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隧道滲漏水原因及其治理措施工學(xué)論文
摘要:隨著路橋建設(shè)的不斷發(fā)展,隧道漏水的弊病逐漸顯露出來(lái),會(huì)縮短道路的使用壽命及帶來(lái)不安全的因素,所以要加強(qiáng)防水方面的施工。防水,除了施工和技術(shù)方面的因素,還要加強(qiáng)管理,只有這樣,才能保證工期,創(chuàng)優(yōu)質(zhì)工程。本文針對(duì)隧道滲漏水,分析了各種原因,提出了以排為主,防、排、截堵相結(jié)合的原則,闡述了隧道滲漏水治理措施和方法。
關(guān)健詞:隧道;防滲漏;技術(shù)因素;治理措施
一、隧道滲漏水的主要原因
引起隧道滲漏水的原因很多,具體原因如下:
1.設(shè)計(jì)上的原因
(1)由于某種原因,隧道設(shè)計(jì)在山溝破碎帶或斷帶上又未進(jìn)行防排水處理,地表水大量補(bǔ)給地下,最終造成隧道滲漏;
(2)對(duì)不穩(wěn)定的地基沒(méi)有進(jìn)行處理造成地基不均勻沉降,導(dǎo)致補(bǔ)砌結(jié)構(gòu)出現(xiàn)縫或隙,從而產(chǎn)生滲漏現(xiàn)象;
(3)拆模時(shí)間過(guò)早,或圍巖壓力過(guò)大超過(guò)襯砌體的設(shè)計(jì)荷載等,都能使襯砌內(nèi)應(yīng)力超過(guò)其破壞強(qiáng)度而導(dǎo)致隙和縫。
2.施工原因
(1)混凝土沒(méi)有按放水級(jí)配設(shè)計(jì)施工,在地下水壓力較大的地方,由于抗?jié)B標(biāo)號(hào)低于相應(yīng)水壓,從而出現(xiàn)滲水現(xiàn)象。
(2)混凝土搗固不密實(shí),形成蜂窩,因而局部滲漏較多�；炷猎谟不^(guò)程中,由于多余水分(未起水滑作用的游離水分)的蒸發(fā),在混凝土中形成透水的開(kāi)放性毛細(xì)管路,尤其是混凝土拌合物在沉降水過(guò)程中析出的一部分備擠向上面,一部分聚集在集料顆粒上面形成透水的管。
(3)襯砌混凝土材料中有雜物,腐爛后形成縫隙或孔洞。
(4)灌注混凝土的工作未加處理或處理不當(dāng),產(chǎn)生結(jié)合不嚴(yán)的漏水縫隙。
(5)先拱后墻或先墻后拱施工的拱墻連接處填不嚴(yán),形成滲漏。
(6)預(yù)留孔洞沒(méi)有按防水要求處理也會(huì)形成滲漏通道。
3.襯砌周?chē)奶烊凰甈H值超標(biāo)對(duì)襯砌混凝土具有一定的腐蝕性,常見(jiàn)的有碳酸性,酸鹽性加鎂鹽性腐蝕。
二、隧道防水技術(shù)及施工措施
1.防水混凝土防滲漏
混凝土是一種非均性材料,從微觀上看屬于多孔體,體內(nèi)含有許多大小不同的微細(xì)孔隙。這些孔隙或因不同分為施工孔隙(由于澆灌、振搗質(zhì)量的不良所引起)和構(gòu)造孔隙(由于配比不當(dāng)?shù)仍蛩饕?。防水混凝土是從材料和施工兩方面抑制和減少混凝土內(nèi)部孔隙的生成,改變孔隙的特性(形狀和大小),堵塞漏水通路提高混凝土本身密實(shí)性來(lái)達(dá)到防水的目的。它可分為防水混凝土,外加劑混凝土和膨脹水泥防水混凝土三種。
(1)普通防水混凝土
普通防水混凝土是以調(diào)整配合比的方法來(lái)提高自身的密實(shí)度和抗?jié)B性的一種混凝土。要配制出質(zhì)量良好的防水混凝土,一定要遵循以下技術(shù)要求:
a.水灰比不得大于0.6。
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∶2.5。
(2)外加劑防水混凝土
