【摘要】由于隧道滲漏水,增加隧道內空氣濕度,造成軌、通訊、照明等設施損壞,據(jù)鐵路公務部門統(tǒng)計,漏水隧道鋼軌的使用壽命約為正常狀態(tài)下的1/2。所以對鐵路隧道滲漏水的整治,刻不容緩。并提出了預防和整治隧道滲漏水的相關措施。
【關鍵詞】鐵路隧道;滲漏水;現(xiàn)狀;整治方法
近年來,國內興起客運專線建設高潮,由于客運專線工程質量標準高、要求嚴,特別是隧道工程,各工序施工必須符合設計和規(guī)范的要求。但是由于施工的不確定性,隧道結構往往產(chǎn)生局部缺陷,如局部滲漏水,影響了結構外觀質量。針對這一現(xiàn)象,筆者提出了自己的一些建議。
1.鐵路隧道滲漏水的原因分析
1.1 隧道穿越的山體巖性為石灰?guī)r、灰?guī)r,節(jié)理裂隙較發(fā)育,小型溶溝較多,地下水通道暢通,巖溶、裂隙等地下水豐富,涌水量大,造成隧道洞體周邊有大量的水蓄積。
1.2 隧道防排水系統(tǒng)不完善。隧道雖然采用了復合式襯砌,但僅在拱部設有防水板,并且當二次襯砌產(chǎn)生貫穿性裂縫時,拱部防水板己經(jīng)破壞失效。
1.3 兩側邊墻沒有鋪設防水板,僅設有豎向盲管。巖體與混凝土的析出物、渣體極易堵塞管道,導致地下水沒有出路,而沿襯砌施工縫和裂縫滲漏出來。
1.4 在混凝土施工過程中因施工環(huán)節(jié)及施工工序的搭接等原因造成混凝土施工不是一次性灌注完成,形成施工縫,局部會存在漏水現(xiàn)象。
1.5 隧道開挖基面不平整,以及初期支護的噴射混凝土厚度不足,造成防水板基面不平整,局部存在針狀凸點,在混凝土澆注時,針狀凸點戮破防水板,引起滲漏。
1.6 混凝土的干縮裂縫。這些裂縫大部分為環(huán)向施工縫,其產(chǎn)生的主要原因是在襯砌施工過中,養(yǎng)護不到位,其深度很可能貫穿整個隧道襯砌,對施工防水影響很大。
1.7 地質條件惡化。因圍巖破碎、節(jié)理發(fā)育,使圍巖飽含裂隙水,又因本地區(qū)雨水充足,地下水補給充分,使得隧道容易滲水。還由于受到軟弱圍巖松動壓力,大變形巖體的擠壓,相鄰洞室開挖的影響,導致隧道結構變形或破壞。
1.8 隧道開挖成型差,襯砌混凝土厚度嚴重不均勻;欠挖或初期支護侵入襯砌限界,造成襯砌混凝土厚度不足。個別隧道襯砌混凝土背后存在脫空現(xiàn)象。
1.9 在隧道拱頂部位,特別是剎尖部位,有明顯的滲誦水孔眼,呈蜂窩狀,地下水就從這些孔眼中滲出或流出,沿襯砌下流至隧道排水溝中。形成點漏的主要原因是在施工過程中,因剎尖部位搗固不密實或漏搗,造成混凝土內部疏松,形成孔眼。
1.10 混凝土大面積滲漏水,主要出現(xiàn)在混凝土拱部,邊墻也有這種現(xiàn)象。形成大面積滲漏的主要原因是施工過程中采取先墻后拱的施工方法,使得在起拱線處形成施工縫,又在起拱線處,因邊墻結束灌注,其殘余拌合料中粗骨料居多,使得在搗固過程中,搗固不密實,形成孔眼,為地下水的滲出提供通道。
2.鐵路隧道滲漏水的防治研究
2.1 大面積滲漏水。對于面狀的大面積滲水,應先降低水位,盡量在無水的條件下作業(yè),如因條件限制不能降水,需在滲漏水情況下直接進行操作時,則首先認真做好引水工作,逐步進行封堵,使面漏變成線漏,線漏變成點漏,最后按點的滲漏水治理方案進行堵漏防水。還有就是采用刮、刷、噴等工藝增設附加防水層的方法來解決的。從隧道內部做迎水面的附加防水層已不可能,所以就只能在背水面做內防水,這就要求防水層抗?jié)B性好,凝結固化時間短,有一定的膨脹性或彈性,能在潮濕基面施工且必須與基層粘結牢固。
