隧道防排水毕业论文

关键词公路隧道 防排水 渗水处理 一.工程概况 深圳市水径村至官井头高速公路延长段工程为深圳至龙岗的第二通道。沿线设鸡公山隧道一座，位于清水河小坑水库以北，深圳元平特殊教育学校以西一带的鸡公山段。山岭走向与构造走向基本一致，山顶标高175m，线路与鸡公山顶最大高差为97m，隧道顶部有凹洼地形,地表排泄条件较差，降雨时形成的地表水一部分存留在洞顶,水份不断渗入地下，加之山体围岩节理发育,径流较快。 隧道采用双洞分离式设计，单洞单向三车道。设计车速隧道内80km/h，隧道外120km/h，开挖跨度，行车道宽度（2×），净高。 沿线基本为侏罗系地层，单斜构造，总体岩层产状为N10~25° W/NE25~30°左右。洞线上未见有断裂分布，但节理裂隙发育，局部围岩劈裂也较发育。隧址地段分布的地层相对复杂，除覆盖层为第四系坡残积层（局部为填土）外，其下为中侏罗系沉积岩及加里东期侵入岩。 二.隧道防排水设计 隧道工程的防排水处理，是关系隧道工程使用寿命、隧道工程使用效果的问题，历来是隧道防排水施工难以解决的问题；结合本工程地下水量相对较多的特点，防排水施工设计原则为“以防为主，防排结合，综合治理”，基本解决了这一难题。其做法是： 1．截水：在隧道洞门及边仰坡后做好洞门天沟，将山体水流引排至洞门两侧的排水管涵，经涵管排至路基外的河谷。 2．防水：隧道采用复合式衬砌，C25、S8抗渗混凝土；在拱墙泄水孔以上初支与二衬间满铺350g/m2无纺布＋ PVC防水板复合防水层；沿隧道纵向埋设Ф50mm软式透水盲管，间隔一定间隙设置横向Ф50mmPVC泄水管，见图一示。 3．排水：隧道内设双侧排水沟，与洞外排水系统相连，将洞内积水排出洞外。 三.隧道防排水施工 隧道防水结构采用PVC复合防水板和S8抗渗混凝土，设置防水板是保证隧道防水功能的重要措施。以下简要介绍鸡公山隧道的防水施工措施。 1．防水层施工 ⑴ 材料：聚氯乙稀PVC板，密度，断裂申长率200%，耐酸碱性稳定，不透水。 ⑵ 施工准备 铺设防水卷材的专用台车已就位，试运转正常。其它小型机具准备就绪。 ⑶ 防水板铺设 ① 净空满足设计要求； ② 复合防水板外观质量检查合格，其拉伸强度、断裂伸长率，撕裂强度均需满足设计要求，无局部翘起、鼓包、光滑平整，人力整体扯拉时无裂口现象，复合防水板、土工布等材料满足需要； ③ 防水板的张挂：采用自制防水板铺设台车张挂； ④ 每循环所需防水板按要求卷成形，用人工配合装载机举开到铺设台车上，然后按隧道中线向两边伸展铺设； ⑤ 在防水板铺设前，按纵向环间距在岩面上射钉式安装羊角钉或自制的U型钉，防水层铺设采用吊带铺挂，不允许用钉子将卷材钉在喷射混凝土表面上，铺挂点壁面每平方米不少于1个； ⑥ 防水板后部端头与前一副已挂好的部分端头进行现场焊接，依次类推，焊接缝宽10厘米，块体之间采用双接缝热熔工艺。在洞内粘拼焊接时，自拱顶起向下对称施焊，做到边焊接边滚压平实，洞内卷材拼缝离衬砌施工缝1m以上。350g/m2针刺无纺土工布铺设面积与橡胶卷材等同，其拼幅也宜环向自上而下对称。张挂时，确保有一定的富余长度，板的长度比喷射混凝土轮廓线长度大10%以上； ⑦ 为使防水板尽量和岩面密贴，沿隧道环向架立Φ22的螺纹钢筋，间距2m，钢筋下端锚固于边墙基座上，钢筋尖部用布包好，以免划破防水板； ⑧ 施作Φ20顶撑筋。在铺设张挂完成后并经监理工程师检查确认无破损后，即用每3m一道的Φ20环向顶撑筋顶牢。 ⑷ 防水板铺设施工工序 ⑸ 防水板施工作业要求及注意事项 ① 基面处理：塑料防水板在初期支护基本稳定并经验收合格后进行铺设，铺设前必须对初期支护进行找平，确保凹凸部的失跨比小于1/6，对外露的钢筋管头、钢筋头以及其它的尖锐物全部切除，用水泥砂浆抹平，铺设防水板时，岩面必须处理圆顺，使之能与岩面密贴而且不会造成防水板的损坏； ② 防水板拼幅时，一定要顺直，确保接头焊接牢固可靠； ③ 防水板铺设：在岩面或初期支护上射钉式安装羊角钉或U型钉，间距：拱部～，侧墙～，在凹凸处适当增加； ④ 铺设时需要有一定的松弛度，不必张拉的太紧，使灌筑混凝土板面与喷射混凝土面能密贴； ⑤ 防水板的焊接是防水施工的关键工艺，不得出现漏焊或跳焊现象，防水板之间的搭接焊缝必须严密、连续。防水板焊接后，必须仔细检查，看是否有漏焊，发现破损漏焊时及时修补，修补后的防水板不影响使用效果； ⑥ 防水板施做时，对于单洞水流或大面积涌水的场合，要用排水管进行引排才能铺设防水板。必须保证初期支护基面无积水、无渗漏。 ⑹ 质量检查 防水板铺设完后应做全面检查，检查防水板有无未修补的缺陷，检查防水板与基面是否密贴，检查接缝是否有漏粘现象等。检查合格报监理工程师批准签字后可进行砼浇注施工，并注意在二次衬砌时，不得损坏防水板，如发现板面有剌破、断裂时应及时修补。 2. 点面渗漏水处理 初期支护喷射混凝土封闭后，在涌水量较大的地段，并不能完全阻断地下水外渗，在雨季甚至会出现连续渗漏现象，为确保防水层施工质量以及后期不出现渗漏水，必须对这些地段地下水进行引流。 ⑴ 有限点滴水 对于渗漏较大的点采用沿隧道径向打打孔，装入长带孔填充海绵塑料管，管头外露于初期支护混凝土面4～5cm，外露部分与排水盲管连接，将水流引至纵向排水盲管进行排出。连接部位用水泥砂浆覆盖抹平，具体布置见图二示。 ⑵ 大面积涌水处理 大面积涌水主要出现在岩层断裂和地表覆盖层较薄地段。鸡公山隧道左线ZK2+890~ZK2+920段，有多道粉质泥岩夹层，裂隙发育，开挖时水流较大，初支格栅并喷射混凝土封闭后仍有大面积滴水，为防止复合衬砌后隧道发生渗水现象，进行了如下处理。 ① 对于渗漏较大的点采用沿隧道径向打打孔，装入带孔填充海绵的塑料管； ② 沿各点连线向下方向在初支混凝土面凿4×4cm矩形小槽，槽内填入海绵条，将Φ50mm的pvc排水管沿中线剖开，凹部向内卡住槽口，沿隧道轮廓线将水流导入纵向排水盲管排出； ③ 将PVC排水管表层喷射混凝土封闭，为防止喷射混凝土脱落，喷射厚度适当加大。具体布置见图二示。 ④ 施作过程中，为防止出现排水管线堵塞现象，在PVC管连接点采用防水布覆盖，再施作喷射混凝土。 此区段在如此处理后仍有少部渗水现象，但是在施作防水板和二衬之后，相对部位没有出现任何水渍，说明引排水达到了理想效果。 四.结束语 鸡公山隧道二次衬砌在2003年11月18日全面结束，至今未出现任何渗水、漏水现象，达到了设计和规范要求，取得了建设单位和监理单位的好评。 隧道工程结构防水是一项综合工程，应考虑多道防线、层层设防。在水量较大处，首先进行地层超前注浆，加固地层，增大地下水流动阻力；其次喷射混凝土封闭岩面，在混凝土面设盲管引排；铺设防水层，施作防水混凝土，在衬砌背后回填注浆，并对施工缝、变形缝进行处理，以形成多道防线，从而达到理想的防水效果。 参考书目 1.关宝树《隧道工程施工要点集》 人民交通出版社.2003 2.黄成光于敦荣《公路隧道施工》 人民交通出版社.2001

