公路隧道滲漏水常見病害及防排水技術(shù)

公路隧道滲漏水常見病害及防排水技術(shù)呂康成

長安大學(xué)公路學(xué)院1.引言

1.2隧道常見病害1）滲水漏水2）襯砌開裂3）限界受侵4）路面破損1.引言

1.3滲漏水的危害1)造成路面濕滑，威脅行車安全.2)引發(fā)各種凍害，惡化運(yùn)營環(huán)境.3)損傷隧道結(jié)構(gòu)，影響長期穩(wěn)定2)增加洞內(nèi)濕度，降低照明效率.

大板山隧道的凍害（1）大板山隧道的凍害（2）千陽嶺隧道滲漏水千陽嶺隧道滲漏水千陽嶺隧道路面斜縫千陽嶺隧道路面錯(cuò)臺(tái)千陽嶺隧道洞壁擦痕新莊嶺隧道檢修道傾斜新莊嶺隧道墻角旋轉(zhuǎn)1.引言1.4產(chǎn)生滲漏水的原因1）認(rèn)識(shí)問題2）設(shè)計(jì)問題3）施工問題4）運(yùn)管問題1.引言1.5防范對策1）業(yè)主重視2）設(shè)計(jì)科學(xué)3）施工精心未雨綢繆，不留隱患。2公路隧道的防排水體系兩個(gè)基本概念隧道防水——防止地下水沿隧道徑向流動(dòng)隧道排水——排走可能沿徑向流向隧道的地下水3圍巖注漿堵水（防水圈1）現(xiàn)狀：國外重視國內(nèi)放棄（賽里木隧道）觀點(diǎn)：一勞永逸，一舉兩得，封堵為宜。3圍巖注漿堵水（防水圈1）條件方法1）斷層破碎帶超前導(dǎo)管注漿2）裂隙水發(fā)育區(qū)圍堵法、洞頂扇區(qū)法2公路隧腥道的防兵排水體鋸系4隧道搞防水稻層（怖防水磁圈2）構(gòu)成死：防盞水板+土工丟布（桶復(fù)合誰、分快層）防水板該材料：PVC禁E邊VA松LD李PE盼HD妖PE等規(guī)格：尤幅寬20公00雖——套60捕00省m良m厚度1m讀m工藝墊：鋪灶掛，應(yīng)拼幅鋪掛方霜法：吊丑掛法、談熱合法分、LV法4隧道防瞎水層（謊防水圈2）4.桿1施工期掛防水層膀缺陷1）遵拼幅賀焊縫炎不嚴(yán)2）懶防水疤板損漢傷4.冬2運(yùn)營芬期防匆水層池?fù)p傷噴射砼妙表面隧道運(yùn)界營期防眠水層損迫傷原因圖1防水層沖力學(xué)性揭態(tài)試驗(yàn)港試件規(guī)復(fù)格與加棍載模式噴射砼兩表面力學(xué)性蹄態(tài)模擬勵(lì)試驗(yàn)結(jié)喝論：1)粗糙表炮面會(huì)導(dǎo)野致防水選層損傷2)平滑棟表層拒有利通于防事水層暑保護(hù)防水獄層保乳護(hù)措炒施1）噴攜射混凝壤土的表消面用砂劍漿罩面2）也噴射捉混凝姜土的仙表面胞用卵忘石作范粗集腎料表層頸噴砂籌漿人工探抹光2公路隧奧道的防綿排水體壯系5襯砌刷和施灑工縫史防水湯（防緩水圈3）5.1襯砌聞滲漏原因：安（里對策）1）厭襯砌滾裂縫（1）拆冶模過早西（按規(guī)治范要求破控制拆映模時(shí)間已）（2）混溫變滋應(yīng)力晝（昂讓襯乏砌段司自由圍變形斷）（3）圍租巖壓力考（使襯臘砌適應(yīng)碎圍巖壓茫力）2）砼志不密實(shí)（1）材渾料不勻尖（避免連之）（2）衫振搗譯不良瞞（頃避免效之）（3）澆怠注間歇樹（避免秤之）5襯砌陶和施檔工縫貴防水晌（防蓬水圈3）5.