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关于公路隧道防排水施工的探讨张文明
关于公路隧道防排水施工的探讨
——华蓥山隧道施工防排水情况简介
九公司张文明
摘要:
本文强调了公路隧道,尤其是高速公路隧道防排水的重要性,描述了公路隧道的排水标准和排水原则,分析了公路隧道排水技术和排水材料的研究和发展,重点介绍了华蓥山公路瓦斯隧道防排水工程的勘察、设计与施工情况,简述了全断面超前预注浆加固围岩、防止涌突水的方法,分析、总结了隧道涌突水和渗漏水的成因、治理方法与实施结果,并对隧道工程的防排水的设计与施工管理提出笔者的建议。
关键词:
公路隧道防排水涌突水渗漏水治理建议
1公路隧道排水的重要性
随着国家基本建设以及西部大开发政策的出台,我国为了促进西部建设,必然会出现大量的长大隧道工程。
我们知道,所谓公路隧道防排水,其中防水是防止地下水从隧道的拱部或边墙渗漏出来,而排水则是把衬砌背后的地下水汇积到边墙脚通过泄水孔进入侧沟或中心水沟排出。
近年来,随着对土工合成材料研究的不断深入,聚氯乙烯防水板、橡胶防水板等隧道防水材料的开发和引用,提高了公路隧道的防水效果,为我国大力加强公路隧道,特别是高速公路隧道建设创造了条件。
但是,公路隧道多在山岭地区,一般以石质隧道为主,由于岩石风化、地史及地质构造的影响,不仅岩性多变,而且结构构造复杂,会衍生许多不良地质现象。
由于地下水的贮存条件不尽相同,地面水也必然不时渗入隧道,因此对洞内范围内的地下水除了采取有效的防水措施外,还要进行排水疏导,给地下水留出排水通路,减少隧道周围集水对衬砌混凝土的渗透压力,从而达到更加有效地防水,确保洞内不渗不漏。
《地下铁道设计规范》(GJ50157-92)明确提出“以防为主,防排结合”的原则,也表明了隧道排水的重要性。
辽宁省本溪八盘岭隧道,全长1627。
4。
,1989年5月竣工后,由于排水不畅,导致洞内沿施工缝、拱顶、侧墙均有严重的涌水、射水和渗漏水现象。
据估算漏水治理与补强需耗资748万元,占建设总投资的37.4%,造成较大经济损夫。
类似的深刻教训也告诫我们,公路隧道的防排水问题应引起工程技术人员的充分重视。
为此,本文旨在强调隧道排水重要性的基础上,讨论公路隧道的排水标准和排水原则,分析隧道排水技术和排水材料的研究和发展。
重点通过对华蓥山隧道防排水工程的勘察、设计与施工情况,尤其是华蓥山隧道的防排水方法与实施结果和成功经验进行了分析、总结,同时笔者对隧道工程的防排水的设计与施工管理提出了一些粗略的看法,以起到抛砖引玉的作用。
2公路隧道排水标准讨论
工程实践表明,公路隧道排水技术实践性较强,因而必须结合工程及水文地质情况,因地制宜地采取防排水相结合的综合治理措施,选择适当的排水系统,否则可能会导致排水失败或造成经济损失。
为了做好公路隧道排水工作,我国有关公路隧道设计和施工规范以及其它相关的技术规定,对隧道排水的标准都作了规定。
《公路隧道设计规范》(JTJ026-90)指出,公路隧道必须做到防排水措施可靠,要保证行车安全,设备正常使用;排水要畅通,防水要可靠,经济合理,不留后患;对一般公路隧道防水要做到拱部不漏水,边墙不滴水,路面不冒水、不积水,设备洞室不渗水:
对高速公路隧道要求达到拱、墙、设备洞室均不渗水。