2.2 點狀滲漏水。對于點狀的漏水,主要采用注漿堵水的方法。根據(jù)漏水的程度和產(chǎn)生漏水的原因的不同,可分別采用向襯砌內注漿和向襯砌后的圍巖或回填層注漿兩種方式。對注漿材料的要求是:可灌性好、凝結時間可調、固結體強度高、抗?jié)B性好、粘結力強、耐久性好、價格便宜、無毒無污染。但實際上一種材料要全部滿足上述要求是不可能的,所以只能依據(jù)不同需要選用不同的材料。對于向襯砌后的圍巖或回填層注漿,一般使用水泥水玻璃漿液和雙快水泥漿液。對于向襯砌內注漿則一般使用超細水泥漿液和以聚氨酯為代表的各種化學漿液。
2.3 線狀滲漏水。對于線狀的三縫部位的滲漏水,主要是采用剔槽,加設排水盲溝.外加彈性密封材料封堵的方法。目前常用的密封材料有改性瀝青密封膏,聚硫、硅酮、聚氨酯密封膠,和各種定型橡膠或膨脹橡膠止水條等。對密封材料的要求是:彈性好,與襯砌的粘結性好,抗?jié)B性好,耐老化性好,價格便宜,施工簡便。目前常用的密封材料在隧道中,由于基面潮濕,粘結性較難保證,而固化后其壓縮恢復率又有一個逐漸下降的過程,所以其長期防水性能并不理想。而膨脹橡膠止水條,由于它是定型產(chǎn)品,外形尺寸很難正好適應三縫部位的需要,所以施工很困難。針對這一現(xiàn)狀,我們開發(fā)了一種不定型的遇水膨脹型防水密封膠,遇水膨脹率可達 5%~10%,兼具了一般密封膠施工方便和膨脹止水條遇水膨脹的優(yōu)點,可以很好地適應治理隧道三縫部位滲漏水的需要。還有就是采用快速直接堵塞法。這種方法適用水壓較小的慢、快和急流滲漏水。操作時沿裂縫剔八字形槽,洗干凈后填充拌好的促凝型膠,擠壓密實。經(jīng)檢查無漏水后,再抹素灰、水泥砂漿各一層并掃毛,待砂漿凝固后,再做防水層。
2.4 丙凝法堵漏方法。這是一種有效的整治隧道漏水的新方法,它以丙烯酸胺為主劑,配以其他化學藥劑(如二甲基雙丙烯酸胺、p-二甲胺基丙烴、過硫酸胺等)以水溶液狀態(tài)注入地層或巖層中,發(fā)生聚合反應,形成具有彈性的不溶于水的聚合體,堵塞結構空隙,巖層裂縫,阻止水的通過,從而起到堵水的作用。
3.鐵路隧道滲漏水的注意事項
3.1 在材料選擇方面要選擇經(jīng)過工程實踐證明的成熟產(chǎn)品,質量、規(guī)格和物理性能應符合標準、規(guī)范的規(guī)定要求,確定的材料要進行復測檢驗。
3.2 建筑設計方案方面,洞室的地面標高應略高于洞口外的地面標高,以便組織有效的排水系統(tǒng)。對于防水薄弱部位,如變形縫、穿墻管、溝坑等,應從建筑布置上為加強防水措施創(chuàng)造條件。
3.3 施工時,防水構造的施工應嚴格按照操作規(guī)程進行。主體結構和防水構造完工后,應及時回填,回填土應分層夯實。所有排水用的明溝、盲溝、天溝、慮層等,施工后應清理,以防堵塞。
滲漏水問題是隧道的常見病害,也是影響隧道運營安全的重大問題。文中對隧道滲漏水的危害及其原因進行了闡述,提出了預防和整治隧道滲漏水的若干措施??傊?,只要做到了科學設計、合理選材、精心施工和高效管理,就能有效防治隧道滲漏水現(xiàn)象的發(fā)生。