張利英
摘要:新建高速公路隧道一般開通運(yùn)營2~3年后會出現(xiàn)不同程度的滲漏水病害。文章依托廣西六寨至河池高速公路瑤寨隧道滲漏水病害實(shí)例,從外部因素及內(nèi)部因素兩個(gè)方面分析隧道二襯滲漏水原因,剖析了面狀滲水、接縫滲漏、集中涌水的治理方案,提出滲漏水防治的措施,探究了隧道排水系統(tǒng)除碳酸鈣結(jié)晶新技術(shù),為今后隧道滲漏水處治提供參考。
關(guān)鍵詞:隧道滲漏水;滲水原因;處治措施
0 引言
隧道二襯滲漏水病害已成通病,在全國范圍內(nèi)時(shí)常發(fā)生,部分滲水嚴(yán)重危及過往車輛的安全通行,必須進(jìn)行治理,以確保隧道運(yùn)營安全。本文所研究的六河高速公路瑤寨隧道,隧道地址位于中低山區(qū)喀斯特地貌,山峰連綿起伏,地形、地貌受巖性、構(gòu)造控制明顯,本文針對該隧道滲漏水病害特點(diǎn),從外部因素及內(nèi)部因素兩個(gè)方面分析滲漏水的原因,提出了滲漏水防治的方案。
1 工程概況
1.1 隧道概況
六寨至河池高速公路全長108km,已通車運(yùn)營7年。全線共設(shè)置隧道15座,其中瑤寨隧道設(shè)計(jì)為分離式隧道,屬長隧道,隧道上行線樁號為K1681+800~K1684+517,全長2717m,縱坡為-2.05%;隧道下行線樁號為K1681+797~K1684+498,全長2701m,縱坡為-2.05%。最大埋深約270m。全隧道設(shè)置人行橫洞7座,車行橫洞3座。
1.2 水文地質(zhì)情況
隧道設(shè)計(jì)標(biāo)高以上地層尚屬包氣帶,且山體上表面有一個(gè)大凹坑,形成了一個(gè)天然水庫。隧道中部的上第三系地層通常情況下(非強(qiáng)降雨)處于非飽水狀態(tài),地下水為流經(jīng)的重力水(地表水及雨水在重力作用下向下運(yùn)動),屬于孔隙水或者裂隙水類型。
2 隧道滲漏水原因分析
巖溶區(qū)隧道滲漏水病害特征較為復(fù)雜,本文主要依據(jù)現(xiàn)有的病害特點(diǎn)從外力和環(huán)境等外部因素及材料、施工等人為主觀因素進(jìn)行分析。
2.1 外部因素
(1)隧道山頂有天然的水庫,且圍巖透水性較強(qiáng),襯砌長期承受一定的水壓力,使得防水薄弱處滲漏進(jìn)入隧道內(nèi)。
(2)巖溶區(qū)水系發(fā)達(dá),且隧道大部分位于地下水位線以下,地下水受地表水直接補(bǔ)給,因此也與地表降水量有直接關(guān)系。
(3)巖溶區(qū)山體水含大量的鈣化物,結(jié)晶后容易造成排水系統(tǒng)堵塞,導(dǎo)致襯砌水壓力增大,從而從薄弱處滲出。
2.2 主觀因素
(1)防水層的材料質(zhì)量不佳、材料耐久性差、抗腐蝕能力低下等因素影響,導(dǎo)致防水失效。
(2)施工工藝不當(dāng),襯砌混凝土與止水帶等防水構(gòu)造物粘貼不牢或施工不當(dāng)造成防水板、止水帶等防水構(gòu)造物破損,導(dǎo)致防水失效。
(3)二襯混凝土振搗不密實(shí),出現(xiàn)蜂窩麻面、空鼓、裂隙等,從而導(dǎo)致滲漏。
(4)隧道內(nèi)檢查井或中央排水管等排水系統(tǒng)淤塞,致使地表水位升高、水壓力增大導(dǎo)致二襯滲漏水。
3 瑤寨隧道滲漏水病害現(xiàn)狀
瑤寨隧道襯砌滲漏水病害為:12處施工接縫滲漏水,1處集中涌水。具體見表1。
4 隧道滲漏水處治
根據(jù)瑤寨隧道滲漏水病害現(xiàn)狀,可分為接縫漏水和集中涌水這兩種病害,也是隧道最常見的滲漏水病害,并制定了以“排”為主的處治方法。下面具體分析這兩種病害的處治方法:
4.1 接縫滲漏
隧道接縫漏水主要指施工縫、沉降縫、收縮縫漏水。處治方法主要為采用鑿槽,加設(shè)排水盲管,外加彈性密封材料封堵的方法。