崗2施工縫離滲漏原因：1）滲水下汗排不暢2）止鉗水帶允、膨網(wǎng)脹橡醋膠條腐周圍柴不密躁實(shí)3）止籌水帶據(jù)接頭歉不嚴(yán)施工縫海滲漏原風(fēng)因1）女滲水背下排辜不暢圖2現(xiàn)行皺的施加工縫懼防水必構(gòu)造2）止服水帶芽、膨趟脹橡橫膠條蟻周圍裂不密未實(shí)施工縫倒防水不描嚴(yán)3）施炸工縫冠止水棍帶接尾頭不抬嚴(yán)5.奧3可排水胞止水帶可排唐水止碧水帶翠及其伸設(shè)置環(huán)向泛施工探縫下鳴部排咐水構(gòu)擔(dān)造襯砌環(huán)長向施工白縫下部行排水構(gòu)卵造傳統(tǒng)惕安裝鞋工藝炎存在祥的問萬題圖6止水劃帶傳雹統(tǒng)安序裝方輸法5.條4止水帶鄉(xiāng)豐無接頭昆安裝工澆藝襯砌基草礎(chǔ)上預(yù)軌留止水蛛帶安裝竹槽2公路隧蝕道的防道排水體災(zāi)系6噴射硬砼與護(hù)防水屈層間歌隙的皂排水常規(guī)設(shè)揀計(jì)：1）沿隧洗道縱向5—作10再m設(shè)置1條（脈準(zhǔn)）蜓環(huán)向堡排水仙管。2）環(huán)嫂向排賞水管贊下端械與縱惹向排勿水管存相接群。可能的騙改進(jìn)：1）環(huán)譯向排擋水管謀實(shí)現(xiàn)肥全環(huán)哀向，竭下端挑與中集央排首水管籍相通準(zhǔn)。2）縱腿向排悼水管巨輔助閑環(huán)向諷排水疏管排濱水。2公路隧印道的防扇排水體漫系7防水層移與襯砌根砼間隙魯?shù)呐潘F(xiàn)狀糟：目前設(shè)桃計(jì)中未歪考慮觀點(diǎn)：1）應(yīng)考編慮2）可福排水晌止水述帶可愧部分班解決悟問題2公路蕉隧道溪的防菜排水蹈體系8縱向排勇水現(xiàn)狀：縱向濟(jì)排水施管的沾排水廚坡度奪與路艦面縱捷坡一釋致觀點(diǎn)驚：縱向丘排水確管在電縱向耗可呈繞波浪量狀，劫局部次加大宮水力表坡度9橫向排鎖水與中湊央排水注意：1）砌上下柏游妥竊善連傅接2）憐照圖緣瑞施工郊，保績證坡遭度3）撲謹(jǐn)防球淤堵10總結(jié)滲漏愁水是嬌隧道猜的常振見病松害，撐只有燈科學(xué)彼設(shè)計(jì)悠，合剩理選編材和伴精心摔施工講，才腦能避有免隧拉道滲象漏水六的發(fā)籠生。隧道辰防凍隧道凍物害可分盛為兩大風(fēng)類（1）洞內(nèi)結(jié)柱冰（2）結(jié)構(gòu)芽因凍黃損傷前者談?dòng)绊懹[車輛爭的正悶常行梁使，瞞后者結(jié)影響壟結(jié)構(gòu)相的長附期穩(wěn)損定，坑兩者誰都是的隧道域安全子運(yùn)營萬的隱志患。凍害虎成因（1）關(guān)于隧吉道洞內(nèi)忠結(jié)冰凍柔害，具葬有圈層未構(gòu)造的洞防水體害系未能寶充分發(fā)或揮作用遮是洞內(nèi)蹄滲漏結(jié)登冰的主問要原因斗，排水訴體系因軟凍不能撓正常工訴作也對過滲漏結(jié)枯冰有很繞大影響胡。（2）關(guān)于欣結(jié)構(gòu)錄因凍螺損傷腹，有楊襯砌梁結(jié)構(gòu)紗因壁珠外凍掏脹損弓傷和終襯砌獎(jiǎng)結(jié)構(gòu)格因內(nèi)兩部凍榨脹損味傷兩定種情散況。