摘要:近年来铁路隧道运营期间暴露出的防水与排水病害,对铁路运营安全造成了较大影响,并很难从根本上消除病害。因此如何提高铁路隧道防水与排水施工质量,成为确保铁路隧道施工过程控制的关键。铁路隧道的防水等级是一级,如果出现了漏水的情况,那就可能会使衬砌混凝土加快碳化的速度,也会进一步破坏隧道的整体结构,甚至会影响到隧道的使用寿命,还可能会给隧道的功能产生严重的影响,使得交通事故发生的概率进一步增加。针对上述情况的出现,本文正是从隧道排水的设计入手,对渗水的原因、形式以及防治的措施进行了相关的研究。
关键词:铁路隧道;防水:治理;防水与排水技术;探讨
前言
隧道是铁路维修和养护的一个重点设施,在隧道中也经常有工作人员进行维护作业,还有相关轨道、信号、通信、照明、通风和电力等都要保证,这样才能保证整个运输和生产的设备正常工作,还有这些设备必须要在相对干燥的环境下工作,要保证工作人员的舒适性,避免设备因受到潮湿造成不必要的损坏,确保其可以在寿命期中使用。所以,隧道防排水也就成了隧道工程中的一个很重要的内容,也是铁路运营阶段维修成本中的一个重要的组成部分,同时对隧道运营的环境和结构的耐久性与坚固性、运行的安全和成本都会产生直接影响。
一、工程现状
相比而言,隧道工程是一个比较系统的工程,对于防水结构的设计、防水材料的质量、类型的选择、施工技术、施工器具的性能、相关配套的材料以及地质和环境的条件等都是不能忽视的重点,这就决定了隧道防水的相互限制和相互联系的整体关系。铁路隧道的防排水技术、水文地质情况和工程地质的状况都是分不开的,不过因为在我国很长时间以来都是高校教育到设计单位之间的专业划分,所以这两者一般情况下都是由不同院系和人员以及部门实现的,在两者之间沟通的渠道甚至可能都是分割开来的,这样就产生了很多的局限性。同时在进行隧道施工的时候,可能因为施工或者设计单位之间的不同,使得在设计修改机制和效率等不同程度都受到很大的局限性影响,这样就可能造成防水效果出现更加严重的漏洞。
二、渗水原因和影响
隧道出现渗水现象,主要出现在两个方面,其中一个发生在衬砌的缝隙,另一个发生在衬砌的薄弱部位,主要的原因还是衬砌存在洞穴、麻面、蜂窝等混凝土本身存在的质量问题。隧道发生渗漏水的病害表现主要的形式有拱顶滴水、渗水,拱脚处淌水和渗水,伸缩缝部位淌水和渗水,侧墙淌水和渗水,局部涌水和涌泥,道床积水等,在冬天主要表现是顶部呈冰挂,侧墙形成冰柱,在道床形成冰堆和冰坡等。
隧道形成渗漏水的原因有很多个方面,主要可以分成自然因素和人为因素两种。
2.1自然因素
在开挖隧道时,可能会对地下渗流场产生影响。这样就会使得原本储存在地层中的地下水从高压力区向低压区渗透、排泄和补充,这样就形成了一个正常的渗流场和循环系统,这样就可以保证地下水的稳定。不过一旦隧道开挖,那么在原有的地层中形成一个空洞,那就会对原地下水的平衡状态产生一定的破坏,就会形成地下水低压力区,从而改变地下水的径流方向,从而使得地下水向隧道方向集中。
2.2人为因素
施工使用的防水材料质量不达标。随着我国国民经济的逐渐发展,也逐渐兴起了越来越多的建设工程,这样就对防水材料提出了更高的需求,对于这类材料厂的发展也是一个很大的促进。但是也存在很多的假冒伪劣产品在市面上流通,那就会给防水工程造成很大的影响。
隧道防排水在设计与施工的方面存在很多的不合理现象。很长一段时间以来,人们对于隧道渗漏水的危害认识的依旧不够清楚,所以在对隧道进行设计的时候,更多的重视结构而忽视了防水的重要性。因为在对防水方面进行设计的时候,忽略了其重要性,所以铁路隧道工程很容易出现渗水现象。
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三、隧道防水系统施工