《公路隧道施工技术规范》(JTJ042-94)中规定,隧道防排水设施应与营运防排水工程相结合,因为施工期间防排水是保证隧道顺利建成的关键,搞好结构物防排水又是保证隧道正常运营的前提,其防排水工作应按“防、截、排、堵”相结合的综合治理原则进行。
以上分析表明.在一定程度上讲,公路隧道排水标准是定性的。
关于如何定量地测定和把握公路隧道排水标准的问题,目前尚未明确定论。
但我们至少可以这样理解,对较低等级的公路隧道,尤其是短隧道,以及洞内无太多通风、照明、通讯、消防、供电、监控等机电设施的隧道,可适当放宽排水标准。
对高速公路隧道或长大宽体隧道以及洞内增设了一些机电设施的隧道,必须严格执行排水标推,确保隧道无渗漏水。
3公路隧道排水技术及排水材料
公路隧道的传统排水技术是设置排水盲沟、暗沟和暗管。
其中,盲沟是在衬砌背后常用干间片石成为矩形,适用于水流较小的竖向排水。
暗沟一般为矩形断面,适用于环形竖向及纵向沟,常用镀锌铁皮制成。
暗管为圆形,适用于竖向及纵向沟,常用铸铁管或聚氯乙烯管,并在圆管上半部钻一定数量的集水孔,用滤水材料包裹,使之既利于排水,又不为泥沙淤塞。
工程实践表明,这些传统的排水方法,都不同程度地存在施工安装不方便,材料成本太高,排水效果不好,甚至容易堵塞而导致排水失败等问题。
为此,如何经济而有效地完成隧道排水已成为工程技术人员的当务之急。
九十年代初,国外学者提出了聚氯乙烯塑料丝盲沟的隧道排水方案。
盲沟由三部分组成,全宽为60cm。
底板宽60cm,由宽1.0mm的薄形肋条组成,肋条易与喷射或模注混凝土粘结牢固。
内层采用薄形无纺织物与围岩直接接触。
无纺织物能允许地下水渗透而排走,又能防止围岩隙石碴等细小杂质渗入。
这种设置方法可使盲沟畅通不堵塞,有利于长期正常使用。
此外,板中央含有聚氯乙烯塑料丝,可增加地下水的渗入量。
实践证明,该方法对地下水流量大的地方方便可行,根据现场情况随时安装盲沟,施工速度快,造价低,安全可靠,值得借鉴。
据此,铁道部第二勘测设计院对该方法作了改进,采用了纱布包裹Ф3mm钢丝弹簧组成的排水盲沟取代塑料丝。
这样,进一步增加了地下水渗入量,对地下水较丰富的地段更加适用。
近年施工的中梁山、缙云山、华蓥山、尖山子公路隧道排水系统采用了这种新颖的排水技术,效果良好。
4华蓥山隧道概况
华维山隧道是国家主干线成都到上海高速公路广安至邻水段的控制工程,为双线特长直线人字坡隧道,左、右隧道均为4705.95米,为降低KI煤层采空区和FI断层的含水层对隧道施工和结构安全的影响,隧道西段纵坡设计为0.3%,东段为1.1191%。
隧道1997年5月挂口进洞,于1999年10月18日全隧贯通,二次衬砌的渗漏水处理于2000年3月中旬结束,实现了JTJ071-98规定的“隧道拱部、边墙不漏水、路面不冒水、不积水,设备箱洞不渗水”的部颁标准要求。
全隧于2000年7月完成土建主体工程,2000年12月26日正式运营通车。
4.1水文地质资料概况
华蓥山隧道因地质构造十分复杂,被地质专家喻为“地质博物馆”,隧道地处四川省川中和川东结合部,位于华銮市和邻水县交界处的华蓥山地段。
隧址区位于华蓥山脉中段,地势中间高,东西两侧低,地面高程一般为500~1200m,最高点为1274m。
在岩性和构造格局的控制下,隧道区形成了以北东向展布的条带状岩溶山地和岩溶槽谷为主的岩溶地貌景观。