外加劑防水混凝土是依靠摻入少量有機(jī)或無(wú)機(jī)物外加劑來(lái)改混凝土的和易性,提高其密實(shí)性和抗?jié)B性,以適應(yīng)工程防水需要的一種混凝土。按所摻外加劑的種類(lèi)不同可分為減水劑防水混凝土,加氣劑防水混凝土,三醇胺防水混凝土和化鐵防水混凝土。
a.防水混凝土
減水劑對(duì)水泥有強(qiáng)烈的分散作用,提高了混凝土的和易性。因此摻入減水劑后,可大大降低拌和用水,這樣就減少了游離子,可以改善混凝土孔隙的分布,其孔徑劑總孔隙率均顯著減少,混凝土的密實(shí)性和抗?jié)B性從而得提高。在使用時(shí),木鈣、糖蜜得摻量占水泥重量的0.2%～0.3%,超過(guò)0.3%時(shí),將使用混凝土強(qiáng)度降低劑過(guò)分緩凝。
b.加氣劑防水混凝土
c.三乙醇胺水防水混凝土
d.氯化鐵防水混凝土
氯化鐵防水劑的主要成分是三氯化鐵和氯化亞鐵,摻入適量的氯化鐵防水劑,可以大大提高混凝土的抗?jié)B透性。是幾種常用外加劑防水混凝土中抗?jié)B性最好的一種。
氯化鐵防水劑的摻量一般以3%為宜,摻量過(guò)多,對(duì)鋼筋銹蝕,混凝土干縮和凝結(jié)時(shí)間都有影響;摻量過(guò)少,則效果不顯著,水灰比應(yīng)不大于0.55,拌和水中應(yīng)扣除防水劑的含水量,水泥用量不少于310kg/m3,坍落度為3～5cm。冬季配置氯化鐵防水混凝土?xí)r,應(yīng)采用硅酸水泥,為了加速凝固,可將氯化鐵防水劑摻量適當(dāng)提高但不大于5%。
(3)膨脹水泥混凝土
膨脹水泥混凝土依靠水泥本身在水化硬化過(guò)程中形成大量體積增強(qiáng)大的結(jié)晶體,并產(chǎn)生一定膨脹能來(lái)減少或消除混凝土的體積收縮提高混凝土的抗裂性,從而提高混凝土的防水的能力,這是一種從內(nèi)因解決混凝土抗?jié)B性的新途徑。
2.各種縫隙防漏
混凝土襯砌一般有三種縫隙,即施工縫、伸縮縫、沉降縫。這縫隙都是地下隧道滲漏的主要部位,必須注意處理。
(1)施工縫是襯砌混凝土間歇灌注時(shí)造成的,是防水工程的薄弱環(huán)節(jié)之一。一般在灌注第二次混凝土前,將第一次襯砌接頭表面刷洗干凈,鋪上20～25m厚的水泥砂漿。
(2)沉降縫又稱(chēng)變形縫,是為防止不均勻沉降引起襯砌的開(kāi)裂而設(shè)置的。伸縮縫是考慮混凝土的熱脹冷縮而設(shè)置的縫隙。這兩種縫隙也是滲漏水的主要通道。防水措施有瀝青防水、瀝青木板或橡膠帶防水等方法。其中橡膠防水適用要求較嚴(yán)的襯砌工程。
3.疏排水
對(duì)一般性圍巖裂隙滲水,采用相應(yīng)的疏排水措施,將地下水引出,減輕地下水對(duì)襯砌結(jié)構(gòu)的壓力,有利于更好地進(jìn)行防水,具體方式常采用盲溝、洞內(nèi)排水溝及沉井等。
三、防水混凝土工程的施工
防水混凝土工程質(zhì)量的好壞不僅取決于混凝土本身及其配比,而且施工過(guò)程中的各種工序?qū)ζ滟|(zhì)量有一定的影響,因此施工時(shí),必須嚴(yán)格控制施工環(huán)節(jié),避免一切可能造成滲漏的隱患。
(1)材料配合比必須認(rèn)真按設(shè)計(jì)要求確定。
(2)嚴(yán)格檢查、化驗(yàn)各種原材料,確保材料質(zhì)量。
(3)防水混凝土施工,應(yīng)盡可能一次澆灌完成,盡可能加長(zhǎng)每次砌長(zhǎng)度,以減少施工縫。
(4)做好基坑排水工作,嚴(yán)防地下水及地面水流入基坑造成積水,影響混凝土正常硬化,導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度及抗?jié)B性下降。
(5)混凝土運(yùn)輸過(guò)程中,要防止產(chǎn)生離析和坍落度損失。
(6)混凝土必須振搗密實(shí),采用機(jī)械振搗時(shí)插入式振搗器插入,間距不超過(guò)有效半徑的1.5倍,要避免欠振、漏振和過(guò)振,要避免振搗器觸及模板、止水帶及埋設(shè)件等。
