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      淺談隧道漏水分析及治理措施

      2017-10-17 08:21:37王學(xué)彥
      科學(xué)與財(cái)富 2017年27期
      關(guān)鍵詞:滲漏水鐵路隧道治理

      王學(xué)彥

      摘 要: 滲漏水是鐵路隧道的主要質(zhì)量通病之一。據(jù)鐵路公務(wù)部門統(tǒng)計(jì),滲漏水隧道鋼軌的使用壽命約為正常狀態(tài)下的一半。隧道滲漏水,增加隧道內(nèi)空氣濕 度,造成鋼軌、通訊、照明等設(shè)施損壞,道床及路面 積水,尤其是隧底翻漿冒泥,直接危及隧道的使用功能,造成不應(yīng)有的交通事故。隧道滲漏水加快襯砌混凝土碳化速度,特別是有腐蝕 性的地下水,破壞混凝土結(jié)構(gòu),減少隧道的使用壽命。隧道滲漏水降低地下水位,對(duì)生態(tài)環(huán)境造成破壞。本文對(duì)鐵路隧道隧道工程滲漏水問題進(jìn)行了解。根據(jù)從我國(guó)鐵路隧道滲漏水的基本情況、主要危害和表現(xiàn)形式上,從防排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)、施工質(zhì)量、采用防水材料等。方面分析了隧道滲漏水的形成原因,提出相應(yīng)的治理措施,以便在今后的設(shè)計(jì)、施工中能有效地防止隧道滲漏水,確保隧道的結(jié)構(gòu)安全和設(shè)備的正常使用。

      關(guān)鍵詞: 鐵路隧道;滲漏水;治理

      一、隧道漏水成因分析

      根據(jù)漏水處的水量和水壓的大小,隧道漏水表現(xiàn)方式大致可分為如下幾種:

      1)滲潤(rùn):襯棚表面呈濕潤(rùn)狀態(tài),并象冒汗一樣出現(xiàn)水珠。

      2)滴水:拱部漏水成為水滴,不斷下滴。

      3)流水:漏水呈明顯水流從裂隙中流出或拱部滴水成線。

      4)噴(涌)水:水從襯砌裂隙中噴出。

      洞悉隧道滲漏水成因,以利于有針對(duì)性對(duì)其進(jìn)行預(yù)防和治理。隧道滲漏水成因是多方面的,最為重要的是人為因素造成的。

      二、隧道開挖對(duì)地下滲流場(chǎng)的影響

      賦存于地層中的地下水由高壓力區(qū)向低壓力區(qū)滲透、補(bǔ)充、排泄,形成了正常滲流場(chǎng)和循環(huán)系統(tǒng),保持了地下水的基本穩(wěn)定。

      隧道的開挖,在原有地層中形成了一個(gè)“空洞”,破壞了原地下水的平衡狀態(tài),形成了地下水低壓力區(qū),改變地下水地下徑流方向,使地下水向開挖后的隧道方向匯集。研究表明,隧道開挖后,在隧道周圍一定范圍內(nèi)形成了圍巖松動(dòng)區(qū),由于地層的原始地應(yīng)力的調(diào)整,圍巖產(chǎn)生變形,出現(xiàn)裂縫,地下水便沿張開裂縫流入隧道。

      在可溶巖地段,一旦隧道開挖時(shí)揭開溶管、溶隙、溶洞和暗河,巖溶水就會(huì)大量涌人隧道。

      三、治理措施

      滲漏是地下工程中最常見的病害,處理方法各種各樣,防水堵漏材料種類繁多,要達(dá)到理想的滲漏治理效果,應(yīng)該做到科學(xué)設(shè)計(jì)、合理選材、認(rèn)真施工、嚴(yán)格管理。參考國(guó)內(nèi)外長(zhǎng)期治理滲漏的經(jīng)驗(yàn),遵循“排堵結(jié)合,多道設(shè)防,綜合治理”的原則,綜合本工程滲漏病害的基本情況及內(nèi)部特點(diǎn)、環(huán)境條件和施工作業(yè)場(chǎng)地的空間限制等因素,提出相應(yīng)治理對(duì)策。

