运营期老旧隧道渗漏水病害成因与治理方法研究

2014-05-13 11:37李上金
科技创新与应用 2014年15期
关键词:治理成因

李上金

摘 要:在施工过程中由于受施工技术、材料以及管理等多方面的影响,在运营期间受使用环境等多方面因素的影响,老旧隧道逐渐出现各种病害,其中最常见的就是水害。隧道漏水不仅增加了隧道湿度,同时还会对隧道结构、电路、轨道、行车安全、运输安全等造成不良影响,因此加强对隧道漏水成因以及治理措施的研究具有重要意义。文章对运营期间的老旧隧道渗漏水现象原因进行了分析,并提出相应解决措施。

关键词:运营期;老旧隧道;渗漏水;成因;治理

1 隧道渗漏水病害的影响分析

轨道交通与平常公路相比具有更多的不可确定性,例如比较常见的轨道变形以及腐蚀等,对各因素产生影响的风险规避能力比较低,无论是施工过程中的材料、技术,还是后期使用过程中的管理等都会对隧道质量造成不良影响,进而会形成影响交通正常运行的病害[1]。在所有病害中最为主要的就是水害,即渗水、漏水等。隧道出现渗漏水现象,将会对隧道内部轨道等设施造成腐蚀,威胁行车安全,严重的甚至还会威胁到地面建筑以及周围水环境等。水害对隧道造成的不良影响主要可以表现在四个方面:第一,部分隧道渗漏水中含有腐蚀成分,会对衬砌混凝土内钢筋或者是砌筑砂浆造成腐蚀影响,降低衬砌的承载能力。第二,渗漏水对隧道内设备造成损坏,如对照明、轨道以及通讯等设备造成腐蚀,不但会影响设备的正常使用,而且会增加设备维护费用,同时还会缩短设备使用寿命。第三,隧道渗漏水还会造成路基下沉等病害,使得铁路线路轨距水平变形超限。或者是因为水害形成冻胀现象,造成隧道内部路面不平整,威胁行车安全。第四,隧道渗漏水带走大量地表水或者是造成含水层水大量流失,影响周围水环境的稳定。

2 运营期老旧隧道渗漏水病害成因

2.1 隧道穿过含水层

因为隧道施工需要对原环境进行开挖施工,这就要求技术人员在正式施工前对当地环境进行详细勘察,并确定相应施工方案[2]。隧道的开挖就是在原有地形中形成一个空洞,破坏了当地的水平衡,形成了地下水低压区,影响了地下水径流的方向。特别是在施工前只为施工方便,而将隧道直接穿过含水层,在后期使用过程中,由于低应力的改变,使得隧道围岩产生变形或者出现裂缝,使地下水沿裂缝流出,形成水害影响交通安全。

2.2 隧道内排水设施不完善

有限制的将衬砌背后地下水排出,降低地下水对衬砌的影响,是隧道水害防护的解决措施之一。但是目前我国很多隧道施工中排水系统所起到的功效性很低,虽然设置了相应的排水系统,但是对排水盲管、盲沟等维护不及时,使其被砂浆堵死,不能起到排水作用。另外,甚至有的隧道在施工时根本就没有设置泄水孔、盲沟、盲管等排水系统,造成衬砌后方地下水逐渐增多,最后出现渗漏水现象。

2.3 砼衬砌施工质量较差

造成衬砌施工质量差的原因主要有几个方面:第一,注浆技术落后,在隧道开挖施工中不能对地下水进行有效处理,导致在正式施工时支护结构只能在水中工作,影响了混凝土浇筑质量。第二,泉眼处或者裂隙水较发育处没有进行引排水。在进行衬砌混凝土施工时,渗漏水流到混凝土中,改变了水灰比,使得混凝土内渗水通道增加,在衬砌没有达到初凝效果之前就穿过衬砌层,形成水害现象。第三,对于施工缝和变形缝振捣不密实,止水条和止水带不能与混凝土相密合,使衬砌后方地下水渗漏出来。

