铁路隧道渗漏水防治探讨

2019-09-10 05:30张同文谭春腾
青年生活 2019年31期
关键词:铁路隧道治理

张同文 谭春腾

摘要:渗漏水是铁路隧道的主要质量通病之一。隧道渗漏水降低地下水位,对生态环境造成破坏。本文对铁路隧道隧道工程渗漏水问题进行了解。根据从我国铁路隧道渗漏水的基本情况、主要危害和表现形式上,从防排水系统设计、施工质量、采用防水材料等。方面分析了隧道渗漏水的形成原因,提出相应的治理措施,以便在今后的设计、施工中能有效地防止隧道渗漏水,确保隧道的结构安全和设备的正常使用。

关键词:铁路隧道  渗漏水  治理

一.隧道漏水成因分析

(1)隧道开挖对地下渗流场的影响

隧道的开挖,在原有地层中形成了一个“空洞”,破坏了原地下水的平衡状态,形成了地下水低压力区,改变地下水地下径流方向,使地下水向开挖后的隧道方向汇集。研究表明,隧道开挖后,在隧道周围一定范围内形成了围岩松动区,由于地层的原始地应力的调整,围岩产生变形,出现裂缝,地下水便沿张开裂缝流入隧道。

(2)隧道防排水设计上存在的漏洞

在较长时间内,对隧道防水最薄弱的底部,即使软岩或遇水易软化的岩石(如泥岩),既不设仰拱,又不铺底,放任地下水侵入道床,形成翻浆冒泥,危及行车安全。施工缝、变形缝处理材料只是按工程类比法(有些比较还并不同类)选用,很少按材料性能、地下水压力等进行计算。所有这些,都给隧道渗漏水埋下了隐患。(3)防水砼失效(4)施工缝、变形缝处理不当(5)隧道基底处理不当(6)防水板失效

二、治理措施

(1)点渗漏治理措施

对衬砌混凝土中存在的蜂窝孔洞、裂隙等原因的“点状”漏水,采用直接封堵法和注浆堵水法。表面封堵用于衬砌表面有渗漏痕迹、范围小或当前无渗漏的部位。浅注浆用于表面有湿渍或渗漏部位。

(2)裂缝渗漏治理

对于衬砌中横向施工工作缝及各种不均勻受力产生的纵向、斜裂缝,由于未能有效设置密封及止水材料而导致的“线状”渗漏水,不同成因产生的渗漏水裂缝有区别的进行处理。对于横向缝部位的渗漏水,采用剔槽,加设排水盲沟,外加弹性密封材料封堵的方法。目前常用的密封材料有改性沥青密封膏、聚硫、硅酮、聚氨酯密封胶和各种定型橡胶或膨胀橡胶止水条等。

(3) “面狀”渗漏治理

“面状”渗水,采用刮、刷、喷等工艺增设附加防水层的方法来解决,对较严重面渗漏治理采用深孔注浆,通过注浆密闭富水区的裂隙以及衬砌和外围土层交接的界面。

(4)砌整治措施

1)利用喷射混凝土的隔离封闭作用,将流较小的孔眼、缝隙堵住,减少地下水的出头点并可补平围岩基面的坑洼,保证二衬围岩基面的平整度,防止针状凸点戮破防水板,引起渗漏。

2)二次衬砌时,在纵向两侧边绪处安装纠0排水盲沟,环向安装炸0排水盲沟,纵向间距如8.Onim左右一条,自排水沟至起拱线,在水沟壁上凿眼埋管排水并用钢筋固定在施工缝处按规范和设计要求埋设遇水膨胀型止水条,防止施工缝涌水硅浇注时控制硷捣固时间和摘固部位,确保硅的捣固质。

3)二次衬砌后,硅收缩形成二衬背后空洞积水,采取压浆回填的措施再次减少地下水。

(5)喷射混凝土防渗

影响喷射混凝土作为第一道防水层的因素很多,为提高喷射混凝土抗渗性,应做到以下几点:

1)对喷射混凝土的围岩面进行处理。在喷射前对围岩面进行处理是十分必要的,松散危石的节理、已经张开的裂隙是喷层背后主要积水空间,使结构承受的水压力加大;围岩渗漏水则直接影响喷射混凝土的喷射质量,对大股涌水宜采用注浆堵水,对小股水或裂隙渗漏水宜采用岩面注浆或导管引排后再喷射混凝土,大面积潮湿的岩面宜采用粘结性强的混凝土,如添加外加剂、掺合料以改善混凝土的性能。

2)对喷射混凝土背后空隙进行注浆。在软弱围岩段,支护要采用格栅钢架或型钢钢架,再加上锚杆、钢筋网、纵向连接筋等,使喷射混凝土层内部钢筋密布,加大了喷射难度,不可避免的在内部及靠围岩侧形成空隙,造成内部不密实。对支护及其背后进行注浆是十分必要的,是提高支护抗渗能力的重要保证。

3)对突出的锚杆头进行处理。突出于围岩面的锚杆端部,可事先进行切割,对喷后突出的钢筋头,对其切割后再补啦或用砂浆覆盖。

三、隧道防水防渗工程施工禁忌

1)底板与侧墙的纵向水平施工缝直接留在底板面上或高度≤200mm砌的侧墙上。后果:由于该处承受的剪力大,容易造成结构开裂,甚至损害结构。再则受浇注混凝土条件等限制,此处防水作业效果相对较差,容易造成渗漏。

2)施工缝用遇水膨胀橡胶(或腻子)止水条时,止水条无缓膨胀的功能,而是突出它的快速膨胀(如3d时间达到它的最大膨胀倍率)。

3)为铺设方便,施工缝用遇水膨胀橡胶条设置在离混凝土侧面<70mm处。后果:遇水膨胀橡胶,尤其是膨胀倍率较高的遇水膨胀橡胶遇水会产生较高的膨胀应力,因此在施工缝位置混凝土结合面极易被膨胀所技碎。

4)在横向施工缝上设置遇水膨胀橡胶(或腻子)止水条时,采用直接粘合方式粘在缝面。后果:遇水膨胀橡胶因完全露在表面,有的止水条断面尺寸又偏大,在新混凝土浇注与插入式振捣器插入与振捣时很易下坠与脱落,丧失防水功能。

四、结论

1)促进优质防水材料推广应用的比重。近几年国内研制与引进的新材料、新产品越来越多,虽其性能大同小异,但不乏优质者,然而设计、施工和建设单位在选用时难以鉴别其内在质量及耐久性,或因价格因素而放弃选用优质防水材料。为此,有必要加强产品质量的检验和监督,建立科学、严格的产品质量认证制度,把好材料质量关,正确引导优质产品的扩大应用。

2)推行工程质量保证期制度。以施工单位为主体,在实行防水工程专业承包或专业化施工的前提条件下,对各类防水工程推行质量保证期制度。加强设计与施工的配合尤为重要,设计单位在制订防水方案与选用材料方面应更多吸取并尊重施工单位的意见。

3)提高工程渗漏维修技术水平。大量地下防水工程的实践证明,即使设计采取了周密的防水措施,使用了优质防水材料,但由于防水工程环境与部位复杂,检测技术手段低下,仍难免产生不同程度的渗漏问题,影响工程正常使用。

参考文献

[1]祝和权,李海燕。铁路隧道防水技术现状及趋势[J]。 铁道建设,2003,(10):36-38。

[2]韩忠存,张文强。隧道渗漏水病害的预防及治理[J]。 公路学报,2005,(4):87-92。

[3]曹玉,彭勇,滕伟福,等。运营铁路渗漏水与衬砌 裂损病害分析及整治[J]_西部探矿工程,2003,(6): 92-95。

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