隧道防水防渗漏方法及技术研究李晓东

(整期优先)网络出版时间:2018-08-18
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隧道防水防渗漏方法及技术研究李晓东

李晓东孙国翔李东

(国网石家庄供电公司河北省石家庄市050000)

摘要:隧道防水防渗漏是隧道工程成败的关键,尤其在地下水较高地段尤为重要,防渗漏效果的好坏直接影响隧道的使用寿命。因此,隧道的防水防渗漏方法与技术在隧道的施工中显得尤为重要。本文对隧道防水防渗漏方法及技术进行研究。

关键词:隧道;防水防渗漏;方法;技术

1隧道的种类

隧道是埋在地层内的工程建筑物,是人们将地下的空间有效地利用起来的结果。地面的物体阻碍了人们的出行,人们就从地下着手,解决了出行难题。根据隧道的功能特点,人们将隧道分为交通隧道、水工隧道、市政隧道和矿山隧道四种。在这四种隧道中,最常见的就是交通隧道。

洞身、衬砌和洞门是高速公路隧道主体建筑物的基本组成部分,有时候会根据洞口的情况加建明洞。防水和排水设施、通风和照明设施、交通信号设施以及应急设施等则属于隧道的附属构筑物。在进行隧道设计前,要先对隧道的总体布局进行较为全面的考察,像隧道所处地区的地形、地质、气象等都在考察范围内。根据考察结果,对隧道修建的工程量进行估算,对施工安全性进行分析。在对隧道的用途和长期规划进行充分估量的基础之上,再确定收益最大的方案。在公路隧道中一般选取较为平缓的纵坡,因为纵坡的坡度会影响车辆行驶时排除有害气体的数量以及涌水排出的流速等。在公路工程技术标准中规定了公路隧道的“建设限界”,这是为了给车辆保留设计速度安全行驶的必要空间。

2隧道渗漏水的原因及危害

2.1隧道渗漏水的原因

(1)自然原因

隧道工程是巨大的地下工程,隧道出现渗漏水现象与隧道当地的地质和水文状况有至关重要的联系。水文状况因地下多样的地质情况而各异。但是水流总是从水压高的地方流向水压低的地方,即地下水流有其固定的水流路线。隧道的开挖会改变围岩的力学特性和地下水的径流路径,使得部分地下水位骤降骤升,或者部分地区的水压骤升,从而形成新的泉眼,导致隧道出现渗漏现象。

(2)人为原因

第一点,混凝土的调配不合格,没有按照工程的具体情况进行配置,导致在实际中混凝土结构比较脆弱;第二点,在振捣混凝土的过程中没有做到紧实,造成在施工过程中蜂窝出现,抵抗力差;第三点,在混凝土衬砌过程中混入了杂质,这样在混凝土结构中就容易发生腐蚀的现象;第四点,在混凝土灌注过程中没有处理好;第五点,在建造拱墙的过程中,没有处理好连接的问题,造成在后期出现漏水的现象;第六点,在建造隧道的过程中,会预留出一些孔洞,但是如果在这些孔洞上处理不当,就为渗透水打开了方便之门。

2.2隧道渗漏水的危害

隧道工程最大的病害就是渗漏水,漏水不仅会降低混凝土衬砌的耐久性,而且降低隧道内各种设施的功能,恶化隧道内的环境,严重影响隧道功能。(1)施工过程中隧道渗漏水,造成隧道内潮湿,不仅影响施工人员的身体健康,而且使施工机械、设备产生锈蚀,使绝缘设施失效,危及人身安全、引发塌方、中断施工等,造成重大经济损失。(2)使用过程中渗漏水,使隧道内电力配线等绝缘失效,发生电路短路、跳闸甚至漏电等事故;影响养护人员的身体健康,使洞内设备锈蚀,损害其使用功能。

3防水防渗漏技术

在高速公路隧道施工中,防水防渗漏技术主要由以下几种:围岩注浆堵水法。这种技术适用于隧道围岩的水含量丰富地段,可以有效地堵住地层中会渗水的缝隙。在注浆时,要控制好注浆压力,以免对地表的安全造成威胁;喷射混凝土技术。在防水层和喷射混凝土的缝隙之间装上环向排水管,可以有效地减少它们之间的压力,同时加大排水量;在防水层和二次衬砌混凝土之间设置相应的排水通道。在这二者间设置排水通道能够有效地阻止穿过防水层的地下水渗入到二次衬砌混凝土中;对隧道进行衬砌混凝土处理。衬砌混凝土作为防水工序的最后一步,一定要选择强度和抗渗透性都较强的混凝土,这样才能保证防排水工作的实施到位。目前,有不少隧道的施工还停留在局部的防水对策上。由此看来,我国隧道技术未来的发展应该是朝着全局考虑防水对策上,因为只有考虑全局才能从根本上解决问题。

4隧道渗漏水的解决方法

4.1从结构上分析漏水原因

从水文和地质上排查漏水源是一个有效的方法,但也不能忽视从结构上分析漏水原因。隧道的漏水不单单是因为隧道当地的文和地质情况,更和隧道工程结构的强度和刚度有关。不科学的强度和刚度都有可能会导致结构开裂,从而造成结构性漏水。结构性漏水的漏补工作应该在结构相对稳定、裂缝不再扩展的情况下进行。

4.2查找漏水来源

渗漏问题出现后,先要查找漏水来源。大的漏水来源相对而言比较容易找出,小的漏水来源是通过渗漏来腐蚀衬砌,没有明显的水柱或者水流的痕迹,这需要工作人员认真全方位的排查才能查出来。大的漏水源,需要马上采取措施进行堵塞,强行制止水流的涌出;而小的漏水源,是一个隐性的存在,其腐蚀靠的是日积月累的慢性侵蚀,这样的漏水源很容易被忽略,防微杜渐的工作没有做好,最终会铸成大的漏水事故。因此,工作人员一定要小心查找漏水水源,一方面要防微杜渐,另一方面要及时排查。

4.3检查材料质量

隧道渗漏不但与地质水文和隧道的结构有关,还和隧道的材料有关。当出现渗漏问题时要注意监测隧道工程的防水材料是否合格,确定工程渗漏是否由材料质量引起,从而根据具体情况采取合理的解决措施。

4.4渗漏处理办法

第一,表面封闭法。与钢铁等物质的防腐蚀原理一样,用一定的物质对需要防水表面进行处理,形成一层保护膜,使水与混凝土表面隔离;第二,凿缝填充法。此方法比较特殊,只适用于一些具有特殊性质的填灌材料;第三,灌浆法。灌浆法较为常用,此方法对灌浆材料有一些要求,比如灌浆材料的可注性。此外,对特殊地段的隧道要采取一些有效的处理措施,比如腐蚀物质较多的岩石层地段。在施工时,一定要严格遵循规定,薄弱部位一定要加上防水垫片。在运输过程中受到损伤的管片不能再继续使用,设计防排水系统时要全面地考虑隧道的情况。质量检验不合格的地方一定要进行补修,选取优质的防水材料。

5结语

隧道渗漏问题是影响隧道寿命的关键因素,隧道的防水防渗漏技术与方法在隧道的施工有着十分重要的作用。本文主要分析了隧道渗漏水的主要原因,并针对隧道渗漏水现象提出了相关的解决方法,旨在为提高隧道的安全提出一点点建议。

参考文献:

[1]隧道工程施工质量控制管理探究[J].胡煜斌.广东蚕业.2017(01)

[2]下穿隧道工程防水施工与质量控制[J].马超群.四川水泥.2017(07)