黃壬鵬
(貴州高速公路集團(tuán)有限公司,貴州貴陽(yáng) 550000)
高速公路隧道防排水施工技術(shù)
黃壬鵬
(貴州高速公路集團(tuán)有限公司,貴州貴陽(yáng) 550000)
從高速公路隧道地下水的分布規(guī)律,研究高速公路隧道滲水的機(jī)理,了解地下水對(duì)隧道的作用原理,進(jìn)而總結(jié)出高速公路隧道排水問題,提出防排水施工技術(shù),包括進(jìn)洞前排水措施、涌水地段防排水、防水材料的填充,二次襯砌排水施工還有運(yùn)營(yíng)過程的維護(hù),以提高速公路的運(yùn)營(yíng)效率。
防排水;技術(shù)分析;滲漏水;注漿;防水材料
高速公路隧道復(fù)雜,應(yīng)對(duì)的地質(zhì)條件多樣,影響高速公路隧道的有高地應(yīng)力、高低溫和地下水等地質(zhì)災(zāi)害,地下水是其中最為突出的問題。高速公路防排水涉及面也廣,有材料、構(gòu)造、施工等方面,目前,國(guó)內(nèi)的高速公路滲漏水災(zāi)害包括拱頂滲水、拱腳滲水、滴水、伸縮縫滲水、淌水、側(cè)墻滲水、局部涌水、道墻積水、涌泥等等,冬季時(shí)節(jié)以冰掛、冰堆、冰坡等災(zāi)害為主。高速公路隧道處于地下水的包圍中,設(shè)計(jì)施工的各種不利因素都可能造成隧道排水體系的紕漏,引發(fā)滲漏現(xiàn)象。
防排水存在的主要問題有施工過程中,隧道防水等級(jí)和要求不明確,只定性不定量,執(zhí)行難度大;地質(zhì)情況復(fù)雜,勘探費(fèi)用高;地下水運(yùn)動(dòng)復(fù)雜,難以計(jì)算,大多數(shù)工作人員對(duì)地下水源和水量流向等勘察不全;國(guó)內(nèi)外隧道設(shè)計(jì)及規(guī)定缺乏可靠的理論依據(jù);施工隊(duì)伍質(zhì)量不高,施工粗糙;科研設(shè)計(jì)及施工水平低,對(duì)配套設(shè)施研究不夠。
2.1 進(jìn)洞前的防排水處理
施工之前,要根據(jù)不同的地質(zhì)條件,做好施工的基礎(chǔ),巖層多裂谷地帶,要先噴射混凝土再對(duì)溝底進(jìn)行鋪砌;積水多的地方,通過挖渠排凈積水后進(jìn)行;在有泉水處,鋪設(shè)排水導(dǎo)管;隧道洞口要設(shè)置截水溝,能夠夠排水,頂部要用防水混凝體育進(jìn)一步噴射,防止漏水現(xiàn)象。
2.2 涌水地段的防排水處理
涌水地段是施工過程經(jīng)常要處理的問題。斷層地帶經(jīng)常會(huì)造成涌水,洞頂巖層厚度太小,裂隙擴(kuò)張,降雨時(shí)水分滲漏也會(huì)造成涌水。我們一般采用的方法是超前鉆孔排水、超前小導(dǎo)管預(yù)注漿堵水和輔助坑道排水。超前對(duì)于圍巖堵水處理,要根據(jù)地質(zhì)和水文條件做好方案再施工。
圍漿注漿堵水是灌注漿液至圍巖區(qū)富水區(qū)域,封堵地層滲水裂隙,減少圍巖滲水。注漿液通常包括水泥漿液、水泥-水玻璃漿液以及化學(xué)漿液,注漿時(shí)候通過從地表鉆孔或者徑向、超前向方式進(jìn)行。
各漿液的材料特點(diǎn)也有差異,水泥漿液優(yōu)點(diǎn)是結(jié)石強(qiáng)度高,配置容易,材料豐富,成本低廉,缺點(diǎn)是顆粒粗,易沉淀,不穩(wěn)定。水泥-水玻璃漿液來源豐富,結(jié)石率高,無毒,易配置,可靠??梢酝ㄟ^改變水泥和水玻璃的配合比,調(diào)節(jié)擴(kuò)散范圍。化學(xué)漿粘度低,凝膠時(shí)間可控制,穩(wěn)定性好,抗?jié)B性強(qiáng),結(jié)石率高,但是有點(diǎn)毒性。