区内岩溶发育和地下水富集,受断层或可溶岩与非可溶岩接触带控制,区内地表水系多呈侧羽状分布,西坡水系向西流,汇人菜花坝沟,西洞口有两条季节性冲沟,左沟和右沟百年一遇流量分别为4.01和4.77m3/S;东坡水系向东流,东洞口附近发育两条常流小溪,并在东洞口以东约二百米处相汇,流入邻水县狮子口水库,左沟和右沟百年一遇流量分别为68和10lm3/S。
该山区雨热同季,降雨量大,多年平均降雨量为1072.7~1108.9mm,主要集中在4~10月,一次最大降雨量可达516.7mm。
地表径流主要依靠大气降雨补给。
根据地了水赋存条件、水理性质和水力特征,将隧道区地下水分为松散岩类孔隙水、碎屑岩类孔隙裂隙水和碳酸盐岩裂隙溶洞水。
其中,松散岩类孔隙水分布零星,水量贫乏;碎屑岩类孔隙裂隙水之含水岩组厚度很小,水量亦不丰富,对隧道无显著影响。
隧道区岩溶水分布的极不均一,地下水往往仅汇聚于几个大泉或一、两条暗沟,其余地区水量极为贫乏。
隧道区为由碳酸盐岩和碎屑岩互层组成的背斜山地。
两翼岩层产状和地形坡度较陡,大部分地区植被发育,且有岩溶槽谷、洼地和落水洞分布,降水也较丰富,有利于地下水的补给。
区内地下水的补给主要靠大气降水,大气降水通过裂隙、溶隙直接下渗或在一定范围内通过岩溶洼地、漏斗、落水洞渗入或汇入地下的方式补给含水层。
其次是相邻含水层和溪流的补给。
区内地下水划分为碳酸盐岩裂隙溶洞水、碎屑岩裂隙层间水等二个主要类型。
4.2防排水设计原则与方案措施
华蓥山隧道防排水设计原则是:
以防、排为主,防、堵、排综合治理,形成完善的防治和排泄体系。
根据瓦斯设防段和非瓦斯设防段的不同特点,分别采用以下措施:
(1)全洞在围岩初期支护与二次模筑砼之间满铺CCR911橡塑防水板及无纺布(300g/m2)。
(2)为提高防水效果,全隧道二次衬砌均采用防水砼,抗渗标号>S6。
(3)沿隧道边墙墙背脚两侧对称设置Ф100~150mm透水管,通过隧底横向排水管将两侧墙背水排入非瓦斯设防段中央排水管。
在隧道内涌、突水地段或隧道开挖后有集中大股水流渗漏处设置弹簧管盲沟;在局部小股水流渗漏处设置无纺布盲沟。
根据隧道内分段涌(渗)水量的大小,在隧道底部或仰拱上设置Ф300~500mm钢筋砼中央排水管,将隧道内涌(渗)水汇集后纵向排出洞外。
在行车方向右侧路缘带下,暗埋Фl50mm铸铁排水管汇集电缆沟内积水和路面清洗、消防水,纵向排出洞外,并每隔25m设沉砂池(积水井)一处。
(4)在变形缝(沉降缝)处设置BW—91型橡胶止水带,在隧道施工缝处设置651型橡胶止水条。
(5)瓦斯设防段除按上述非瓦斯设防段布设防水系统外,还需增加防止瓦斯及其它有害气体逸入隧道内工程技术措施:
洞身结构砼(含仰拱)和带仰拱段路面基层砼(含电缆沟底砼),采用气密性砼(有腐蚀性水介质时为抗腐蚀气密性砼)、在隧道底部(仰拱底部)铺设橡塑板,与洞身橡塑防水板构成封闭圈,防止有害气体和水进人隧道内。
瓦斯设防段中央排水管通过非瓦斯地段时,与非瓦斯设防段中央排水管并行设置,并用橡塑板封闭管身,防止水、气混流管中的有害气体逸入非瓦斯设防段洞内。
5华蓥山隧道岩溶涌突水治理
华蓥山隧道区内碳酸盐岩为非均质各向异性含水层,地下水赋存极不均一,地下水位高于隧道设计高程10余米至约400米,洞口段岩溶强~中等发育,各种岩溶通道给地下水提供了较好的聚集条件,隧道中部虽岩溶弱发育,断层、采空区等也给地下水大量进入隧道创造了良好的通道;区内雨量大,给予地下水良好的补充。