隧道渗漏水原因及其治理措施工学论文

摘要: 随着路桥建设的不断发展,隧道漏水的弊病逐渐显露出来,会缩短道路的使用寿命及带来不安全的因素,所以要加强防水方面的施工。防水,除了施工和技术方面的因素,还要加强管理,只有这样,才能保证工期,创优质工程。本文针对隧道渗漏水,分析了各种原因,提出了以排为主,防、排、截堵相结合的原则,阐述了隧道渗漏水治理措施和方法。

关健词: 隧道;防渗漏;技术因素;治理措施

一、隧道渗漏水的主要原因

引起隧道渗漏水的原因很多,具体原因如下:

1.设计上的原因

(1)由于某种原因,隧道设计在山沟破碎带或断带上又未进行防排水处理,地表水大量补给地下,最终造成隧道渗漏;

(2)对不稳定的地基没有进行处理造成地基不均匀沉降,导致补砌结构出现缝或隙,从而产生渗漏现象;

(3)拆模时间过早,或围岩压力过大超过衬砌体的设计荷载等,都能使衬砌内应力超过其破坏强度而导致隙和缝。

2.施工原因

(1)混凝土没有按放水级配设计施工,在地下水压力较大的地方,由于抗渗标号低于相应水压,从而出现渗水现象。

(2)混凝土捣固不密实,形成蜂窝,因而局部渗漏较多。混凝土在硬化过程中,由于多余水分(未起水滑作用的游离水分)的蒸发,在混凝土中形成透水的开放性毛细管路,尤其是混凝土拌合物在沉降水过程中析出的一部分备挤向上面,一部分聚集在集料颗粒上面形成透水的管。

(3)衬砌混凝土材料中有杂物,腐烂后形成缝隙或孔洞。

(4)灌注混凝土的工作未加处理或处理不当,产生结合不严的漏水缝隙。

(5)先拱后墙或先墙后拱施工的拱墙连接处填不严,形成渗漏。

(6)预留孔洞没有按防水要求处理也会形成渗漏通道。

3.衬砌周围的`天然水PH值超标对衬砌混凝土具有一定的腐蚀性,常见的有碳酸性,酸盐性加镁盐性腐蚀。

二、隧道防水技术及施工措施

1.防水混凝土防渗漏

混凝土是一种非均性材料,从微观上看属于多孔体,体内含有许多大小不同的微细孔隙。这些孔隙或因不同分为施工孔隙(由于浇灌、振捣质量的不良所引起)和构造孔隙(由于配比不当等原因索引起)。防水混凝土是从材料和施工两方面抑制和减少混凝土内部孔隙的生成,改变孔隙的特性(形状和大小),堵塞漏水通路提高混凝土本身密实性来达到防水的目的。它可分为防水混凝土,外加剂混凝土和膨胀水泥防水混凝土三种。

(1)普通防水混凝土

普通防水混凝土是以调整配合比的方法来提高自身的密实度和抗渗性的一种混凝土。要配制出质量良好的防水混凝土,一定要遵循以下技术要求:

a.水灰比不得大于。

b.混凝土的水泥用量不小于300kg/m3。

c.含砂率尾30～40%,灰砂比1∶2～1∶。

(2)外加剂防水混凝土

外加剂防水混凝土是依靠掺入少量有机或无机物外加剂来改混凝土的和易性,提高其密实性和抗渗性,以适应工程防水需要的一种混凝土。按所掺外加剂的种类不同可分为减水剂防水混凝土,加气剂防水混凝土,三醇胺防水混凝土和化铁防水混凝土。

a.防水混凝土

减水剂对水泥有强烈的分散作用,提高了混凝土的和易性。因此掺入减水剂后,可大大降低拌和用水,这样就减少了游离子,可以改善混凝土孔隙的分布,其孔径剂总孔隙率均显著减少,混凝土的密实性和抗渗性从而得提高。在使用时,木钙、糖蜜得掺量占水泥重量的～,超过时,将使用混凝土强度降低剂过分缓凝。

b.加气剂防水混凝土

c.三乙醇胺水防水混凝土

d.氯化铁防水混凝土

氯化铁防水剂的主要成分是三氯化铁和氯化亚铁,掺入适量的氯化铁防水剂,可以大大提高混凝土的抗渗透性。是几种常用外加剂防水混凝土中抗渗性最好的一种。

氯化铁防水剂的掺量一般以3%为宜,掺量过多,对钢筋锈蚀,混凝土干缩和凝结时间都有影响;掺量过少,则效果不显著,水灰比应不大于,拌和水中应扣除防水剂的含水量,水泥用量不少于310kg/m3,坍落度为3～5cm。冬季配置氯化铁防水混凝土时,应采用硅酸水泥,为了加速凝固,可将氯化铁防水剂掺量适当提高但不大于5%。

(3)膨胀水泥混凝土

膨胀水泥混凝土依靠水泥本身在水化硬化过程中形成大量体积增强大的结晶体,并产生一定膨胀能来减少或消除混凝土的体积收缩提高混凝土的抗裂性,从而提高混凝土的防水的能力,这是一种从内因解决混凝土抗渗性的新途径。