巖石裂縫、漿液粘度、凝結(jié)的時(shí)間、注漿的速度和壓力等等,會(huì)影響漿液擴(kuò)散半徑。擴(kuò)散半徑與壓漿壓力和壓入時(shí)間成正比,與漿液粘度成反比。注漿過程還要注意涌水壓力,裂縫大小和粗糙度及漿液性質(zhì)和濃度對(duì)注漿的壓力大小的影響。修建隧道的時(shí)候,要注意減少地下水滲流帶的泥沙,因?yàn)檫@些會(huì)使得圍巖粘聚力下降,加大襯砌的風(fēng)險(xiǎn),同時(shí),大量的泥沙會(huì)堵塞排水管道,造成隧道滲流。
采用圍巖注漿好處是能夠封堵滲水通道,形成隔水保護(hù)效果,固化的漿液使得圍巖力學(xué)性質(zhì)改善,減輕隧道結(jié)果外水壓力。
此外的涌水集中大范圍的地方,可采用開縫的摩擦錨桿排水后噴錨。也可以使用排水管和匯水孔后,噴射混凝土進(jìn)行防水。
2.3 防水材料填充
利用控制式的排水系統(tǒng),控制水壓在合理的水平上,在高速公路結(jié)構(gòu)縫隙,諸如施工縫、伸縮縫和沉降縫等地帶,設(shè)置遇水膨脹型防水材料。
選用緩膨的材料,對(duì)于遇水容易膨脹的防水材料要存放在干燥處,防止遇水。工程實(shí)施時(shí)候,可以適當(dāng)控制混凝土的結(jié)構(gòu)裂縫寬度,使用明挖法和暗挖法可以雙重加強(qiáng)外圍約束。在內(nèi)部空隙及襯砌注漿,可以約束防水材料切向膨脹,進(jìn)而防止結(jié)構(gòu)變形過大現(xiàn)象。
如果支護(hù)混凝土脫空,通常用壓漿的方法,使用0.5~1 MPa壓力將注漿材填充進(jìn)去,將積水封閉在圍漿中。不過施工過程要注意周圍結(jié)構(gòu)的變化。
2.4 二次襯砌防排水施工
防水層施工的時(shí)候確保防水板的質(zhì)量,施工前要進(jìn)行檢查,發(fā)現(xiàn)厚度不均勻啊,縫隙質(zhì)量的要及時(shí)更換或者想相應(yīng)的解決辦法。鋪設(shè)防水板前要保持其平整,切掉露出的鋼筋啊,錨桿等堅(jiān)硬的東西,再用混凝土封堵,再在防水板靠近圍巖處,再鋪設(shè)無紡布,確保防水板不被堅(jiān)硬的物品破壞。拱部和側(cè)墻試著鋪防水板的時(shí)候要控制好固定點(diǎn)的位置,一般頂點(diǎn)離拱部0.6 cm左右,離側(cè)墻1.1 cm左右。不平的地方要多增加固定點(diǎn),確保固定的效果。噴射混凝土的時(shí)候,要保證能夠密貼混凝土,所以一定要保證防水板平整。在洞內(nèi)鋪設(shè)時(shí)候,由下面往上面鋪設(shè),環(huán)形布置,將防水板用螺絲固定在膨脹管上。
止水帶施工的時(shí)候,要先確定好止水帶的長(zhǎng)度啊,接頭等等,要保持止水帶的平整,變形縫中心和止水帶中間的空心圓環(huán)重合同一個(gè)位置,位置要找準(zhǔn)。為了保證止水的效果,不能采用打孔的方式固定。
在高速公路鋪設(shè)排水管設(shè)施時(shí)候,要按照施工規(guī)范,首先在,隧道以環(huán)形的方式,鋪設(shè)盲溝,在邊墻兩側(cè)雙打孔波紋集水,將水引入這里,再用橫向的水管引入兩側(cè)更大面積的側(cè)式排水管,將水排出洞外面。如果是路面的水,可以經(jīng)由排水溝排出。它和路基排水溝、截水排水管都是是統(tǒng)一排水系統(tǒng)的。
2.5 運(yùn)營(yíng)過程的維護(hù)
防排型隧道中,如果是襯砌地下水并不是很多,只是浸漬的方式,只需內(nèi)部涂刷防水涂料。施工縫變形后,發(fā)生滲漏的話,要疏干這個(gè)地方的地下水,涂上防水材料。必要的時(shí)候,進(jìn)行開槽修復(fù),注漿止水。而且還要利用排水系統(tǒng)清理泥沙,排水,保持管道暢通。
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U453.6
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1008-3383(2017)01-0135-01
2016-07-05
黃壬鵬(1988-),男,貴州黔西人,工程師,研究方向:道路橋梁。