【摘要】随着经济的发展和社会的进步,隧道工程越来越多。隧道渗漏是隧道工程中的常见问题,长期的渗漏对于隧道的结构会造成很大的损害,甚至出现坍塌现象。所以,隧道施工中,提高隧道排水处理是非常重要的。
【关键词】隧道;排水;处理
中图分类号: U45 文献标识码: A
一、前言
文章对隧道防排水的必要性和重要性进行了简要介绍,对公路隧道主要防排水技术及施工进行了阐述,通过分析,并结合自身实践经验和相关理论知识,对公路隧道防排水的相关措施进行了探讨。
二、隧道防排水的必要性和重要性分析水害,不仅直接影响着公路隧道工程的外观效果、结构安全和运营条件,也是勘察设计和施工控制过程中必须重点考虑的因素。公路隧道的建设,往往因为地下水或地表水的不利作用,不仅大大增加了设计、施工难度和建设成本,同时也随时威胁着隧道的结构安全和使用寿命。隧道工程中地下水和地表水的存在虽然是不可避免的,但是实践经验证明,它对工程的危害却是可以避免和减少的,有效地预防和治理隧道水病害,已成为隧道工程建设者们的当务之急。
三、主要的隧道防排水技术分析1.复合式衬砌防排水技术目前我国采用新奥法施工的隧道一般都使用复合式衬砌防排水技术。此种技术主要包括一次支护、两次模筑混凝,以及加筑其间的防水材料(注浆填塞)。(1)初期支护通常包括锚杆和喷射混凝土两部分。铺设一次支护时,通常采用或刷式或喷涂式或粘贴式的方法铺设防水材料。其中,刷式防水层是指将新型的防水材料刷在初期支护上,形成隔水层;喷涂防水层,顾名思义指的是将防水材料喷涂在初期支护表面上,使其形成一层保护层,从而达到防水的目的。粘贴防水层将防水材料以粘贴的方式紧密的与支护粘连在一起,来达到防水效果。(2)在完成二次衬砌后,需要通过注浆的方式,来达到防水的效果。其原理是将浆料注入预留好的注浆孔,从而控制在防水层与二次衬砌之间的注浆量,以达到完全密贴止水的效果。模筑衬砌的质量可靠,一般不仅可以做到有效的防水,还能有效的减少喷射的混凝土与二次衬砌模注的混凝土之间约束应力,从而有效地防止了二次模注混凝土产生的裂缝。但需要指出的是:如若前两道结构的防水失败,在二次模注的施工缝和沉降缝处会产生渗漏水现象。因此,如何保证二次衬砌的施工缝和沉降缝处的防水工艺质量在隧道施工中需要特别注意。2.单层式衬砌防排水技术喷锚衬砌的单层式结构是由北欧许多国家推广的,喷锚衬砌主要由锚杆、混凝土(HPS)和钢支架组成。其具有支护强度高、无渗水或极少渗水、一次成型、无施工和沉降缝等优点。但考虑到运营要求,此种施工方法需要在其内部安装离壁式的非受力结构,因此目前我国仅在低等级公路隧道中使用单层式结构。3.断层、破碎带地层中的防排水技术针对于通过断层、破碎带地层的隧道,需要采取特殊的排水系统。这类地带常常处于富水地层,经常出现暗河或溶洞流水等情况。目前国内对这类地段的排水系统主要采用超前或环向等注浆的方式进行堵水。其中的关键在于明确水源位置,超前预测,合理处理好堵与排的关系并选用合适浆料。
四、隧道防排水技术的施工分析1、围岩注浆堵水
这种技术就是在隧道围岩的富水段地层作灌注浆液处理,从而达到封堵地层中的会产生渗水的缝隙,减少隧道的渗水机率。在注浆时,如果技术或者围岩结构发生较大变化,对地表的安全产生威胁时,应该立刻减少注浆的压力,或者更换可注性比较强的材质,改变注浆参数,再继续进行注浆处理。如果发生堵塞、串浆,需要采取间歇性注浆的方法,一直到停止注浆。然后,需要采用凝固性强的注将材料,缩短它的胶凝时间,对串浆的部位做封堵的处理。2.喷射混凝土喷射混凝土因为密实度和强度都比较低,在围岩变形中,很容易产生大量的不规则裂缝,因为喷射混凝土技术把握比较难,而且把握不好渗透效果就会比较地差,所以,在我国现在公路隧道施工中,已经基本不采用这种方法来对公路隧道进行防渗漏处理。从围岩渗透出来的地下水,很容易就会渗透到喷射混凝土与防水层中间。有了防水层的阻挡,地下水无法渗入隧道,而是会受重力的影响在防水层与喷射混凝土中间渗透。如果围岩渗水量很小,则完全可以通过这些间隙达到排水的目的。