煤矿(528)水平掘进所遇极端月均最大流量41774.4m3/d(1989年7月)的涌水,这也是隧道可能遇涌突水的有力例证。
计算所得全隧道各含水岩组(段)的预测瞬时最大涌水量,其中左轴线为126150m3/d,右轴线为124476m3/d;取528水平长期观测计算之极端月均流量83558m3/d为隧道极端月均流量推荐值;取类比多年最大月均流量52042m3/d为隧道多年最大月均流量推荐值;取528水平资料推算之14292m3/d为隧道多年平均流量推荐值。
结合煤矿坑道涌水点的分析,隧道内有11段可能出现较大涌水,需要重点防范的地段是左线隧道ZK33+530~+620、ZK33+754~+800、ZK34+275~+400、ZK34+660~+710、ZK37+130~+155,右线隧道YK33+550~+636、YK33+741~+800、YK34+281~+400、YK35+085~+131、YK35+550~+610、YK37+130~+155。
隧道实际情况与原来所预测的出入很大,涌突水集中在隧道西段,许多地段详勘资料上没有提到。
根据施工阶段的观测资料,隧道溶洞、涌水(泥、砂石)多次出现,并含有大量的瓦斯及多种有害气体,遭遇特大涌突水(泥、沙)近30次。
5.1隧道涌突水特点
(1)水量大,来势猛。
在1998年的多次突水事件中,西段左线一次最大突水量高达686900m3/d,右线达25100m3/d,并且在开始降雨约9个小时后,最短时暴雨后仅1小时,突水即可发生;
(2)突发性强、突水点集中,水量极不稳定。
隧道西段,尤其是左线出水表现为高度集中的突水形式,岩溶水多在极短的时间内突然溃入,使隧道很快变为集水廊道,而主要突水点仅三、四个,局限在T1f4和P2c灰岩层位,水量变化系数高达270;
(3)伴有严重的突泥涌砂现象,最大一次YK33+281涌出2万余立方米,累积突泥砂量已达3万多立方米;
(4)局部地段出现高压涌水,仅YK34+664掌子面一个孔涌水就达875m3/d,水平射程达22m;ZK32+927最大涌水量1万多m3/h。
上述涌突水特点表明,岩溶含水介质的非均质性和各向异性明显,导水和输出能力极强;水流具集中补给和快速响应、液态和固态并存、有压和无压交替的突出特征。
结合其它资料可以判断,隧道西段所处的岩溶地下水系统应属隙洞管网系统。
水量与作为原排水方案设计依据的涌水量预测有很大差异。
5.2隧道涌突水的原设计方案
隧道施工进入灰岩地层、不同岩性接角带或断层破碎带地段后,采用地质雷达,预测、预报掌子面前方的岩溶形态,结合开挖利用钻孔台车将部分炮眼钻孔加深(根据钻孔机械选择4~8m)予以验证,必要时辅以超前水平深孔探水、根据探测结果,结合地表生态环境要求综合分析判断,突水防治措施分别采取以下3种方式:
局部注浆堵水、深孔预注浆堵水或局部注浆封堵及引排。
(1)局部注浆堵水:
西洞口段通过三叠系灰岩地层,因属岩溶强烈发育带,区域内存在暗河,地表分布有溶洞、溶泉;东洞口段通过三叠系嘉陵江组1、2、3段灰岩,岩溶发育,且与地表连通,突水、涌泥形态以岩溶管道水为主,施工揭穿岩溶管道后,可引发突水,导致施工灾害及疏干地表溶泉,因此.根据探测的水量,采取局部围岩预注浆堵水措施以防止突水。
(2)深孔预注浆堵水:
通过三叠系长兴组灰岩地段,地层出露于地表,地表岩溶强烈发育,洞身虽处于岩溶不发育区,直接揭穿较大岩溶通道的可能性较小,但该地层中发育有F2断层形成直通地面的渗水通道,可能出现较大涌水或突水,在隧道中部穿过FI(仰天窝)断层,因受构造断裂和褶皱的双重影响,岩层破碎,赋水条件好。