(7)要加強(qiáng)混凝土的養(yǎng)護(hù),為防止混凝土表面出現(xiàn)裂縫,不宜過(guò)早拆模。
四、滲漏水處理施工工藝
1.檢查墻面,標(biāo)出滲漏水部位,根據(jù)滲漏水情況,確定處理方案。
對(duì)于點(diǎn)及裂紋滲漏水的,采用鑿槽堵漏方案;對(duì)于面滲漏水的,視滲水輕重程度分別采用堵漏和注漿方案;對(duì)于施工縫的滲漏水,將采用注漿方案。但也不是絕對(duì)的,要根據(jù)具體情況,綜合分析漏水原因而采取最適宜的處理方案。
2. 堵漏施工工藝
(1)對(duì)于裂縫滲漏水,沿裂縫剔鑿出寬深各為20mm、40mm的凹型槽,對(duì)于滲漏點(diǎn),則以滲漏點(diǎn)為圓心鑿洞,孔洞直徑為10～30mm,深為20～40mm,孔洞盡量保持與基面垂直。另外,鑿連續(xù)墻槽縫要適當(dāng)加深加寬,按接縫兩邊的疏松程度而定。
(2)徹底清理并清洗凹型槽及孔洞;
(3)取適當(dāng)量的堵漏材料加水拌制成泥狀,搓成條形或錐形,迅速將膠泥堵漏到槽(洞)中,并用力擠壓密實(shí),保持45～60秒不動(dòng)。
(4)對(duì)漏水情況嚴(yán)重的,將采用注漿施工方案。
3.注漿、引流施工工藝
注漿主要是在施工縫部位,該部位主要是由于澆筑混凝土?xí)r處在模板的端頭部位,部分施工縫處由于工人施工時(shí)操作不到位,混凝土不能完全密實(shí)填充,尤其在拱頂部位,這樣,該處的膨脹型止水條便起不到止水的作用,同樣,由于止水條安裝不規(guī)范,在施工縫整個(gè)斷面上,都會(huì)有漏水的可能,而這種情況也比較普遍,因此用采注漿的方法可達(dá)到較好的堵漏效果。
(1) 查滲漏點(diǎn)
將基層表面擦干,立即均勻撒一層干水泥,若表面有濕點(diǎn)或印濕線,即為漏水孔、縫,從而確定滲漏部位。
(2) 鑿眼及鉆孔
先以滲漏點(diǎn)為中心點(diǎn)鑿一直徑約100mm,深度約40mm的凹坑,再用沖擊鉆或?qū)Ｓ么蚩自O(shè)備,自滲漏點(diǎn)向砼內(nèi)打20mm的孔Ⅰ,孔深200～300mm,以同樣的方法在同一斷面的拱頂部位打孔。
五、結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)施工實(shí)踐,采取上述施工技術(shù),很好的控制了結(jié)構(gòu)的滲漏水現(xiàn)象,為同類(lèi)隧道工程結(jié)構(gòu)的滲漏水處理積累了一些經(jīng)驗(yàn),隧道防水,除了施工和技術(shù)方面的因素外,加強(qiáng)管理也是一個(gè)至關(guān)重要的因素。用長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的眼光看,只有加強(qiáng)管理,努力提高整體技術(shù)水平,才能保證工期,創(chuàng)優(yōu)質(zhì)工程,才能獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,企業(yè)才能得以發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
1.《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》(GB 50108—2001)—— 中國(guó)工業(yè)出版社出版
2.《建筑材料標(biāo)準(zhǔn)匯編——建筑防水材料2003》——中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社出版
3.公路隧道施工.人民交通出版社,2001.
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