3.防水层与二次衬砌间
防水层对于隧道的排水效果,起到非常关键的作用。而防水层因为施工的方法以及种种原因,都可能会让防水层在隧道施工中遭到某些损伤,这些损伤一旦出现,防水层外的地下水,就会因为压力穿过防水层,逐渐地被渗透到二次衬砌混凝土上。
而防水层与二次衬砌凝土之间的间隙太小,又没有设置相关的排水通道,两者之间因为渗水的原因,就会造成下排压力的增大,这样,渗水因为没有有效的途径排出去,就很可能沿着隧道纵向地扩散。通过防水层被损伤的部位,或者没有合好施工缝隙产生渗漏。因此,这两者之间的排水设置也是相当重要。
4.衬砌混凝土
对隧道进行衬砌混凝土处理,是防水工序的最后一个步骤,因此,对于衬砌混凝土,要求有足够的强度外,还需要有足够强的抗渗透性,把守好防渗的最后一关。在进行衬砌的灌注时,应从混凝土泵最远处开始施工,这样便于连续作业。为了能够让它的输送管安设后,不再随便移动,以便影响其质量,在靠近灌筑工作的输送管外有连接软管,作业窗口另设漏斗。灌注时要分层施工,施工来保持平整。每灌一层,要用振捣器将其捣实。
五、隧道防排水的具体措施分析隧道的防排水技术,主要包括“防、排、截、堵”四种,在施工过程中,应该结合公路隧道的具体地形和地质,采用相应的防排水手段,保证公路隧道的安全运营。1.隧道防水具体措施分析公路隧道的防水措施,就是利用公路隧道的建筑结构或压浆手段,实现公路隧道防水的目的,—般多为纵向分层的防水技术。纵向分层防水设施的建设的优点在于,对公路隧道实行分层保护,如果渗漏水的现象严重,在损坏和突破第一层防水技术后,也不会对公路隧道内部造成任何影响,且便于对渗漏水问题的处理,问题解决后渗漏水还能够通过相邻区段渗出隧道防水层,从而防止了积水现象的发生。2.隧道排水具体措施分析
隧道的排水措施,就是采取一定的安全技术手段或是专门的排水结构,对公路隧道隧道衬砌里外及隧道路面的地下水进行疏导,防止积水现象发生,消除公路隧道的安全隐患。关于衬砌外部的排水,一般采用环向排水暗槽或排水管道,将车漆外部的地下渗漏水汇集到暗漕或排水管道中,将地下水倒出公路隧道。环向排水管道较排水暗槽来说,排水陛能更加良好,不容易出现阻塞的现象,对于衬砌外围排水的作用效果很是出色,现在越来越受到广泛应用。衬砌内部的排水,一般采用的是纵向排水暗槽或排水管道,它的作用在于将衬砌内部防水板垫位置所积压的地下水引入暗槽或排水管道,排除公路隧道,减少公路隧道的积水量。3.隧道截水具体措施分析简单来说,公路隧道的截水措施就是将公路隧道周围的渗漏水的水源进行阶段,而有根本上解决公路隧道的水患问题。影响公路隧道渗漏水问题的水源分为地表水源和地下水源,对于地表水源,截水措施可以使用疏导和封填等手段,疏导一般适用于地表较小的径流,对公路隧道附近的河道进行改到和截留,使河流避开公路隧道,从而缓解渗漏水问题;封填措施一般适用于较大的径流,制作排水沟或者进行回填工作,同时,要做好隧道内部的截水措施,对隧道内部渗漏水较为严重的区域进行注浆和换填等措施,减轻渗漏水现象。
结束语
我国之前的隧道防排水设计和施工有许多不到位的地方,由此引发不良影响和事故是值得深思的。因此,在今后的隧道施工中,防排水设计和施工一定要落到实处,减少安全隐患。
参考文献:
[1]王金芬.公路隧道防排水技术研究现状分析[J],交通世界.2009年06期.
[2]李传章.公路隧道防排水存在的问题及对策研究[J],企业导报.2011年09期.
[3]吴梦军张永兴刘新荣刘洋.公路隧道喷射聚脲弹性体防水应用研究[J],自然科学,2011年02期.
[4]周海飞.调整公路隧道防排水技术研究[J],城市建设理论研究,2012年第27期