理论教育 隧道工程施工-防水措施详解

隧道工程施工-防水措施详解

时间:2023-08-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:在隧道工程中,会大量使用防水混凝土,一般可通过添加防水剂等措施来改善混凝土的抗渗性能,达到防水目的。防水混凝土的抗渗等级及抗压强度应满足设计要求,一般要求有如下几点。防水混凝土的配合比选择应注意:①水灰比不得大于0.6;②水泥用量不得少于280 kg/m3;③砂率应适当提高,并不得低于35%衬砌防水混凝土施工必须采用机械振捣。

隧道工程施工-防水措施详解

隧道防水措施分为模筑混凝土衬砌防水、塑料板防水、止水带防水、注浆堵水等,注浆有超前预注浆、围岩注浆、衬砌背后注浆、衬砌内注浆几种。这几种防水措施以结构防水为主,塑料板防水为辅,且塑料板防水是以结构防水为依托的。

1.模筑混凝土衬砌防水

内层衬砌所采用的就地模筑混凝土本身就具有一定的抗渗阻水性能,称为结构防水。但普通混凝土的抗渗性较差,尤其是在施工质量不高的情况下,如振捣不密实,施工缝、沉降缝、伸缩缝处理不好,配比不当等,则更易形成水的渗漏、漫流。当地下水有侵蚀性时,对混凝土的腐蚀更为严重。一般应采取改善施工质量、提高混凝土抗渗等级或增设塑料板辅助防水层的方法。在防冻要求较高时,还应结合防水要求设置保温隔热层,避免冰水冻融对衬砌结构造成破坏。

如果能保证衬砌混凝土的抗渗防水性能,则不需要另外采取其他防水堵水措施。因此,充分利用衬砌混凝土本身的防水性能,是较为基本及经济的防水措施。

在隧道工程中,会大量使用防水混凝土,一般可通过添加防水剂等措施来改善混凝土的抗渗性能,达到防水目的。防水混凝土的抗渗等级及抗压强度应满足设计要求,一般要求有如下几点。

(1)防水混凝土的配合比选择应注意:①水灰比不得大于0.6;②水泥用量不得少于280 kg/m3;③砂率应适当提高,并不得低于35%

(2)衬砌防水混凝土施工必须采用机械振捣。施工缝、沉降缝及伸缩缝则可以采用中埋式塑料或橡胶止水带,或采用背贴塑料止水带止水。

2.塑料板防水

塑料板防水是指在内、外层衬砌之间敷设软聚氯乙烯薄膜、聚异丁烯片、聚乙烯片等防水卷材的辅助防水措施。明洞衬砌结构可在其外喷涂乳化沥青等防水剂作为防水层。塑料板防水层可以很好地弥补结构防水的不足,塑料板厚度一般为1.2 mm。

喷层表面凹凸不平时,须事先以砂浆敷面,做成找平层,使岩壁与防水层密贴。防水层接缝处,一般用热气焊接,或用电敏电阻焊接,也可用适当的溶剂进行熔解焊接,以保证防水的效果。

塑料板防水层是一项防水新技术,它具有优良的防水性能和耐腐蚀性能,在隧道及地下工程中得到了日益广泛的应用。现代隧道一般均设计满铺塑料防水板。塑料板厚度一般为1.2 mm。挂防水板前应割除锚杆头等尖锐物,防止防水板遭到破坏。铺设塑料板时不能绷得太紧,要预留一定的松弛度,焊缝要按工艺要求焊接牢固,防止在浇筑内层衬砌混凝土时,由于塑料板向凹处张拉过度变形而受到破坏。

3.分区隔离防水(www.daowen.com)

隧道穿越地层范围大,地下水的埋藏条件复杂,往往同一座隧道中的不同区段,地下水的出露情况差异很大。因此,在隧道内层衬砌施作完成后,尤其是在已建成但没有满铺防水板的隧道中,会由于防水板铺装质量和内层衬砌混凝土质量等问题而产生渗漏,从而使防水维修成为一大难题。目前隧道工程中多采用分区隔离防排水技术,即在隧道长度方向将地下水分区隔离,并针对富水地段重点采取有效的防排水措施,以达到提高全隧道防水效果,降低防排水成本的目的。

采用分区隔离防水技术,可较好地解决既有隧道的渗漏水问题,且费用较低。分隔区段的长度应根据地下水在洞内出露的范围和水量的大小确定,富水地段可按二衬段长度分区,分区采用带注浆管的背贴式止水带,发生渗漏水时可进行注浆。采用分区防水的区段,注浆顺序为先进行拱顶处回填注浆,再进行背贴式止水带上的花管注浆,最后进行分区的注浆嘴注浆。

4.超挖回填及注浆堵水

隧道施工中,在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级围岩条件下,开挖质量比较容易控制,超挖、欠挖量一般不会太大。对于少量局部超挖,应在施作初期支护时,采用喷射混凝土喷填平顺。

在Ⅳ、Ⅴ级石质围岩条件下,开挖质量控制比较困难,超挖、欠挖量会比较大。对于较大的超挖部分,隧道施工规范允许采用普通混凝土或片石混凝土回填。实际操作中,可先利用初期支护的钢拱架、锚杆、钢筋网和喷射混凝土形成壳体,然后分区段(分仓)采用泵送普通混凝土回填。

采用超前小导管或超前长钢管将适宜的胶结材料压注到地层节理、裂隙、孔隙中,不仅可以加固围岩,同时也起到了堵水作用,更可以防止地下水大量流失,较好地保护地下水环境。在隧道内层衬砌施作完成后,若因内层衬砌混凝土质量等问题而产生渗漏,也可以向衬砌与围岩之间的缝隙压注胶结材料,以实现堵水。

对于隧道防水问题,应尽可能地在初期支护施工中就解决好。

5.明洞防水

明洞建于露天空旷地区,一般受到地表径流的影响,如不设法拦截、排走水流,容易引起对坡面的冲刷,产生坍塌,并流入回填土体内部,浸泡回填料,增加明洞负荷。为了保证建筑物的安全稳定,规范规定,明洞顶部应设置必要的截水、排水系统

当衬砌背后有地下水源时,在靠山一侧边墙顶或边墙后应设置纵向或竖向盲沟,将水引至边墙进水孔,排入洞内排水沟,衬砌外缘应敷设外贴式防水层。

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