曲长俊(辽宁驰通公路工程监理事务所,辽宁沈阳110005)
摘要:渗漏水病害是危及隧道结构和运营安全的一种常见的病害,本文分析了隧道渗漏水病害发生的原因、预防及治理措施。
关键词:公路隧道;渗漏水;分析;防治
1概述
近年来我省山区高速公路建设进入了崭新的阶段,随之而来我省隧道工程建设也进入了一个崭新的发展阶段。就我省现阶段隧道出现的问题主要是渗漏水。所以分析隧道渗漏水的原因及防治措施显得由为必要。
隧道渗漏水主要表现为拱部漏水、预留洞室渗漏水、施工缝、变形缝及混凝土裂缝渗漏水,隧道底部冒水等。由于这些原因,导致隧道内空气湿度增大,造成沥青混凝土路面破损,通讯、照明等设施的损坏,还加快了衬砌混凝土的碳化速度,特别是有腐蚀性的地下水,破坏了混凝土的结构,减少了隧道的使用寿命。
2隧道渗漏水发生的原因分析
隧道渗漏水产生的原因是多方面的,有客观存在的原因,但更多的是人为因素造成的。分析隧道渗漏水发生的原因,以利于有针对性的预防和整治。
2.1施工方面的原因。隧道开挖使地下水发生了流向及压力改变,隧道周边的地下水集中向隧道方向排泄。施工单位对于开挖时出现的漏点处理不及时、不彻底。不按设计配合比配制防水混凝土,特别是随意加水的现象并不罕见;不按规定浇筑混凝土;在浇筑高度大于2m的情况下,不采取任何措施进行浇筑,造成混凝土离析;未按规定进行混凝土振捣,致使混凝土不密实;拆模时间过早。未按规定的时间养护,造成混凝土裂缝;超挖回填或未回填,坍方过大造成空洞积水;施工缝、变形缝处理时,操作不细;隧道底板是防水最薄弱的部位,施工中经常出现漏洞,主要是基底处理不干净,有残留的泥水,在浇筑时,混凝土不能和地层紧密结合,中间存在泥沙夹层,影响了混凝土的质量,给防水造成了很大的隐患。
2.2防水层铺设原因。防水材料形同虚设,塑料防水板是复合衬砌结构防水中一道重要的防线,但塑料防水板铺设中不采用无钉铺设工艺,仍用“铁钉”将塑料板钉在铺设基面上,而对穿透的钉孔不做任何处理。焊接工艺不过关,漏焊、焊穿现象仍有发生。对铺设好的塑料防水板保护不够,防水板被扎破、烧破,在二次衬砌前也很少对破损处修补。埋式止水带固定不牢,浇筑混凝土时有卷起现象。止水条安放不规范,不按规定镶入槽内,而是随意粘贴或钉在接头混凝土表面,造成扭曲、变形;即使设了镶嵌槽,也不把灰土和浮碴清理干净;止水带和止水条与混凝土不密贴。受冻胀作用,漏水处膨胀止水条及止水带未能有效发挥作用;止水带、止水条的橡胶成份低,力学性能达不到使用要求;排水盲管刚度小,混凝土浇筑压力将其挤扁等等。虽然这些伪劣产品不是材料的主流,但如果不认真鉴别,不认真选择,后患无穷。
2.3排水系统原因。隧道施工中,建立了排水系统,但由于种种原因,常使体系功能失效,排水管道设置不合理、排水沟深度及宽度不够如在二衬或注浆施工中,由于对排水盲沟、盲管未进行有效的保护,砂浆、浆液堵塞了盲沟、盲管,起不到排水作用;有的不设泄水孔或泄水孔堵塞,上部盲沟、盲管的水排不到排水沟中。这样,衬砌背后地下水越积越多,就在衬砌薄弱地方渗流排泄出来。在冻胀区,防排水设计和加强措施没有达到预期效果;排水沟缺乏有效的防冻措施,致使排水沟内水体冻结、失去排水作用,造成大面积积水结冰。
3预防措施
