浅谈隧道二衬渗漏水原因及处治措施论文_张桂鑫

张桂鑫

四川公路桥梁建设集团有限公司公路隧道分公司 四川成都 610200

摘要:随着社会的快速发展,公路交通工程在我国经济发展中的地位也越来越重。但是在高速公路隧道施工中因排水系统衔接不畅、初支和二衬质量不合格、水文地质条件等原因造成二衬渗漏水。根据渗漏程度、渗漏面及渗水源的不同,二衬渗漏水有不同的分类。在因地制宜,堵排结合,综合治理的原则下,选择从渗漏面分类分别阐述了点状、线状、施工缝渗漏水处治措施以及引排水措施。

关键词:隧道;二衬渗水;渗水分类;原因分析;处治措施

引言

随着社会的快速发展,公路交通工程在我国经济发展中的地位也越来越重,使得我国交通行业得到了良好的发展,进一步促进了地方经济的发展。因此,道路工程是交通运输的基础,而隧道防排水工程是公路隧道工程的一个重要环节,如果隧道二衬出现渗漏水,将会降低路面的摩擦力,不仅会影响道路通行,还会导致行车安全出现问题。

1隧道渗漏水分类

隧道二衬渗漏水根据不同的分类方法有不同的分类,下面主要介绍三种分类。

(1)按渗漏程度

根据渗漏程度可以分为四类,分别是喷射、涌流、滴渗和湿渍。喷射主要是水体以喷射的状态进入隧道,喷射的水量非常大(如图1所示);滴漏,顾名思义,水体以水滴的方式进入隧道,因为以水滴的方式进入隧道,所以水量并不是很大;涌流水体主要以水流的方式进入隧道,水流量居于喷射和滴漏之间;湿渍的水量是最小的,水体主要是浸渗在隧道二衬表面。

图1隧道施工缝拱腰处渗水

(2)按渗漏面

根据渗漏的形式不同,可以分为点渗漏,线渗漏和面渗漏。造成点渗漏的主要原因是混凝土施工时存有局部孔洞,在施工时施工人员不小心将防水层破坏造成了不规律的孔洞渗漏水。线渗漏主要以直线和曲线的方式表现出来,直线渗漏一般出现在隧道“三缝”,即沉降缝、伸缩缝和施工缝处,而曲线渗漏一般出现在隧道二衬裂纹处。造成面渗漏的主要原因是在施工时,二衬混凝土拌和不均匀,在浇筑时振捣不密实,后期养护不到位,防水层破坏,导致大面积渗漏水。

(3)按渗漏水源

根据渗漏水水源的不同,一般分为地下水补给渗漏和地表水补给渗漏两种。其中地下水渗补给渗漏比较稳定,治理相对容易;而地表水补给渗漏因季节变化地表降水的差异而渗漏程度不同,治理相对困难。

2隧道渗漏水原因分析

隧道渗漏水主要有以下几个方面的原因。

(1)在开挖隧道时周围的岩石松动,从而改变了地下水渗流的方向,这样就会致使隧道周边的地下水集中向隧道方向排泄最终造成了隧道的渗漏水现象。

(2)排水系统衔接不畅。若排水系统衔接不好,导致排水系统不能将地层渗水排除造成隧道渗漏水。隧道进行施工时,由于施工人员技术不到位,从而防水系统施工不规范。施工不规范的主要问题有排水管没有按设计要求进行安装,施工时防水板已经被刺破而没有采取补救措施,沉降缝、伸缩缝和施工缝处混凝土振捣不到位止水带和止水条与混凝土未紧密相贴,止水条遇到水而膨胀导致安装出现问题等。

(3)隧道初支和二衬施工质量不合格。在初支施工时,由于喷射混凝土是一次成型的,这就可能导致围岩和初支之间出现缝隙,就给水流提供了水道;在二衬施工时混凝土的浇筑厚度不合格,从而形成了缝隙和孔洞,导致漏水的出现;如果初期支护变形过于严重也会导致隧道渗漏现象的出现;最后,在对混凝土工程施工完成后,还需要对其进行养护,如果养护不到位,即使施工都符合标准也可能导致隧道二衬出现渗漏水。整平层渗水的主要原因是由于隧道地下水位太高,而在施工时位于整平层下方的塑料管已经不能满足整平层排水的要求;另一方面是由于整平层路面高低不平,其薄厚不一样,而相对较薄的地方更容易渗水,在重型机械对路面进行施工时,由于其反复碾压,导致混凝土出现开裂或者脱层被压碎的情况,从而导致渗透水情况的出现。

(4)水文地质原因。以甘肃省甘南州迭部县某隧道为例。该隧道全长1378米,隧道位于青藏高原东部,地形起伏较大,山高沟深,属于侵蚀中高山区,该地区多年平均气温为6.9摄氏度,地下水丰富,隧道进口段洞顶山体沟内可以看到地表流水。隧道渗漏水情况见下表。