2.各种缝隙防漏

混凝土衬砌一般有三种缝隙,即施工缝、伸缩缝、沉降缝。这缝隙都是地下隧道渗漏的主要部位,必须注意处理。

(1)施工缝是衬砌混凝土间歇灌注时造成的,是防水工程的薄弱环节之一。一般在灌注第二次混凝土前,将第一次衬砌接头表面刷洗干净,铺上20～25m厚的水泥砂浆。

(2)沉降缝又称变形缝,是为防止不均匀沉降引起衬砌的开裂而设置的。伸缩缝是考虑混凝土的热胀冷缩而设置的缝隙。这两种缝隙也是渗漏水的主要通道。防水措施有沥青防水、沥青木板或橡胶带防水等方法。其中橡胶防水适用要求较严的衬砌工程。

3.疏排水

对一般性围岩裂隙渗水,采用相应的疏排水措施,将地下水引出,减轻地下水对衬砌结构的压力,有利于更好地进行防水,具体方式常采用盲沟、洞内排水沟及沉井等。

三、防水混凝土工程的施工

防水混凝土工程质量的好坏不仅取决于混凝土本身及其配比,而且施工过程中的各种工序对其质量有一定的影响,因此施工时,必须严格控制施工环节,避免一切可能造成渗漏的隐患。

(1)材料配合比必须认真按设计要求确定。

(2)严格检查、化验各种原材料,确保材料质量。

(3)防水混凝土施工,应尽可能一次浇灌完成,尽可能加长每次砌长度,以减少施工缝。

(4)做好基坑排水工作,严防地下水及地面水流入基坑造成积水,影响混凝土正常硬化,导致混凝土强度及抗渗性下降。

(5)混凝土运输过程中,要防止产生离析和坍落度损失。

(6)混凝土必须振捣密实,采用机械振捣时插入式振捣器插入,间距不超过有效半径的倍,要避免欠振、漏振和过振,要避免振捣器触及模板、止水带及埋设件等。

(7)要加强混凝土的养护,为防止混凝土表面出现裂缝,不宜过早拆模。

四、渗漏水处理施工工艺

1.检查墙面,标出渗漏水部位,根据渗漏水情况,确定处理方案。

对于点及裂纹渗漏水的,采用凿槽堵漏方案;对于面渗漏水的,视渗水轻重程度分别采用堵漏和注浆方案;对于施工缝的渗漏水,将采用注浆方案。但也不是绝对的,要根据具体情况,综合分析漏水原因而采取最适宜的处理方案。

2. 堵漏施工工艺

(1)对于裂缝渗漏水,沿裂缝剔凿出宽深各为20mm、40mm的凹型槽,对于渗漏点,则以渗漏点为圆心凿洞,孔洞直径为10～30mm,深为20～40mm,孔洞尽量保持与基面垂直。另外,凿连续墙槽缝要适当加深加宽,按接缝两边的疏松程度而定。

(2)彻底清理并清洗凹型槽及孔洞;

(3)取适当量的堵漏材料加水拌制成泥状,搓成条形或锥形,迅速将胶泥堵漏到槽(洞)中,并用力挤压密实,保持45～60秒不动。

(4)对漏水情况严重的,将采用注浆施工方案。

3.注浆、引流施工工艺

注浆主要是在施工缝部位,该部位主要是由于浇筑混凝土时处在模板的端头部位,部分施工缝处由于工人施工时操作不到位,混凝土不能完全密实填充,尤其在拱顶部位,这样,该处的膨胀型止水条便起不到止水的作用,同样,由于止水条安装不规范,在施工缝整个断面上,都会有漏水的可能,而这种情况也比较普遍,因此用采注浆的方法可达到较好的堵漏效果。

(1) 查渗漏点

将基层表面擦干,立即均匀撒一层干水泥,若表面有湿点或印湿线,即为漏水孔、缝,从而确定渗漏部位。

(2) 凿眼及钻孔

先以渗漏点为中心点凿一直径约100mm,深度约40mm的凹坑,再用冲击钻或专用打孔设备,自渗漏点向砼内打20mm的孔Ⅰ,孔深200～300mm,以同样的方法在同一断面的拱顶部位打孔。

五、结束语

通过施工实践,采取上述施工技术,很好的控制了结构的渗漏水现象,为同类隧道工程结构的渗漏水处理积累了一些经验,隧道防水,除了施工和技术方面的因素外,加强管理也是一个至关重要的因素。用长远发展的眼光看,只有加强管理,努力提高整体技术水平,才能保证工期,创优质工程,才能获得良好的经济效益和社会效益,企业才能得以发展。

参考文献

1.《地下工程防水技术规范》(GB 50108—2001)—— 中国工业出版社出版

2.《建筑材料标准汇编——建筑防水材料2003》——中国标准出版社出版

3.公路隧道施工.人民交通出版社,2001.