隧道工程防水原则是:“防、排、截、堵相结合,因地制宜,综合治理”。根据漏水部位、漏水种类、水源及漏水量确定其整治方案及选材。查找并切断水源,尽量使修堵工作在无水状态下进行。在渗漏水状态下进行修堵时,要尽量通过做好引水,变大漏为小漏,变线漏为点漏,变片漏为孔漏的办法,减少漏水面积,方便施工操作,防止水压冲坏施工材料。
3.1重视隧道防排水设计工作,完善隧道防排水设计。隧道防排水质量与防排水设计关系非常密切,隧道设计工作者要对防排水设计给予高度的重视,把防排水设计和结构设计放在同等重要位置上去对待,隧道防排水质量一定会有大的提高。工程的防水标准及应采用的工程措施。如采用多道防线防水,还应规定每道防线应达到的标准。防水混凝土的抗渗等级和其它技术指标,质量保证措施。塑料防水板的材料及性能指标,质量保证措施。接缝及预埋件安装处理的防水材料及性能指标,质量保证措施。隧道的内、外(明、暗)排水系统、材料及性能指标,质量保证措施等施工方法施工中要密切关注隧道地下水的情况,对出现地下水的地方要及时处理,对于水流较大的地方要采取各种办法将水引出隧道。
3.2采取措施,尽量隔断或减少地下水向隧道方向的渗流。浅埋隧道洞口、隧道上方的洼地要填平,对可能渗入隧道中的池塘、沟渠进行疏浚、铺砌,减少池塘或沟渠水下渗。隧道开挖时,尽量采用光面、预裂等控制爆破技术,尽量减少开挖对地层的扰动,缩小爆破引起的松动区,从而减少地下水对隧道的危害。在高压、富水、破碎、软弱围岩地段,开挖前进行全断面或帷幕注浆,在开挖隧道周围形成一层一定厚度的不透水或弱透水的防水帷幕圈,防止或减少地下水向隧道渗流。
3.3强化防排水工程施工管理,确保防排水工程质量。强化防排水工程的施工管理,提高防排水工程质量,是预防隧道渗漏水的关键所在。严格按防排水设计和施工规范进行施工,对设计图上允许选择的如盲管位置、泄水孔位置等,必须征得有关部门的认可,不得自行其事,不得违规操作。隧道防排水工程大多是隐蔽工程,因此要强化隐蔽工程的检查验收制度,上道工序验收不合格,不得进行下道工序施工。要由有防排水工程施工经验的人组织和进行施工,必要时可委托有防排水施工资质的专业队伍进行施工。要保证排水管位于防水层之下的设计位置处,且不能在二次衬砌浇筑过程中被混凝土污染堵塞,每循环的环向、纵向排水管应注意连接沟通。在水沟、电缆槽浇筑时,要特别注意将排水管环向排水管引出,不能被阻塞。
3.4选用物理力学性能可满足防水要求、稳定性及耐久性好的防水材料。隧道工程是百年大计,隧道防水也必须满足隧道使用年限的要求,为使隧道防水可靠,必须在众多的防水材料中进行试验、检验,挑选出物理力学性能满足防水要求、稳定性及耐久性好的,防水材料用于防排水工程之中。
3.5防水层。选择适用于隧道工程的具有足够强度、延展度的防水层。施工中严格按规范进行粘、焊接,对焊缝进行充气检测,并在铺挂时预留足够的松弛量。防水层铺挂完成后,要注意防水层的保护,尤其是二次衬砌钢筋绑扎和焊接期间,要采取措施防止防水层被损坏,若有损坏,在二次衬砌浇筑前应认真修补。
3.6施工缝、变形缝。施工缝、变形缝隧道防水的重点,也是隧道渗漏水的多发部位,必须进行认真细致的处理。
4结论
公路隧道渗漏水的原因十分复杂,多种因素交织一起,必须及时针对病害产生的原因,综合运用各种技术,采取合理的措施,本着“一次根治,不留后患”的治理原则进行整治。其彻底消除的关键在于施工控制,只有严格工艺控制,规范施工操作,才能防患于未然,做到一劳永逸,从而真正达到节约成本、优质高效的工程目标,使渗漏水不再是公路隧道的质量难题。