表一 隧道进口段渗水统计结果

一个原因是丰富的地下水和地表水源,该隧道处于半湿润气候区,且该地区降雨量也比较大,地下水源丰富,在该隧道周围还有数条沟谷,这些沟谷都比较深,每条沟谷的深度都超过了20米,其中有两条较大的有水的溪流,水流至隧道外回合。另一个原因为埋深浅、围岩破碎等地质原因,由于隧道下部都为岩层,而坡体为碎石或者粘土,缝隙大,洞口周围有滑坡,该区域形成地下水汇集区,渗漏水问题经常在这里出现。

3隧道二衬渗水处治措施

3.1隧道二衬渗漏水处治原则

首先,由于隧道属于长期工程,因此,隧道渗漏水也是一个长期问题,需要引起重视,即使当前隧道没有发现渗漏水的情况,随着时间的推移加上水文地质的变化,以后也可能出现渗漏的情况,因此,相关人员需要及时对隧道渗水情况进行检查监控,特别是在每次大雨之后,隧道更容易出现渗漏水情况。其次,在对隧道渗漏水情况进行处理时,要遵循“因地制宜,堵排结合,综合治理”的原则,治理时尽量不要破坏原来的防水层,在选择治理材料时要选择无毒、无污染的材料,切不可为了节约成本而选择不合格的材料。最后,无论隧道是否有渗漏水情况的出现,都要对其采取拱顶注浆措施,避免二衬背后出现缝隙和空洞。

3.2隧道渗水处治措施

(1)点状渗水治理。由于点状渗水量通常较小,一般对点状渗水采取的措施是采用凿洞或者凿槽堵漏的方式。具体操作步骤是先使用切割机以渗水点为圆心凿出一个圆,深度一般为10厘米,再将圆周围清理干净,使用水泥防水砂浆封堵填平。在防水砂浆凝固之后采用普通砂找平,再涂上一层聚氨酯防水涂膜。在对隧道渗水进行处理时所采用的堵漏材料为聚合物水泥基速凝型防水材料。

(2)线状渗水处理。对于渗水量较大的渗水缝,可以采用凿槽引排的方法。首先在渗水缝下方钻孔,使隧道中的水可以排出;其次沿着渗水缝切缝,将缝隙周围处理干净,之后再固定上排水管,使底部接引至排水沟,管外使用防水砂浆填平,再涂上一层普通砂浆精平;最后再涂上一层聚氨酯防水涂膜。

(3)施工缝渗水防治。施工缝出现渗漏水的情况需要对围岩注射水泥-水玻璃浆液,主要步骤是沿着施工缝进行钻孔,将钻孔周围清理干净后埋设注浆管,然后使用封缝胶对渗水缝进行封堵,并逐步用水试注,以检查注浆量和压力。

(4)引排水。由于隧道排水主要以防、排为主,堵、截相结合的方式进行综合治理。除了上述处理方式外,还可以采取开槽等处理方式将隧道渗漏水引入到排水位置处。主要方式是先对渗水部位进行开槽,但需要保证切槽顺直,切槽的大小主要根据渗水实际情况而定;一般掏槽的深度要大于10厘米,渗水范围如果小于等于0.1平方米或主要是环向线状渗水时,切槽起始位置在最高渗水以上30厘米处,如果渗水范围大于0.1平方米时或渗水主要方式为水平带状渗水,则需采取树形开槽,形成树状汇水体系。开槽结束后,再进行钻导水孔,钻好后埋设导水管,最后进行封堵。

4.结束语

综上所述,隧道二衬出现渗水是一项严重的问题,也是常见病害,对隧道二衬渗水情况需要根据渗水的原因,渗水程度,并结合周围温度,环境和水文地质进行综合治理,不同情况需要采取不同措施,避免造成人力、财力和物力的浪费。本文主要对隧道二衬渗漏水原因进行了简要的分析,并提出了相应的处治措施。

参考文献:

[1]王欣. 南吕梁山隧道二衬开裂机理与整治效果分析[D].石家庄铁道大学,2017.

[2]晁洋洋. 大岩隧道渗漏水原因分析及治理[D].重庆交通大学,2017.

[3]苏焕全,汤兴文.岩溶地区隧道二衬防渗水处理探讨[J].西部交通科技,2016(11):60-63.

[4]闫小伟.高速公路隧道渗漏施工总结分析研究[J].中外建筑,2016(06):182-183.

作者简介:张桂鑫 男 (1990-02)本科 助理工程师 主要从事隧道工程施工管理工作。

论文作者:张桂鑫

论文发表刊物:《防护工程》2018年第9期

论文发表时间:2018/9/4

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

浅谈隧道二衬渗漏水原因及处治措施论文_张桂鑫
下载Doc文档

猜你喜欢