2.4 隧道维护不到位

隧道渗漏水病害不但受施工影响,后期使用过程中的维护管理环节同样重要。隧道在投入运营后受车辆交通影响,也会对隧道本身结构以及内部设施等造成影响。就现状来看虽然大部分隧道在进入运营期后都会形成专业技术团队对其进行维护,但是由于维护人员专业素质高低不同,维护效果也就不同,如果对衬砌等混凝土结构出现缝隙等不能及时发现及时解决就会在运营期间埋下巨大隐患。另一方面,缺少日常维护管理,在运营过程中各种砂浆、泥土等逐渐将排水系统堵塞,增加了衬砌后方地下水压力,出现裂缝进而形成水害现象。

3 老旧隧道渗漏水病害治理方法

3.1 完善隧道内各项排水设施

增加隧道内排水设施,尤其在出现渗水现象的部位添加排水设备。如将水软管、塑料盲沟等排水管道埋设于岩面上出水点部分,并用钢钉固定。喷射初期将排水管道引入拱脚,通过临时排水沟将水引出洞外。另外,按照施工规定必须要保证盲沟、盲管等运营期间使用效率,保证施工面的平滑顺畅性,确保渗漏水可以顺利流出隧道外,降低对隧道内部设备线路等的影响。

3.2 加强砼衬砌施工质量控制

加强衬砌施工质量主要可以在三个方面来进行:第一,如果渗漏水部位在衬砌两侧墙部,则需要在渗漏水位置开凿一道小型引水槽,将渗漏水引入永久性排水系统。要求将水槽施工断面为5×5cm,可根据渗水情况严重与否对断面进行调整。对于水槽施工尽量使其靠拢内壁,并且水槽四周平滑顺畅,并选择用环氧树脂砂浆等材料将水槽内部磨平。第二,如果渗漏水部位靠近拱部,则需要采取注浆技术。可以选择环氧树脂砂浆作为注浆材料,在注浆施工时设置注浆孔,将孔深控制在小于衬砌厚度范围内,直径控制为42mm左右,最后埋设注浆管。如果只是小范围小剂量的渗水,则可打多个注浆孔向其注入环氧树脂砂浆即可,一般情况下注浆压力控制在0.2~0.5MPa。第三,对于施工缝、沉降缝渗漏水处理。采取的方法主要是将渗水施工缝或者是沉降缝,沿渗水部位开凿一个1cm左右的缝隙并清理干净,在开凿的缝隙底部压入底衬泡沫条,最后用灌缝枪将单组反应型聚氨酯嵌缝胶打入并压实即可。

3.3 加强隧道维护与管理

加强运营期老旧隧道的维护与管理是降低水害影响的重要措施。老旧隧道因施工技术以及材料等方面影响,在工程结构稳定性以及设计上都存在一定缺陷,想要保证其实用效率,就必须要在后期管理中加强维护。例如应该安排专业技术人员定期对隧道进行检查维护,如果一旦发现渗漏水问题,则可直接有效的解决。另外,还应制定相应规章制度,通过路段承包等责任制做到责任到身,激发维护人员的责任心,以早发现早治理的方式降低隧道水害影响。加强对隧道维护管理,必须要定期对其进行检测、评估与修复补强,在维护管理中可以选择用检查、安全检测、维修补强的顺序来进行,对隧道进行全面检查,在做出初步安全判定并发现问题后,则进入下一步实施安全检测与安全评估阶段,进行维修补强施工。通过加强对老旧隧道运营期间的维护与管理,在提升隧道自身质量的同时提高使用年限和交通安全。

4 结束语

社会经济的快速发展,使得我国交通行业得到更大一步的提升。现在隧道逐渐成为最主要的地下交通,对人们的生活带来更大方便,为保证隧道功能可以得到最大程度的发挥了,我们必须要加强对水害的研究,针对造成渗漏水的原因进行分析,并积极寻找解决措施,降低水害对隧道工程造成的不良影响。

参考文献

[1]李江林,关淑萍.探地雷达在隧洞衬砌质量检测中的应用[J].隧道建设,2010,(01):26-27.

[2]吴江滨.运营隧道衬砌状态评估体系研究[J].现代城市轨道交通,2010,(06):16-17.

[3]张宇旭.隧道工程常见病害的危害及成因分析[J].国外建材科技,2011,(01):12-13.

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