岩溶极为发育,加之上部分布有煤矿采空区,矿巷道内之水亦可能沿其下渗,估计发生突水的可能性极大。
此外,位于龙王洞背斜的三叠系茅口组灰岩含大量裂隙水和溶隙水,岩层内地下水静储量随隧过开挖将涌入洞内,故隧道掘进通过上述地段,采取深孔预注浆堵水措施,以防止突水的发生.确保施工安全。
(3)局部注浆封堵及引排:
隧道进入东口段二叠系长兴组、三叠系飞仙关组第4段灰岩时,其地下水形态以基岩裂隙水、溶隙水为主,水量不会太大。
施工中宜加强超前探水,必要时局部注浆封堵或引排等防排水措施。
5.3华蓥山隧道岩溶涌突水处治方案与实施效果
根据华銮山隧道详勘阶段的涌水量预测资料,原排水设计方案采用中心排水沟(2根Ф400~500mm)进行隧道排水,其排水量可达2I000m3/d(左、右线)。
从提供的水量资料看,该方案是能满足隧道的排水要求的,并且也符合大多数隧道所采用的“以排为主”这一传统的治水原则。
1、超前注浆见成效
本隧右线开挖通过F2断层段,开挖后涌水量约3700m3/d,暴雨时最大约3万m3/d,二次衬砌完成后,未出现漏水,1999年4月暴雨后,该段3处施工缝处全部突水。
而本隧左线根据右线揭示情况在夏季进行了超前预注浆后开挖通过,开挖后涌水量约100m3/d,二次衬砌施工完成后,1999年4月暴雨及以后,该段施工缝处均未漏水。
显然断层处进行了超前预注浆对治理涌水起到了明显效果。
2、弹簧管网排水系统
本隧右线YK35+550~+610在1999年4月开挖通过时以及之后,洞内曾像下雨一般。
衬砌时采用Ф150环向弹簧管,每2m设置一道,纵向采用Ф100弹簧管,每2m设置一道,构成网状排水系统。
拱脚环向弹簧管与小边墙上部纵向排水管接通,同时与仰拱部位的弹簧管连通,将水引入中央排水管。
衬砌后该段未出现渗漏水现象。
3、纵横向泄水洞
从隧道施工揭示的涌突水量及规模看,隧道左线西段1998年4月底测得涌水量达68万m3/d,当时降雨量仅131.8mm。
原设计方案已不能满足隧道西段的排水要求,且各施工单位均无快速施工深孔预注浆和检验其效果的设备,实际仅在局部段落实施了小导管注浆,凡超前预注浆效果较好,开挖后注浆仅起到塔小水流和归槽的作用,故需要根据实际涌突水情况调整原排水方案。
鉴于隧道西段岩溶地下水系统主要接受大气降水的集中补给,水流在隙洞管网中以有压和无压流的形式交替出现并迅速传输,最终以大泉形式集中排泄的特点,如果对西段隧道采取以“堵”为主的治水原则,虽然对保护生态环境大有裨益,但实际操作存在两点困难:
一是隧道须按有压衬砌设计,目前我国尚无先例可循,因而造价和工期将大大增加和延长。
而采取以“排”为主的泄水洞方案,仅是改变了山体原有排水管网的泄水路径,虽对环境有一定影响,但能有效防治隧道涌突水,不改变已施工的结构支护系统,可操作性强,经多次研究比选,泄水洞排水方案“技术可行、保证工期、经济合理”。
泄水洞净宽3.00m,净高2.80m的直墙近半圆拱,纵坡0.55%,洞口高程494.00m,原设计全长1762m(轴线呈“S”形)。
能满足80万m3/d的涌突水的排泄要求。