結(jié)構(gòu)言因凍直損傷（1）襯砌拖結(jié)構(gòu)驅(qū)因壁報(bào)外凍普脹損蜘傷（2）襯砌斗結(jié)構(gòu)領(lǐng)因內(nèi)槍部凍陵脹損則傷襯砌牙壁外他凍脹襯砌結(jié)勇構(gòu)因壁央外凍脹優(yōu)損傷發(fā)擋生的條煌件：（1）襯砌憲壁外殺有一干定的弊積水（2）一定抗范圍然內(nèi)溫秩度低免于0℃當(dāng)積扁水或/與圍候巖凍角結(jié)體猴積膨毒脹時(shí)唯，會(huì)局對襯遍砌結(jié)僻構(gòu)施顫加作銳用力猾，如覽果此柱作用融力很位大，芒則可素能使聲結(jié)構(gòu)防受到割損傷帖?？沙饘⑦@杏種凍蒜脹損哭傷稱貞為宏清觀凍倆脹損允傷。元宏觀蜜凍脹幸損傷搜源于架凍脹都體對剪襯砌牢結(jié)構(gòu)喚施加司的壓涼力。襯砌習(xí)壁外鄉(xiāng)豐凍脹連發(fā)展蜂示意圖襯砌壁繼外凍脹研究宏程觀凍脹糠時(shí)兩個(gè)滋重要因蹤蝶素通常很被忽視您：一是水籃體的外形開放性車，即從單襯砌外需表面向扭圍巖的往各個(gè)方般向，都勿可能有插水體進(jìn)柱退的通涼道；二是凍邀結(jié)過程晝的漸進(jìn)鏟性，即崇在隧道晃的橫斷戰(zhàn)面內(nèi)，流凍結(jié)過痕程是沿泡隧道的蒸徑向逐歡漸向外違發(fā)展的億。過程鼓說明前圖為逗襯砌青壁后漿空腔鞠充水冠后冰詞凍發(fā)勤展過危程的態(tài)示意少圖。射水體油凍結(jié)喝從襯狹砌的梁外表符面開尋始，0℃等逐溫面砍逐漸慎向外貌推進(jìn)水。此柄間，但水體診通過勺圍巖綠節(jié)理濫裂隙穴提供趴的各豆種通蝦道向蠻外排殲擠。略當(dāng)冰炊凍發(fā)馳展到梨空腔健壁面筑時(shí)，述空腔峰完全集被冰堵體占商據(jù)。拼之后映，滲寫水無虎法進(jìn)協(xié)入冰脂體，袍冰體找的體兇積不爹再擴(kuò)考大，情所以孕冰體揭難以口對襯蟻砌結(jié)冤構(gòu)施皇加較賞大的掘凍脹貝壓力者。冰常凍過初程發(fā)止展到顏一定雹程度僵后，0℃凍結(jié)弓面會(huì)處結(jié)在圍巖見內(nèi)的某車個(gè)位置霸，其內(nèi)殲是冰凍穴圍巖，上其外是憑飽水圍逗巖?？忌陸]到冰幫凍的發(fā)鞭展過程綱，冰凍救圍巖因猶其內(nèi)裂雜隙水凍幼結(jié)而引花起的自印身體積丸增加微挽乎其微能，所以擾，“圍坑巖的凍賭結(jié)深度級(jí)愈大，敘襯砌結(jié)溜構(gòu)所受套的凍脹辭壓力愈邪大”的商觀點(diǎn)是養(yǎng)錯(cuò)誤的躲。因此，掩宏觀凍迷脹損傷硬在隧道襲設(shè)計(jì)時(shí)騙可以不度予考慮鉆。襯砌帝內(nèi)部脾凍脹襯砌斷內(nèi)部昏凍脹續(xù)可分皮為細(xì)耳觀凍耀脹和鄰微觀饒凍脹細(xì)觀重凍脹憐是指貞隧道互襯砌傘內(nèi)部棍存在它裂縫畢或空處洞并蠻充滿少滲水職，此紀(jì)滲水歌凍結(jié)庫體積倆膨脹丘，在尿襯砌析內(nèi)向煤裂縫素或空均洞的匪壁面效施加掠作用王力的裂現(xiàn)象店。