向莆鐵路高蓋山隧道滲漏水治理技術(shù)

1、向莆鐵路高蓋山隧道滲漏水治理技術(shù) 向莆鐵路高蓋山隧道滲漏水治理技術(shù) 摘要：通過(guò)對(duì)向莆鐵路高蓋山隧道滲漏水情況調(diào)查，分析了滲漏水的形成原因，根據(jù)不同部位及滲漏形式分別采取了不同治理措施，取得了較好的效果，希望對(duì)同類工程能提供一定的幫助和借鑒。 關(guān)鍵詞 隧道滲漏水;治理技術(shù) Abstract: Based on the investigation of Xiangpu railway high mountain tunnel water leakage, analyzes the causes of water leakage, according to the different parts a

2、nd different forms of governance leakage measures were taken respectively, and achieved good results, hope for similar projects can provide some help and reference. Key words tunnel water leakage; treatment technology 中圖分類號(hào)：S152.7+2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：文章編號(hào)： 1工程概況 高蓋山隧道位于福建省永泰縣境內(nèi)，采用雙洞單線隧道設(shè)計(jì)，左線隧道全長(zhǎng)17594m，右線全長(zhǎng)17612m

3、。隧道內(nèi)為單面坡，坡率7.6，隧道最大埋深723m，最淺埋深82.1m，隧道采用雙塊式無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)高度51.5cm，本隧道為向莆鐵路重點(diǎn)控制性工程。 根據(jù)設(shè)計(jì)資料顯示，穿越該隧道的地質(zhì)斷層有39條，斷層經(jīng)過(guò)區(qū)域圍巖穩(wěn)定性差，易坍塌，滲水。地下水發(fā)育，預(yù)測(cè)涌水量2m3/d8769m3/d，均為中強(qiáng)富水?dāng)鄬?。隧道外表分別有4座水庫(kù)和一條富泉溪，有8條斷層可能與其發(fā)生水力聯(lián)系。隧道區(qū)地下水類型有孔隙水、沉積巖層間裂隙水、基層裂隙水、構(gòu)造裂隙水，均受大氣降水補(bǔ)給。施工過(guò)程中出現(xiàn)3次突發(fā)涌水淹井，實(shí)測(cè)最大涌水量為12280m3/d。 2 隧道防水設(shè)計(jì) 2.1初期支護(hù)和二次襯砌間拱墻背后設(shè)EVA防水板加土

4、工布，防水板厚度1.5mm，幅寬2m，土工布重量350g/m2。 2.2全隧道二次襯砌采用防水混凝土，防水混凝土抗?jié)B等級(jí)不得小于P8。 2.3二次襯砌環(huán)向施工縫采用外貼式橡膠止水帶+中埋式橡膠止水帶。 2.4二次襯砌縱向施工縫設(shè)置混凝土界面劑+遇水膨脹止水膠。 2.5變形縫設(shè)置緩膨型遇水膨脹橡膠止水帶+聚硫密封膠+U型鍍鋅鋼板接水盒+填縫劑。 2.6拱墻防水按?地下工程防水技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)?的一級(jí)防水標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，即不容許滲水，結(jié)構(gòu)外表無(wú)濕漬。 3 隧道滲漏調(diào)查情況 3.1根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)上的滲漏水位置、面積、大小及滲漏水現(xiàn)象統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表1。 表1 3.2根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的滲漏形式統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表2。 表2 4 原因

5、分析 4.1隧道結(jié)構(gòu)外防水失效 4.1.1防水板質(zhì)量不合格，無(wú)法起到防水作用。 4.1.2結(jié)構(gòu)變形過(guò)大或裂縫過(guò)寬，超過(guò)了材料的延伸性，以致防水板斷裂，變形縫處居多。 4.1.3防水板的完整性有缺損，致使地下水通過(guò)缺損部位滲入結(jié)構(gòu)內(nèi)部。防水板搭接不良、噴射混凝土基面不平整、基面上的錨桿等鋒利物造成防水板缺損。 5.1.4防水板與基面粘結(jié)不良，澆筑二次襯砌時(shí)造成防水板的空鼓、脫落等問(wèn)題，導(dǎo)致防水板破損。 4.2 結(jié)構(gòu)接縫變形使外防水失效 目前隧道工程中滲漏水出現(xiàn)部位最多正是襯砌結(jié)構(gòu)的“三縫上，即伸縮縫、沉降縫、施工縫。作為富水的高蓋山隧道也不例外，就“三縫處滲水?dāng)?shù)量約占隧道滲水總數(shù)量的80%。 4

