分析高速鐵路隧道二襯混凝土滲漏水發(fā)生原因及整治措施

王群

摘要： 隧道滲漏水情況是一種常見的問題，如果不能夠?qū)ζ溥M(jìn)行有效的防治，將會(huì)嚴(yán)重的影響到隧道的正常運(yùn)行。在本篇文章當(dāng)中，就以阜川隧道的建設(shè)為例，首先對(duì)其工程概況以及防滲漏水的措施進(jìn)行了介紹，之后又對(duì)造成隧道滲漏水的原因進(jìn)行了分析，最后針對(duì)這些原因提出了自己的解決對(duì)策。

Abstract： The water leakage of tunnels is a common problem， if it can not be effectively controlled， it will seriously affect the normal operation of the tunnel. In this paper， the construction of Fuchuan Tunnel is taken as the example to introduce the general situation of its projects and the measures of seepage and leakage prevention. And then， the causes of tunnel leakage are analyzed. Finally， the author puts forward some countermeasures to solve these problems.

關(guān)鍵詞： 二襯混凝土滲漏水；高速鐵路隧道；原因與整治措施

Key words： water leakage of secondary lining concrete；high-speed railway tunnel；causes and improvement measures

中圖分類號(hào)：U455 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2017）06-0141-02

0 引言

當(dāng)隧道建成之后，二次襯砌會(huì)經(jīng)常因?yàn)橐恍┰蚨l(fā)生滲漏水的問題。近些年來(lái)我國(guó)隧道建設(shè)得到飛速發(fā)展，其滲漏水的現(xiàn)象也越來(lái)越普遍。會(huì)對(duì)隧道內(nèi)的照明、通風(fēng)以及安全等造成嚴(yán)重的損害。因此，加強(qiáng)對(duì)隧道防滲漏水技術(shù)的研究對(duì)于預(yù)防隧道滲漏水情況的發(fā)生具有重要的意義。目前，主要是通過堵、截、排、防相配合的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)隧道滲漏水情況的治理。

1 阜川隧道的工程概況與防滲漏水建設(shè)

1.1 工程概況

阜川隧道地處陜西省的南鄭境內(nèi)，位于大巴山的中低山區(qū)內(nèi)，隧道入口在新集鎮(zhèn)岳嶺村的上面，出口在勉縣的小河廟鄉(xiāng)的碗廠溝口，海拔平均950米，海拔最高的地方可達(dá)1100米。具有比較大的起伏的洞身地表，地表的自然坡度在30到80度之間。其地形條件比較的復(fù)雜，在隧道的最大埋深456米。隧道的進(jìn)口里程為Dgk271+936.21，出口里程為Dgk280+951.53，總共長(zhǎng)9015.32米。該隧道為雙線隧道，其縱坡為人字坡，其從進(jìn)口處開始依次為19‰和-3‰，在隧道的進(jìn)出口位置，都會(huì)有鄉(xiāng)村公路抵達(dá)，具有一般的交通條件。

隧道的進(jìn)口施工段為Dgk271+936.21～Dgk273+790里程，總長(zhǎng)1853.79米。當(dāng)中暗洞1840米，明洞13.79米，總共棄渣26.6萬(wàn)方。洞口利用倒切式的洞門，在洞前的拱部位置設(shè)置了？準(zhǔn)42小導(dǎo)管以及？準(zhǔn)108大管棚，小導(dǎo)管為3.5米長(zhǎng)，管棚為30米長(zhǎng)。557米長(zhǎng)的Ⅴb圍巖，采用三臺(tái)階的方法進(jìn)行施工。1003米長(zhǎng)的Ⅳb圍巖同樣采用三臺(tái)階的施工方式，Ⅲb圍巖全長(zhǎng)280米，利用臺(tái)階法施工。其中淺埋段的深度為30到35米之間，總長(zhǎng)155米，利用？準(zhǔn)42小導(dǎo)管以及T76L自進(jìn)式管棚來(lái)進(jìn)行支護(hù)，每根管棚長(zhǎng)15米，小導(dǎo)管長(zhǎng)3.5米。

完成狀況：至2014年7月20日，進(jìn)口段完成初支483米，施工里程Dgk271+950～Dgk272+432完成了26.05%。完成填充以及仰拱442米，施工里程Dgk271+950～Dgk272+392完成23.84%。完成二襯360米，完成19.42%，施工里程Dgk271+950～Dgk72+058及Dgk272+106～Dgk272+358。所有的施工段落內(nèi)的V級(jí)圍巖已經(jīng)全部完成。

1.2 防排水設(shè)計(jì)