      1、點(diǎn)滲漏治理措施

      對(duì)襯砌混凝土中存在的蜂窩孔洞、裂隙等原因的“點(diǎn)狀”漏水,采用直接封堵法和注漿堵水法。表面封堵用于襯砌表面有滲漏痕跡、范圍小或當(dāng)前無滲漏的部位。淺注漿用于表面有濕漬或滲漏部位。

      對(duì)直接封堵法選用材料的要求是:凝結(jié)速度快,高強(qiáng)微膨脹,抗?jié)B性好,對(duì)基層粘結(jié)性好。對(duì)注漿材料的要求是:可灌性好、凝結(jié)時(shí)間可調(diào)、固結(jié)體強(qiáng)度高、抗?jié)B性好、粘結(jié)力強(qiáng)、耐久性好、價(jià)格便宜、無毒無污染。根據(jù)不同部位病害需要選用不同的材料:對(duì)于向襯砌后回填層注漿,一般使用水泥-水玻璃漿液和雙快水泥漿液。對(duì)于向襯砌內(nèi)注漿則一般使用超細(xì)水泥漿液和以聚氨酯為代表的各種化學(xué)漿液。

      2、裂縫滲漏治理

      對(duì)于襯砌中橫向施工工作縫及各種不均勻受力產(chǎn)生的縱向、斜裂縫,由于未能有效設(shè)置密封及止水材料而導(dǎo)致的“線狀”滲漏水,不同成因產(chǎn)生的滲漏水裂縫有區(qū)別的進(jìn)行處理。

      對(duì)于橫向縫部位的滲漏水,采用剔槽,加設(shè)排水盲溝,外加彈性密封材料封堵的方法。目前常用的密封材料有改性瀝青密封膏、聚硫、硅酮、聚氨酯密封膠和各種定型橡膠或膨脹橡膠止水條等。采用暗埋鋁槽排水法,從外觀上來看,比外排法要美觀,受外界環(huán)境的影響小,尤其避免了冬季結(jié)冰破壞引排水設(shè)施,防滲漏效果也較顯著,但施工工藝相對(duì)復(fù)雜。

      對(duì)密封材料的要求是:彈性好,與襯砌的粘結(jié)性好,抗?jié)B性好,耐老化性好,經(jīng)濟(jì),施工簡(jiǎn)便。施工工作縫處可采用橡膠止水條作為修復(fù)材料,此材料柔軟,塑性好,易于填滿裂縫,有遇水膨脹的效果,同時(shí)具有止水帶的作用。

      各種不均勻受力引起的縱向、斜裂隙貫通裂縫采用壁后注漿和壁間注漿相結(jié)合的治理措施。壁后注漿是防止襯砌壁后積水往縫里滲,切斷滲漏水源。壁間注漿是避免因混凝土未澆筑密實(shí)而產(chǎn)生的滲漏,同時(shí),也是壁后注漿的一種補(bǔ)救措施,因?yàn)楸诤笞{有時(shí)很難達(dá)到預(yù)想的效果。另外,壁后注漿與壁間注漿對(duì)結(jié)構(gòu)本身也起補(bǔ)強(qiáng)作用。注漿材料的選擇與點(diǎn)滲漏治理的注漿堵漏材料基本一致。

      3、“面狀”滲漏治理

      “面狀”滲水,采用刮、刷、噴等工藝增設(shè)附加防水層的方法來解決,對(duì)較嚴(yán)重面滲漏治理采用深孔注漿,通過注漿密閉富水區(qū)的裂隙以及襯砌和外圍土層交接的界面。

      隧道工程的滲漏水治理是一門綜合性技術(shù)和一項(xiàng)復(fù)雜而艱巨的工作。隧道的滲漏問題具有普遍性和嚴(yán)重性,如不能及時(shí)采取相應(yīng)的措施,將對(duì)運(yùn)營(yíng)造成極大的影響。要取得理想的滲漏治理效果,需要正確把握運(yùn)營(yíng)隧道病害的特點(diǎn),探明滲漏內(nèi)部情況,合理選擇防水材料和治理對(duì)策才能取得良好效果。