細(xì)奸觀凍件脹會(huì)旅使裂給縫發(fā)脫展、孟連通酸，不歸斷損糠傷隧也道襯舟砌結(jié)暢構(gòu)，者威脅爽襯砌半結(jié)構(gòu)覆的長撇期穩(wěn)豪定。微觀常凍脹景是指啞隧道范襯砌捆內(nèi)部穗或表世面存擊在微事小空刷隙并謠充滿壺水分院，這疫些吸駝附水調(diào)分凍律結(jié)體間積膨沈脹，盯給其敗周圍賤的混傻凝土雀材料墻施加烘作用堂力的飛現(xiàn)象彎。細(xì)晌觀凍編脹會(huì)東破壞改混凝父土的降內(nèi)部絲式結(jié)構(gòu)礦，使朝水泥滋、細(xì)箱骨料誘、粗拼骨料間之間伙的聯(lián)桌系逐棚漸斷停裂，濃混凝迫土表訴面不鴨斷脫滑皮。聰細(xì)觀枕凍脹賤在振悟搗不版密實(shí)昆、抗贏滲性輩差的剛混凝寫土內(nèi)亮危害醬性很畢大。因此賓，襯搶砌內(nèi)六部凍鳥脹有繭很大斬的破探壞力參，工窄程建騙設(shè)中廈應(yīng)注京意防塘范。春融期螺凍害原私因(1遵)防水層盞兩側(cè)界跪面排水聾不暢（2）縱慢向排撐水管餃凍結(jié)（3）出治水口肥封凍(1崗)防水層碰兩側(cè)界吳面排水海不暢解凍初三階員段A逗B聰C（2）縱向?qū)m排水管編凍結(jié)春融濫期地友下水抽壓力蜂較大原因：（1）地天下水債由地邁表水耀補(bǔ)給抵；（2）一汽些地融帶地沖表先或于隧陰道圍齒巖解白凍；（3）春融夕期隧道摸下半部裂排水不出暢。凍害嘆預(yù)防（1）防弱滲漏水（2）患防襯田砌裂宇縫（3）設(shè)環(huán)嫌向保溫笑排水管（4）丹電供禿熱防芳凍預(yù)櫻案襯砌迫裂縫燙預(yù)防實(shí)踐表雷明，寒撇區(qū)隧道隱襯砌較券非寒區(qū)筋隧道的奔更容易懲出現(xiàn)裂芳縫，而舍且裂縫扭更容易膝發(fā)展。帖其原因決在于寒珍區(qū)隧道膛襯砌內(nèi)摔容易出歸現(xiàn)較大德的溫度佳應(yīng)力?；坏┮r淘砌內(nèi)有到原生的沉或后生危的裂縫丟出現(xiàn)，燒當(dāng)寒冷挎季節(jié)襯矮砌溫度壓大幅度陷降低時(shí)蹤蝶，如果借襯砌不執(zhí)能自由冶收縮，訴則在襯崇砌內(nèi)就員會(huì)出現(xiàn)蹲一定的伴溫度應(yīng)蹈力，特兼別是，順在裂縫臟的尖端紗，會(huì)發(fā)逼生較大呼的應(yīng)力慈集中，差使裂縫數(shù)發(fā)展。帖久而久鴉之，裂享縫會(huì)由惜線狀發(fā)范展為網(wǎng)沿狀，嚴(yán)哥重時(shí)襯筆砌掉塊乏，威脅年隧道結(jié)御構(gòu)穩(wěn)定申與行車渣安全。消除或宜減少襯李砌溫度豈應(yīng)力主裁要有兩肚條途徑橡：一是汗減少襯責(zé)砌在寒煩暑季節(jié)沖的溫度投差；二查是減小姓溫變過狗程中的來不利約周束。保溫環(huán)希向排水酷管寒冷延地區(qū)麻的隧廚道常孫因襯合砌壁場后排提水系狂統(tǒng)的糖凍結(jié)爸，特每別是嚷環(huán)向魯排水旱管的攝凍結(jié)小，而疤導(dǎo)致烏隧道經(jīng)排水四不暢[10雕][1房誠1]?，F(xiàn)有售的隧道段保溫方跨法有兩檔種：一令是在隧栽道襯砌俘的外表脊面全面輩設(shè)置保減溫層；期二是在胃隧道襯錦砌壁后強(qiáng)全面設(shè)釋置保溫瓣層。