對(duì)于阜川隧道的防排水設(shè)計(jì)，是用1.2毫米厚的EVA防水板以及350g/m2的無(wú)紗布來(lái)進(jìn)行全斷面鋪掛的，每?jī)蓚€(gè)防水板之間的搭接長(zhǎng)度都少于0.15米，用爬焊機(jī)對(duì)接頭處進(jìn)行焊接。將型號(hào)為？準(zhǔn)100HDPE的橫向雙壁波紋管來(lái)用做橫向排水管，每隔10米布置一個(gè)。將？準(zhǔn)80HDPE規(guī)格的雙壁半圓打孔的波紋管作為縱向排水管。在四周的方向上分布設(shè)置規(guī)格為？準(zhǔn)50HDPE的排水盲管，間隔為10米一環(huán)。通過橫向排水管將拱墻水引入中央的排水溝[1]；在環(huán)向施工的縫隙上設(shè)置遇水膨脹止水條，每12米一個(gè)，將橡膠止水帶設(shè)置在沉降縫以及變形縫出，其規(guī)格為10mm×350mm。

2 隧道發(fā)生滲漏水狀況的成因

2.1 防水板安裝存在質(zhì)量的問題

①對(duì)圍巖實(shí)施的光爆效果比較差，并且對(duì)于初支又沒有噴平整，以至于二襯混凝土將防水板拉裂，或者是尖銳的物體給戳破了，使得防水板的設(shè)置形同虛設(shè)。②防水板發(fā)生褶皺，致使其防水效果變差。③在兩個(gè)防水板之間的搭接長(zhǎng)度小于設(shè)計(jì)的要求，致使地下水的滲漏。④對(duì)于防水板的焊接沒有達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)的要求，造成防水功能的喪失。⑤用釘子來(lái)固定防水板，或者是當(dāng)防水板被尖銳物體扎破時(shí)，對(duì)其補(bǔ)焊的質(zhì)量沒有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，造成漏焊或者是虛焊[2]。⑥沒有按照正確的順序搭接防水板。⑦沒有處理好避車洞處的防水板。⑧對(duì)于使用的防水板沒有達(dá)到要求的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 在橡膠止水帶以及止水條的安裝上存在質(zhì)量的問題

①在搭接橡膠止水帶的過程中，沒有嚴(yán)格按照要求進(jìn)行，兩個(gè)止水帶之間的搭接長(zhǎng)度不符合設(shè)計(jì)的要求，達(dá)不到有效的防水作用。②在止水帶以及止水條的安裝過程中，沒有準(zhǔn)確的安裝到指定的位置，不能夠?qū)崿F(xiàn)防水的作用。③預(yù)埋的深度不能夠符合設(shè)計(jì)的需求。

2.3 在施工縫以及沉降縫的施工過程中存在質(zhì)量的問題

①在設(shè)置施工縫以及沉降縫的過程中，因?yàn)槠涔δ懿灰粯樱詫?duì)其的設(shè)置也應(yīng)該不一樣。對(duì)于環(huán)向施工縫通常都會(huì)以中埋式的橡膠止水帶來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。對(duì)于沉降縫則是以背貼式的或者是鋼邊的橡膠止水帶來(lái)設(shè)計(jì)，不能夠?qū)Χ咴斐苫煜驗(yàn)檫@樣就很容易會(huì)造成漏水現(xiàn)象的發(fā)生。

②在兩板混凝土的施工縫處，可能會(huì)存在對(duì)混凝土沒有鑿毛或者是鑿毛的程度沒有達(dá)到要求的情況，以及沒有清洗干凈浮渣，造成隔離層的產(chǎn)生，這樣，便會(huì)導(dǎo)致滲漏水的情況的發(fā)生。

2.4 在安裝縱、橫向透水盲管的過程中存在質(zhì)量的缺陷

①?zèng)]有用三通來(lái)連接泄水管跟縱向盲管，還有橫向以及縱向盲管也沒有用三通來(lái)連接，亦或者是雖然使用了三通，但是其插入的深度不夠，或者是雖然深度插入的夠足，但是沒有用無(wú)紗布將接頭處包裹嚴(yán)實(shí)，以至于水泥漿進(jìn)入而堵塞了盲管[3]。②在安裝縱向盲管的過程中，沒有按照隧道的坡度來(lái)進(jìn)行自身坡度的調(diào)整，致使其與隧道的坡道不一樣，以至于流水在盲管當(dāng)中滯留，進(jìn)而導(dǎo)致因流水?dāng)y帶的泥土碎屑等而將其堵塞。③沒有對(duì)泄水管以及環(huán)向盲管進(jìn)行合理的布設(shè)，長(zhǎng)時(shí)間下去，就會(huì)造成碎石沙屑將管道堵塞的情況。④在布設(shè)縱、環(huán)向盲管的過程中，其定位釘之間的距離過大，當(dāng)混凝土灌注時(shí)，會(huì)受到其積壓的作用而發(fā)生變形，致使接頭脫落或者是被拔出，失去排水的作用。

2.5 混凝土振搗工藝存在問題

在二襯施工的過程中，對(duì)混凝土的振搗沒有做到要求的密實(shí)程度，使其不能夠滿足設(shè)計(jì)的強(qiáng)度要求，因?yàn)椴荒軌蛴行У牡挚箛鷰r施加給它的應(yīng)力而造成裂縫，嚴(yán)重的損害了二襯里部的防水板[4]。