      4、砌整治措施

      1)利用噴射混凝土的隔離封閉作用,將流較小的孔眼、縫隙堵住,減少地下水的出頭點(diǎn)并可補(bǔ)平圍巖基面的坑洼,保證二襯圍巖基面的平整度,防止針狀凸點(diǎn)戮破防水板,引起滲漏。

      2)二次襯砌時(shí),在縱向兩側(cè)邊緒處安裝糾0排水盲溝,環(huán)向安裝炸0排水盲溝,縱向間距如8.Onim左右一條,自排水溝至起拱線,在水溝壁上鑿眼埋管排水并用鋼筋固定在施工縫處按規(guī)范和設(shè)計(jì)要求埋設(shè)遇水膨脹型止水條,防止施工縫涌水硅澆注時(shí)控制鹼搗固時(shí)間和摘固部位,確保硅的搗固質(zhì)。

      3)二次襯砌后,硅收縮形成二襯背后空洞積水,采取壓漿回填的措施再次減少地下水。其主要材料為水玻琦與級(jí)化媽,比重為實(shí)踐證明,該漿液壓注后對(duì)小裂隙的堵水及混凝土和巖石碎屑的加固作用十分明顯。

      四、結(jié)論

      近年來我國(guó)隧道與地下工程防水技術(shù)取得了新的進(jìn)展,滿足了各行業(yè)的使用要求。但也應(yīng)該清楚地看到,當(dāng)前隧道防水技術(shù)存在的問題還不少,有的還很嚴(yán)重,與國(guó)外相比,我們還有較大的差距。隧道防水是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,涉及材料、設(shè)計(jì)、施工、管理等各個(gè)方面,我們應(yīng)該下功夫研究,探討有效的解決辦法,積極地開展工作,并吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)與經(jīng)驗(yàn),把我國(guó)隧道與地下工程防水技術(shù)提高到一個(gè)新的水平,我覺得有必要做到下面幾點(diǎn)。

      1)促進(jìn)優(yōu)質(zhì)防水材料推廣應(yīng)用的比重。近幾年國(guó)內(nèi)研制與引進(jìn)的新材料、新產(chǎn)品越來越多,雖其性能大同小異,但不乏優(yōu)質(zhì)者,然而設(shè)計(jì)、施工和建設(shè)單位在選用時(shí)難以鑒別其內(nèi)在質(zhì)量及耐久性,或因價(jià)格因素而放棄選用優(yōu)質(zhì)防水材料。為此,有必要加強(qiáng)產(chǎn)品質(zhì)量的檢驗(yàn)和監(jiān)督,建立科學(xué)、嚴(yán)格的產(chǎn)品質(zhì)量認(rèn)證制度,把好材料質(zhì)量關(guān),正確引導(dǎo)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品的擴(kuò)大應(yīng)用。

      2)推行工程質(zhì)量保證期制度。以施工單位為主體,在實(shí)行防水工程專業(yè)承包或?qū)I(yè)化施工的前提條件下,對(duì)各類防水工程推行質(zhì)量保證期制度。加強(qiáng)設(shè)計(jì)與施工的配合尤為重要,設(shè)計(jì)單位在制訂防水方案與選用材料方面應(yīng)更多吸取并尊重施工單位的意見?!?/p>

      參考文獻(xiàn)

      [1]祝和權(quán),李海燕。鐵路隧道防水技術(shù)現(xiàn)狀及趨勢(shì)[J]。 鐵道建設(shè),2003,(10):36-38.

      [2]韓忠存,張文強(qiáng)。隧道滲漏水病害的預(yù)防及治理[J]。 公路學(xué)報(bào),2005,(4):87-92.

      [3]曹玉,彭勇,滕偉福,等。運(yùn)營(yíng)鐵路滲漏水與襯砌 裂損病害分析及整治[J]_西部探礦工程,2003,(6): 92-95.endprint

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