6、.2.1彈性密封材料施作不到位，一是支承面不平整，彈性密封材料在承受外水壓力下由于無(wú)可靠的支承面而超出了其彈性范圍。二是粘結(jié)面沒(méi)有處理到位，密封材料沒(méi)有與結(jié)構(gòu)的基面粘結(jié)好，澆筑下一階段的混凝土?xí)r很容易使其松動(dòng)脫落。 4.2.2止水帶搭接質(zhì)量不合格、破損、位置不正以及止水帶周圍混凝土振搗不密實(shí)以致形成水的通路。 4.3襯砌混凝土結(jié)構(gòu)自防水失效 襯砌混凝土結(jié)構(gòu)自防水是隧道防滲漏的最后一道防線。盡管采用了種種方法和措施配制防水混凝土，但是最終混凝土結(jié)構(gòu)還是出現(xiàn)了滲漏，究其原因有以下幾點(diǎn)： 4.3.1 混凝土結(jié)構(gòu)本身存在缺陷，如混凝土外表蜂窩麻面。在混凝土施工過(guò)程中加泥夾雜、振搗不夠，漏振、跑模、漏漿

7、等因素造成自防水失效。 4.3.2襯砌混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。拱部、墻部的環(huán)向裂縫和縱向裂縫，如果混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫，那么抗?jié)B等級(jí)再高的混凝土也起不到自防水作用。襯砌結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的原因主要有： 4.3.2.1混凝土水灰比過(guò)高，拆模時(shí)間過(guò)早，養(yǎng)護(hù)不當(dāng)，使得混凝土中的水泥在硬化過(guò)程中體積收縮引起干縮裂縫。 4.3.2.2施工中較大的溫差導(dǎo)致混凝土收縮裂縫?；炷恋乃嘤昧俊⑷肽囟?、水泥標(biāo)號(hào)過(guò)高導(dǎo)致混凝土早起溫度過(guò)高，隨著溫度下降，裂縫隨之產(chǎn)生。 5 滲漏水治理原那么及治理方法 5.1治理原那么 5.1.1隧道滲漏水治理應(yīng)遵循“堵排結(jié)合、因地制宜、剛?cè)嵯酀?jì)、綜合治理的原那么。 5.1.2治理過(guò)程中應(yīng)選

8、用無(wú)毒、低污染的材料。 5.1.3盡可能的少破壞原有完好的防水層。 5.1.4堵漏順序：大漏變小漏，線漏變點(diǎn)漏，片漏變孔漏，使漏水聚集至一點(diǎn)或數(shù)點(diǎn)，最后集中堵塞或引排。堵漏程序應(yīng)采用先大漏后小漏，先高處后低處，先拱頂后墻身的做法，而注漿堵漏應(yīng)由下至上進(jìn)行。 5.2治理方法 5.2.1點(diǎn)滲漏治理 5.2.1.1襯砌外表有滲漏痕跡、范圍小或當(dāng)前無(wú)滲水的部位采用外表封堵法。 5.2.1.2襯砌外表有濕漬或滲漏輕微流淌的部位采用化學(xué)注漿法。 5.2.1.3襯砌外表有明顯滲漏，且滲漏量較大，出水點(diǎn)位于變形縫、施工縫或邊墻上采用暗埋PVC管法。 5.2.2 縫滲漏治理 隧道的滲漏縫可分為循環(huán)施工縫、變形縫

9、和襯砌混凝土受力后出現(xiàn)的亂向裂縫。 5.2.2.1混凝土裂縫滲漏處理采用化學(xué)注漿法。 5.2.2.2循環(huán)施工縫滲漏采用PVC管外排法。 5.2.2.3變形縫滲漏采用暗埋PVC管排水法。 5.2.3 面滲漏治理 5.2.3.1襯砌背后水壓大，長(zhǎng)期滲漏導(dǎo)致襯砌背后與圍巖出現(xiàn)空洞時(shí)，采用深孔注水泥-水玻璃雙液漿法。 5.2.3.2襯砌背后水壓力不大，沒(méi)有出現(xiàn)襯砌與圍巖剝離空洞的現(xiàn)象，僅僅由于襯砌混凝土本身出現(xiàn)大量空洞、裂隙，采用淺孔注超細(xì)水泥漿法。 6工藝介紹 6.1 外表封堵法 將待修補(bǔ)點(diǎn)外表鑿毛；使修補(bǔ)處下陷1cm，并以出水孔為軸，鑿直徑3cm，深2cm的錐形孔穴；用鋼絲刷除去外表浮渣，并用水清