第遼一種方策法的不脅足在于籠：在寒樸冷季節(jié)卸，如果衫隧道襯乘砌防水期不嚴(yán)，忙滲水會(huì)樣浸濕襯堤砌表面案的保溫毯層，降烏低其保粉溫性能信，逐漸少使保溫蔥層起皮勺脫落，命滲水在寫襯砌或鑰路面流毯淌并結(jié)清冰。第維二種方寺法的不母足在于幟：沒有盾注意保歡溫層的克防水防免潮，保場溫層常仇年處于緣瑞潮濕的袖環(huán)境中紐奉，其保展溫性能控會(huì)大幅移降低。保溫些環(huán)向叔排水鳳管保溫環(huán)拘向排水嚴(yán)管事實(shí)支上，矮只要陪環(huán)向捧排水披管暢淹通，晚洞頂旗襯砌姻后就頃不可坡能有據(jù)大量骨積水膨，所言以隧翁道保押溫的只首要口任務(wù)恰是保反證環(huán)鵝向排淡水管鴉暢通娛。為供此，塊可采黎取局痰部保臨溫措糖施。疲具體準(zhǔn)方法觸是：裳沿初破期支籠護(hù)表罵面的大環(huán)向蟲排水盛管設(shè)江條帶項(xiàng)保溫脆層。蜂條帶說保溫續(xù)層由4層材料則組成，征從初期賊支護(hù)表莊面到襯蜜砌壁后叢，依次公為土工膨布、高晚分子防泰水板、返保溫材掉料、高殖分子防輛水板。裹土工布惰為墊層粥，兩層客防水板新將保溫兇材料夾款于中間晝，四周最用熱合瓣法密封給，保證捉保溫材姑料的防教水防潮盞和高效前保溫。稠緊貼土窗工布的遼高分子濃防水板突兩側(cè)與洪隧道常球規(guī)的防腿水板熱他合拼接室，使條丘帶保溫苦層與隧留道防水車層融為低一體。聯(lián)在寒冷顛地區(qū)，想環(huán)向排站水管應(yīng)后直通至桶路面下哀的中央燦排水管躍。路面來下方的稱環(huán)向排渴水管用軋防水防修潮且斷風(fēng)面呈環(huán)虧狀的保食溫層保躲溫。隧道供興熱預(yù)案一般違來說桂，隧規(guī)道供提熱服劑務(wù)于綢隧道卵排水鴨。隧吳道供周熱有股電熱居、地目熱、助熱風(fēng)寸和暖領(lǐng)氣等負(fù)多種犁方式勇，供夏熱系所統(tǒng)往幸往需薪要較芬大的什工程深投資撕和可狼觀的懂運(yùn)營捧費(fèi)用勒，應(yīng)鵝當(dāng)慎循用。且在隧塞道凍也害多縮慧發(fā)地題區(qū)，捧隧道修建設(shè)臟中可織考慮銅一種蜻電熱賤融冰省預(yù)案餅。具乘體做猴法是泉：襯砌肚施工脹時(shí)，東在襯淺砌與郵防水韻層間嫩預(yù)埋UPV肆C塑料面管，戴該塑許料管喬下端緞至縱鉆向排柜水管登，上畏端從沉距路唐面約6m處彎出綢襯砌。秒隧道運(yùn)妙營過程賺中，若君某些襯俘砌段因瘦壁后“聚下凍上誼融”而佩發(fā)生滲盯漏，則擴(kuò)可向這科些襯砌孕段的預(yù)效埋管內(nèi)巡壽插電熱銀帶，并京通電供以熱。熱楊能的局形部傳導(dǎo)控，能在扎襯砌壁薄后形成球一條排返水通道搞，隧道叔頂部的弱積水便建可得以次排泄，饑從而消倉除隧道度的滲漏伶及其引趴發(fā)的各征種凍害票。對于歸沒有滲咐漏水和凝冰凍的跑襯砌段躁，則無雅需插電檔熱帶和俊供電。隧道供繼熱預(yù)案電熱漆帶（1）電熱散帶：通撇電后能做產(chǎn)生熱墊量的電悔線（2）特