延伸方向与衬砌表面垂直的裂缝,利用骑缝进行注浆。对于延伸方向与衬砌表面存在的一定角度裂缝,应采用斜缝注浆方式,来对渗漏问题进行处理。此技术方法的运用过程,需在压力注浆前,在槽内使用环氧树脂与环氧砂浆材料,以实现裂缝封闭处理目标。
五、当前国内外防排水技术发展的新情况
1)由多道设防向一道设防方向发展。多道设防效果好、费用高,一道设防可以胜任较高防水要求、造价较低、施工方便。
2)防水材料开发与施工工艺要求相结合。防水材料要便于施工、经济可靠、质量控制。
3)结构自防水是防排水效果的基础。结构自防水的设计、材料、施工、工艺是防排水技术的关键点。
4)复合式防排水材料的发展。国外的橡胶止水条多采用氯丁橡胶和水膨胀材料的复合型。
结语
综上所述,压力注浆法与导水法和保温措施结合的运用,能够有效解决公路隧道衬砌结构渗漏水的问题,进而提高工程项目建设项目的安全稳定性。而路面渗水问题,则应对导水法进行质量效果控制,将结构中的水引至排水管道从而将水顺利排出。由此可见,渗水问题的有效解决,需与工程项目的实际情况和施工环境等因素相结合,使处治技术措施的运用能够和工程设计本身相辅相成,进而拟定出高效的解决方案。故,研究人员应将公路隧道渗水处治技术,作为优化道路网络系统环境关键,以促进地区进行现代化经济建设的发展水平。
参考文献
[1]李飞飞.高速公路隧道渗漏水空腔排水处治技术研究[J].公路交通科技(应用技术版),2017,13(11):239~241.
[2]彭小庆.某公路隧道渗漏水病害处治及分析[J].山西建筑,2017,43(06):201~203.
[3]孙平.高寒地区某公路隧道渗水结冰原因分析及处治[J].现代隧道技术,2016,53(01):196~201.
论文作者:王嘉浩
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第28期
论文发表时间:2019/1/2
标签:隧道论文; 渗漏水论文; 公路论文; 病害论文; 路面论文; 围岩论文; 结构论文; 《建筑学研究前沿》2018年第28期论文;