10、洗干凈后用遇水膨脹膩?zhàn)訔l填充錐形孔穴；用杜拉纖維防水砂漿抹面；最后在外表涂刷兩遍SWF混凝土密封膠。工藝見(jiàn)圖1。 6.2 點(diǎn)滲漏化學(xué)注漿法 在滲水孔位置將襯砌面鑿毛后；鉆孔，孔徑22mm，孔深1215cm；用鋼絲刷刷除外表浮渣；用水清洗干凈后用快硬纖維防水砂漿固定帶有止?jié){功能的注漿管；用手壓泵灌TZS-水溶性聚氨酯與丙酮的混合液，注漿壓力0.6MPa；注漿結(jié)束一周后割除注漿管外露局部，用快硬防水砂漿抹平外表，最后涂刷2遍SWF混凝土密封膠。工藝見(jiàn)圖2。 6.3縫滲漏化學(xué)注漿法 縫滲漏化學(xué)注漿法與點(diǎn)滲漏化學(xué)注漿工藝大致相同，只是針對(duì)滲漏部位和注漿孔數(shù)不同而已，縫滲漏分為騎縫埋嘴注漿法和斜縫埋嘴注

11、漿法，注漿孔沿裂縫走向間隔3040cm布置。注漿順序?yàn)橛上露?，注漿壓力1MPa。工藝見(jiàn)圖3。 6.4PVC管外排法 6.4.1鑿梯形槽。槽上底寬5cm，下底寬6cm，高4cm。 6.4.2用鋼絲刷刷除浮渣，并用水清洗干凈。 6.4.3敷設(shè)鋁膜舌片。用防水砂漿固定鋁膜，抹砂漿時(shí)盡量抹壓槽的兩側(cè)，并抹至于襯砌外表齊平。 6.4.4安裝PVC管。安裝順序是先拱頂后兩側(cè)，接茬部位是下節(jié)壓上節(jié)，接茬長(zhǎng)度1015cm，沿PVC兩側(cè)間隔50cm鉆眼，用U形卡固定PVC管。 6.4.5在PVC管壁兩側(cè)及襯砌外表涂刷一層環(huán)氧樹(shù)脂。 6.4.6待環(huán)氧樹(shù)脂涂層有一定粘結(jié)強(qiáng)度時(shí)，抹壓纖維防水砂漿以堵塞PVC管兩側(cè)與

12、襯砌外表之間的縫隙，以防止水從此縫溢出。 6.4.7在纖維防水砂漿外表涂刷2遍SWF混凝土密封膠。 6.5暗埋PVC管排水法 暗埋PVC管排水法工藝與PVC管外排法根本一致，只是在變形處考慮了變形和收縮，增加了彈性設(shè)置。只是在環(huán)氧樹(shù)脂和防水砂漿中間增加了一道遇水膨脹膩?zhàn)訔l。待纖維防水砂漿有一定強(qiáng)度后，沿變形縫割縫。工藝見(jiàn)圖5。 6.6 深孔注水泥-水玻璃雙液漿法 6.6.1 在注漿段按注漿孔布置平面圖和剖面圖，確定鉆孔位置，鉆孔密度和深度根據(jù)隧道滲漏水情況決定，梅花形布置。本隧道鉆孔密度間隔尺寸30100cm，孔深3050cm，孔徑50mm。 6.6.2水泥采用42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥；水玻璃濃度2535波美度；水泥漿水灰比0.8:1；水泥漿:水玻璃=1:0.6。 6.6.3 注漿結(jié)束割除注漿尾管，在管口2cm處封堵快硬纖維砂漿，外表涂刷2遍SWF密封膠。 6.6.4 注漿壓力不宜過(guò)高，能克服管道阻力即可，控制在0.20.3MPa。 6.6.5 注漿順序有低處向高處，由無(wú)水段到有水段依次推進(jìn)。 6.6.6 注漿量大時(shí)，可分次補(bǔ)壓。 6.7 淺孔注超細(xì)水泥漿法 6.7.1 梅花形布孔眼，孔間距6080cm，孔徑20mm，孔深20cm。 6.7.2