對于有滲水的不規(guī)則軸向及斜向、環(huán)向裂縫滲漏水,先將待施工的滲漏區(qū)周圍混凝土表面清洗干凈,除去原表面的瓷磚,并鏟除疏松、空鼓及蜂窩結(jié)構(gòu),沿接縫開一條6~8cm寬、6~7cm深的矩形槽,表面盡可能鑿平整,開槽直至電纜槽底部,將50mm的半管嵌入槽中,將水引入槽內(nèi),最后將接縫滲漏水排入邊溝中。
主要施工步驟如下:
(1)清除積水及粘附物,檢查滲漏源,彈線標(biāo)記;
(2)鑿除找平層至原混凝土面,以滲水縫為中心,每側(cè)寬為10~15cm;
(3)在結(jié)構(gòu)面刻鑿矩形槽,寬為6~8cm,深為6~7cm;
(4)在矩形槽內(nèi)抹一層薄的防水砂漿;
(5)安裝50mm半圓波紋管或PE導(dǎo)流槽管;
(6)環(huán)氧樹脂充填,導(dǎo)流管封閉處理;
(7)環(huán)氧砂漿防水處理及修復(fù)面層。
4.2 集中涌水
對于隧道內(nèi)局部滲漏水較嚴(yán)重地段,一般需要同時(shí)采用注漿堵水加引排水方法。針對線狀滴水或成噴淋狀涌水點(diǎn)擬布設(shè)50排水孔,間距擬采用1.5m×1.5m梅花形布置。排水孔內(nèi)均設(shè)30mm,長為0.3m的PE排水管(外包土工布),并通過50mm環(huán)向盲管引至隧道兩邊的排水溝內(nèi)。
主要施工步驟為:
(1)鉆孔:鉆孔孔徑為50mm,深度根據(jù)實(shí)際需要,但不能鉆穿原有防水層,間距擬采用1.5m×1.5m梅花形布置。
(2)PE管加工:選用30mm的PE管,管壁打5mm的小孔,間距為8~10cm,梅花型布置,用土工布包裹,并用土工膠粘實(shí)。
(3)安裝PE管及密封孔口:安管前應(yīng)修整表面,并用快凝水泥封閉排水管,確保密封,不滲漏。
(4)安裝環(huán)向盲管:盲管采用50mm的PE管與孔內(nèi)管相連接,將水引至排水溝。接口處應(yīng)密封性好且順直,以利于引排水。為了外表美觀,環(huán)向管一般都為暗埋式盲管。
(5)固定盲管:采用不銹鋼條和水泥釘固定。
(6)環(huán)氧砂漿表面防水處理及修復(fù)飾面層。
5 排水系統(tǒng)除垢技術(shù)探究
隧道滲漏水處治是比較麻煩的一項(xiàng)工作,如果隧道周圍裂隙水含有鈣化物質(zhì)和混凝土析出物會造成隧道排水系統(tǒng)堵塞,使襯砌背后水流不暢,水流無法排出,導(dǎo)致排水不暢,引起襯砌滲水。
通過現(xiàn)場試驗(yàn)研究,采用以下兩種方式進(jìn)行處置:
(1)采用增大引、排水管的管徑,如將原來設(shè)計(jì)的50mm管改用100mm的管,防止結(jié)晶體阻塞引、排水系統(tǒng),從而防止以前處治過的引、排水管失效。
(2)通過在引、排水管內(nèi)壁涂刷阻垢劑(成都揚(yáng)華源動新材料科技有限公司生產(chǎn)的YHYD-SS-NM滲透性涂料)來緩解排水管內(nèi)壁結(jié)晶,防止結(jié)晶物堵塞排水管,從而防止引、排水管失效。為解決碳酸鈣結(jié)晶造成隧道襯砌排水系統(tǒng)失效,五洲交通股份有限公司于2018年7月開始協(xié)同西南交通大學(xué)、成都揚(yáng)華源動新材料科技有限公司運(yùn)用新材料、新技術(shù)對六河路三叉嶺隧道兩處二襯滲漏水進(jìn)行了處治實(shí)驗(yàn),取得了較好的效果?!端淼酪r砌施工縫滲水排水構(gòu)造》于2019-05-03獲得了國家專利認(rèn)證(專利號:201821462873.4),且該專利技術(shù)在五洲交通股份有限公司的隧道滲漏水修復(fù)工程中得到了廣泛推廣運(yùn)用。
6 結(jié)語
本文詳細(xì)分析了隧道接縫滲漏、集中涌水的治理方案和施工工藝,探究了隧道排水系統(tǒng)除垢新技術(shù),為今后隧道滲漏水處治提供參考。
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