3 對(duì)于二襯混凝土滲漏水的防治措施

針對(duì)本文研究得阜川隧道的施工以及滲漏水發(fā)生的情況，主要是采取“堵、截、排、防相結(jié)合，因地制宜、剛?cè)岵?jì)”的方式來(lái)進(jìn)行治理，對(duì)隧道的邊墻主要是采取排水的方式，而對(duì)于拱部則主要是進(jìn)行堵。施工的順序如下：首先對(duì)拱部影響行車，水量比較多的滲漏水點(diǎn)進(jìn)行處理，之后再對(duì)其他的拱頂部位的滲漏水位置進(jìn)行處理，最后對(duì)道床板以及支承層的滲水點(diǎn)和邊墻的滲水點(diǎn)進(jìn)行處理。

3.1 對(duì)拱部水量較大處的整治辦法

在處理水量比較大的拱部位置時(shí)，應(yīng)該首先在邊墻的位置打孔來(lái)將水排出去，之后再處理滲漏水部位，用微膨脹、無(wú)收縮、超早強(qiáng)的水泥漿或者是灌漿料對(duì)其注入，以襯砌的三分之二厚度作為邊墻的打孔深度，為了不破壞防水板，在鉆孔時(shí)應(yīng)該選擇在滲漏水位置相對(duì)應(yīng)的邊墻的側(cè)溝蓋板上面一米，并且縱向距離一米的位置進(jìn)行排水孔的鉆眼，對(duì)于鉆孔的數(shù)量根據(jù)實(shí)際的現(xiàn)場(chǎng)情況來(lái)定。鉆孔的直徑一般都為30毫米，最后進(jìn)行開槽埋管，把水排到側(cè)溝當(dāng)中。以襯砌的三分之二厚度作為拱部的注漿孔的深度，鉆孔的直徑為35毫米[5]。

微膨脹、無(wú)收縮、超早強(qiáng)漿料的配合比是灌漿料和水為1比0.33，也就是重量比，注漿的壓力不得大于1MPa，最終的壓力根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況來(lái)定奪。在水泥漿中水和水泥的配合比為1比1，也是重量比，同樣注漿壓力不能夠大于1MPa，最終壓力根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況定奪。

3.2 拱部水量較小滲漏水處整治方案

在處理水量不是特別大的拱部漏水處時(shí)，也是首先進(jìn)行打孔排水，之后再將環(huán)氧樹脂注入到漏水處進(jìn)行堵水。該排水孔的打孔方式與水量較大的情況下的打孔方式相同，在拱部的環(huán)氧樹脂的注漿孔的間距在15到20厘米之間，距離滲水部位10到15厘米遠(yuǎn)，布置成梅花形，以襯砌的三分之二的厚度作為鉆孔深度，鉆孔的直徑是9毫米。

環(huán)氧樹脂一般分為A、B兩組，A組是主劑，材料是環(huán)氧樹脂，B組是固化劑，其配比通常為A與B的比值為5比1，在現(xiàn)場(chǎng)的施工過程中，以體積比來(lái)進(jìn)行配制。固化劑的密度是1.01g/cm3，環(huán)氧樹脂的密度是1.12g/cm3。要將注漿的壓力控制在0.3到0.5MPa之間[6]。

3.3 邊墻滲漏水整治方案

在處理邊墻漏水比較大的部位時(shí)，需要進(jìn)行開槽埋管來(lái)實(shí)現(xiàn)排水，并且需要沿著滲漏水的兩邊縱向大約間距1米，在側(cè)溝蓋板以上大約1米的位置進(jìn)行排水孔的鉆設(shè)，以襯砌的三分之二厚度作為鉆孔的深度，其孔道的直徑為30毫米。在邊墻的滲漏會(huì)不是特別大的地方，則可以采用注入環(huán)氧樹脂的方式進(jìn)行排水。各項(xiàng)參數(shù)跟拱部的一樣。

3.4 道床板、支承層滲漏水整治方案

在處理道床板的滲水問題時(shí)，首先要在其兩邊增設(shè)直徑為108毫米，深度大約為60厘米的降壓孔[7]，如果不能起到很好的降壓效果，就將環(huán)氧樹脂注入道床。在處理支承層滲水問題時(shí)，在一些位置增設(shè)降壓孔，如果增設(shè)降壓孔的位置發(fā)生滲漏水的情況，對(duì)開槽降水引到中心水溝當(dāng)中。

4 結(jié)論

在隧道建成之后，可能會(huì)因?yàn)榉浪宓陌惭b或者是橡膠防水帶和止水條的安裝存在問題而導(dǎo)致滲漏水現(xiàn)象發(fā)生。同時(shí)，透水盲管以及沉降縫和施工縫的質(zhì)量問題也容易造成隧道的滲漏水。這就需要我們做好施工過程中的質(zhì)量保證工作，嚴(yán)格掌控各項(xiàng)工序的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于已經(jīng)發(fā)生滲漏水現(xiàn)象的隧道，要及時(shí)進(jìn)行處理，一般都是先處理滲漏水較多的位置，之后對(duì)拱部漏水點(diǎn)進(jìn)行處理，最后是支撐層以及道床板的治理。

參考文獻(xiàn)：

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