实际施工时从西口右线(隧道洞口里程YK32+700,ZK32+693.05,设计高程505.40m)右侧洞外纵向170m横向70m进洞,在右线YK32+962涌水点前方(YK32+901.848)转68°横穿主隧道下至左线左侧外15米(轴线间距22m),沿主隧轴线向前至隧道核部西侧ZK34+639.05止,在ZK33+394、ZK33+535(F2断层)、ZK34+160、ZK34+350(F1断层)、ZK34+511、ZK34+657等处附近设横向泄水洞。
本隧泄水洞工程1998年12月开工修建,遇8处总长近100m的溶洞区,其中1999年4月8日遇XK0+528溶洞,清淤、支护至1999年9月2日才恢复掘进,泄水洞工程近5个月一直处于半停工状态,2000年4月底掘进到变更设计里程ZK34+639.05(XK2+163.444),全长约2170m,加上6个横向泄水洞(全长近300m)的共同作用,从根本上彻底解决了涌突水(泥和沙)等问题。
6华蓥山隧道渗漏水整治
根据本隧道渗漏水情况分析,漏水原因主要有:
隧道洞身穿越2个大断层和数个破碎带,断层构造岩的破碎带及破碎影响带带长,附近岩体的裂隙特别发育,为基岩裂隙地下水向隧道洞体的渗透提供了积水廊道和源远流长的通道。
溶洞、断层、裂隙为地下水提供了贮积、运移空间:
地表覆盖层透水性好,下部基岩裂隙与之连通或直接裸露于地表,由于降雨人接补给,导致隧道围岩及山体含有较大贮量的孔隙与裂隙地下水,区内年与季降雨量变化大,隧道开挖与衬砌时未预见到其最大出水量而未预埋足够的排水设施。
有的排水盲沟(管)未施作防塔保护层或被破坏而被堵塞,防水板因强大的水头压力或泵送砼的冲击力使接头处脱粘以及局部被打破或有沙眼而失去防水作用,在施工缝、变形缝、间隙缝及人工振动不密实处出现渗漏水。
渗漏水的整治原则是:
拱部渗漏水整治采用堵排结合,综合整治;边墙以排为主,局部伴有泥砂者以堵为主;对拱部边墙水量较大的集中出水点,均以凿槽埋管方式引至洞内排水沟。
在隧道渗漏水的处理中,采取“排、堵、防”相结合的整治方案归纳出以下四种方法,有时一个渗水部位用几种方法相结合处理,整治效果才明显。
6.1注浆法
此法主要用于渗水量较小,水流分散不便引排的拱部施工缝、衬砌裂缝及个别出水点面。
对衬砌内部注浆,以封闭流水通道及衬砌裂隙,或使水流相对集中,便于引排。
此法施工时应注意观察浆液是否沿墙背盲沟及纵横向泄水管流出,防止堵塞已成排水系统。
(l)注浆法的施工工艺:
在渗水点、缝、面处钻孔,安装注浆管弓冰,钻孔深度约为衬砌厚度的互/3,不超过1/2,控制在8~10cm,孔径不小于3cm,间距根据渗水量的大小确定、在安装好注浆管后,对渗漏水的面及缝进行抗面和嵌缝处理,使渗漏水能从注浆管中流出。
在抚面及嵌缝达到一定强度后,进行压水试验,以检查抹面及嵌缝效果、疏通裂缝:
确定注浆参数:
压水试验压力一般维持在0.4Mpa左右,稳压时间10min;注浆施工:
注浆材料为丙烯酸胺(丙凝)或掺BR增强防水剂水泥浆。
采用丙凝注浆压力为0.3~0.4MPa,采用水泥浆压力为0.4~0.5MPa,稳压时间5min。
注浆后,如个别点还有渗漏,可用凿糟排水法处理。
(2)堵漏注浆材料,双液浆:
水玻璃-水泥、丙烯酸胺。
单液浆(根据需要添加一些外加剂,如BR增强防水剂,BR—E型专用粉)有;水溶性聚氨脂、氰凝、水泥(细砂)等。
6.2凿槽排水法
本方法主要用于拱部、边墙具有单一点位的线流、股流、射流等水量较大点,或用上述三种方法处理,出现渗漏集中水量较大的点。
(1)对股流及射流采用聚乙烯管作为引排水通道,具体施工步骤:
凿10cm宽,10cm深的槽,至排水沟,并将槽内的粉尘及松动砼块冲洗干净,做好上部集水口,放置Фl00mm的半圆聚乙烯管,外面用防水极(砂浆)封抹,剩3cm的普通砂浆抹面层。
对凿槽用普通防水砂浆封闭、平整衬砌表面后,涂抹一层防水涂料。
(2)对线流点用塑料排水板作为引排水通道,具体步骤:
凿10cm宽、7cm深的槽至排水沟,并将槽内的粉尘及松动砼块冲洗干净。
放置塑料排水板,外面用防水砂浆封抹,剩3cm的普通砂浆抹面层。
对凿槽用普通砂浆封闭。
7思考与建议
华蓥山隧道已经以优质、快速的建成并通车了,其质量标准和建设速度在国内特长山岭公路隧道是首屈一指的,其土建造价也是相对较低的(每延米2.9万元),但综合实际情况,还是有必要将工程中所发生和想到的与水有关的问题与建议提出来,供设计、科研、施工与建设决策者参考。
7.1加强排水管网系统,在围岩整体性好的地段取消防水层
尽量采取复合衬砌防水,充分利用结构的自防水,并合理布置排水管和排水沟、合理选择高性能防水层和结构自防水材料,加强接缝及变形缝细部防水的处理。
刚性防水与柔性防水相辅相成,采取“防、排、堵、截”综合治理方法,确保衬砌结构不漏水。
例如:
(1)在少水的III、VI类围岩且非大变形地段,一旦围岩或初期支护对防水砼二次衬砌的变形及收缩的约束力不致造成衬砌中出现能漏水(气)的裂纹时,可以加强防水砼的自防水功能研究,取消无纺布与防水板,在水大之处采用注浆止水进行堵排归槽的办法,再在局部有水断面和施工缝、沉降缝处采用无纺布集水,内置各种具有一定刚度的管式峦沟,外敷一定宽度的防水板,相邻施工缝连接部设置质量可靠的止水设施的办法,将水引至边墙横、纵向泄水管后,集中排入隧道纵向排水沟,这样可以节省土建造价,还可加快二次衬砌进度,且围岩、初期支护、二次衬砌三者可形成一个整体,共同发挥作用,初期支护、二次衬砌的厚度将比规范规定值要减小;防水板一旦刺破未被发现,其处理难度较大,对拱顶来说,无纺布与防水板的松弛系数不够时,将造成二次衬砌与岩壁之间形成空隙,这样拱顶的水沿纵向漫流,浸泡围岩,时间一长,围岩的自成拱效应通己新丧失,它的重力全部作用在二次衬砌上,可能造成二次衬砌破坏的工程事故;而取消防水板,二次衬砌直接与围岩接触,既封闭了围岩,又可以起到联合支撑作用。
(2)凡要进入排水系统的水都必须经排水沟管网有效过滤,凡溶洞或管道型岩溶涌突水(泥、沙)
应采取排堵(“堵泥沙、排水”)相结合,凡可能透水的断层缝均宜压浆胶结其充填物后才开挖,凡相对隔水岩层与含水岩层交界处不论开挖时是否有水均应设置带过滤层的弹簧管盲沟。
(3)本隧道瓦斯设防段采用了气密性砼,其抗渗等级要求高,凡是模板台车浇的段落几乎未发现渗漏水现象,因其有附着式振捣器,振动均匀,砼密实性好,避免了人为的不均衡因素,提高砼密实度就能提高防水能力。
(4)全隧防排水设施1800多万元,注浆止水近3000万元,泄水洞1400多万元、因漏水赔偿当地农民近200万元,承包人渗漏水专项处治花费近70万元,这些共占总投资的比例是相当大的。
7.2加强凿毛,杜绝施工缝漏水
本隧渗漏水主要集中在衬砌施工缝、间歇处理缝处,原因之一是砼表面凿毛不彻底、接头处砼不密实造成的,因人工凿毛质量难保证,且功效低,不利于施工,检查人员也无一个检测
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