首先,要做好隧道初期支护表面的防水检查。检查的方式主要是利用锤击发出的声音、其他方式的物理探测法如果在检查过程中发现了隧道存在渗漏水的情况就需要采取相应的处理措施。如果初期支护表面存在尖锐的外露突出物要及时的对其进行清除工作保证初期支护表现能够平整。
其次,在开展防水施工工作之前要做好相关的准备通过对施工设备的运行参数进行相关的检查工作,确保设备能够正常运行;接着进行基面的清理在缓冲层进行土工布的垫层施工。要将土工布的基准线进行有效的掌握施工按照先拱顶后两侧的顺序。
其次,做好防水板铺设环节的施工。这一环节中要将施工时段进行充分地掌握,同时要做好安全防护。这一环节施工过程中需要用到作业台车通过利用这一设备有效的提高铺设工作的效率。再具体铺设过程中,要求二将基准点进行准确地掌握按照先拱顶后两侧的施工顺序,按照标准规范来执行施工工作。在铺设防水板的过程中要同时进行热融衬垫的焊接保证两项工作可以协调的运行。对于防水板的固定要求做好剥离强度。焊接防水板材时要选择双缝热熔自动爬焊机要求在焊接过程中充分注意焊缝的宽度和搭接的长度。完成焊接后还要进行焊接效果的检查工作利用注射针和压力表进行充气试验保证能够达到焊接质量。
再次处理施工缝。作为铁路隧道主要的渗漏部位,施工缝的处理工作是非常重要的。在开展施工缝的处理工作中,要求按照标准的施工规范进行对于混凝土的振捣要求能够均匀保证混土的密实性。浇筑下道混凝土工作时要清理干净基面的碴石和浮浆避免混凝土存在气孔。通过在表面铺耍一层水泥砂浆并且进行相应的拉毛处理,提高施工缝的整体防水性能。
最后安装止水带。为了能够将施工缝的防水性提高到一个新高度,通常会在施工缝处进行止水带的安装工作通过选择合适的埋设位置,确保防水效果达到最佳。在止水带的固定过程中,要求避免造成止水带的破坏。通过采取合适的措施避免止水带发生偏移确保指数带能够平展、牢固。如果存在止水带的翻折或者扭曲、松动现象要进行及时的调整或者加固,确保防水效果能够良好。
四、隧道排水系统施工
4.1排水管施工。
4.1.1环向排水管施工。
在进行环向排水管的施工过程中应该将管道紧贴支护表面或者是沿着渗水岩壁进行安装铺设。对于环向水管要求能够圆顺的布置,不能存在起伏不平的问题。每个固定点可以利用防水板的边角料切割成宽度在2厘米的长条,利用长条进行盲管的捆绑将长条的两端利用钢钉在岩面上固定钢钉顶要比初期支护面低选择U型卡来进行固定。选择的固定点间距为拱部50cm-80cm,边墙80cm-100cmo2.1.2纵向排水管施工。对于纵向排水管的施工工作,要求埋设的合理高度在内轨面以下20cm处的位置要求完成安装后的排水管能够同隧道的坡度在同一个位置确保排水系统能够畅通无阻。纵向排水管要求的固定点同环向排水管施工方法一致间距固定在100cm左右。利用土工布包裹住排水管避免水泥砂浆窜入造成管道的堵塞。
4.2边墙泄水管施工。在安装边墙泄水管时首先要做好的就是模板台车的就位工作对于模板台车要求泄水管位置同泄水管直径孔相同紧密的将泄水管一端连接到排水管上另一端则是安装在模板台车的预留孔上。如果在进行施工的过程中发现底部有积水应该先行排出。
小结
在铁路隧道的防水、排水施工过程中,要求对施工地质结构、水文状况等有明确的了解通过制定合适的防水、排水施工方案强化施工技术,保证铁路隧道的正常运行。
参考文献:
[1]何春萍.高速铁路隧道防排水施工技术[J]城市建设理论研究(电子版)2012(08):1-8.
[2]胡昌庆,廖凯.浅谈铁路隧道防排水施工措施和建议[J].科技传播,2011(08).
论文作者:赵祥
论文发表刊物:《基层建设》2019年第4期
论文发表时间:2019/4/26
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