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【摘 要】在应对隧道水危害时,根据不同的施工条件可以做出不同的施工方案,在理论探究隧道排水的施工方法的基础上,更重要的是将理论联系实际,与实际结合,才能高效,安全的处理好隧道水危害。隧道排水对于隧道施工尤为重要,要以合理的设计理念和严谨的施工态度来达到预定排水要求,才能使得隧道排水工作得到保证。
【关键词】隧道工程;排水施工;施工方案
一、隧道工程中水环境对隧道施工的危害以及其成因
隧道施工中面临着各种威胁,这些威胁也直接影响着隧道的运营情况,隧道是道路建设中的一个极为重要的环节,地下层中的各种地下水在隧道工程完成之后将其包围。水本身具有极强的流动性和渗流性,在隧道设计或者施工的过程中,应该注意和警惕水环境对隧道的危害。
1、隧道施工中的水危害
施工中的隧道水危害主要是指隧道围岩的地下水或部分地表水,以渗漏或涌出方式进入隧道内造成的危害。如潮湿的空气影响隧道内施工人员的身体健康、使施工机械设备锈蚀、造成漏电事故等。
2、隧道运营中的水危害
2.1隧道漏水和涌水。在运营隧道中围岩的地下水和地表水直接和间接的以渗漏方式或引出的形式进入隧道内造成危害,对隧道结构、牵引类型、地质条件产生影响,使得混凝土衬砌风化、腐蚀、剥落,造成称其结构破坏;道床翻浆冒泥,中断行车等。
2.2衬砌周围积水。主要是指运营隧道中地表水或地下水向隧道走位渗流汇流,如果不能迅速排走则会引起危害如:水压较大时会导致衬砌破裂;使原完好的围岩及围岩的结构面软弱夹层因浸水而软化或泥化,失去承载力,对衬砌压力增大而导致衬砌破坏;使膨胀性围岩膨胀,是衬砌破坏。
2.3潜流冲刷。主要是指由于嗲下水渗流和运动而产生的冲刷和溶蚀作用。产生危害有衬砌基础下沉,边墙开裂或者仰拱、整体道床下沉开裂;围岩滑移错动导致衬砌变形开裂等。由上总结得到的水隧道的危害有许多种类,并不是每一种都会在实际的工程施工中发生,但是每一种情况都应当引起我们的重视。隧道水危害产生的原因有许多,归纳起来有勘测与设计中忽略了防排水要求;施工阶段没有按照预定施工进行,可能使得地下水涌出等;在防排水过程中使用的材料耐久性不够;隧道监理没有做好;验收时没有考虑到排水要求。当然,水危害也有天然地质问题,那么在施工之前,就应该做好排水要求安排和应急处理。
二、隧道工程中隧道排水的施工方案
1、隧道洞外排水施工
隧道排水应当从进洞洞外开始进行,隧道进洞前,对于坡顶有积水处,进行开沟疏导处理,同时对凹陷低洼处铺砌浆砌片石后回填黏土,洞顶有沟谷的,且沟底裂隙较多时,采用水泥砂浆片石铺砌沟底或注浆封底。
2、隧道进洞排水施工
隧道进洞时需要开挖边坡,从而形成一定范围内的前夫滑塌区,区内岩土受到扰动后会出现一定程度的间隙。为了防止坡顶地表水顺坡流入潜伏滑塌区,在其范围以外设置截水沟,如地表经流量较大可设置多条截水沟,并对开挖坡面进行加固后植草绿化,防止雨水渗入。
3、隧道洞身、洞内排水施工
隧道洞壁渗水量较大时,影响初期的支护施工时,在漾濞渗水部位藕色橡塑排水板遮挡,然后再进行初期支护,铺设排水板时,其纵距不能过小,以免过多影响混凝土与围岩的粘结面积,减少支护力,达不到支护效果;当在隧道中遇见有集中水时,设置弹簧排水管,排水管穿越初期支护直接与股水流对接;隧道边墻练车初期支护底部分设置单臂打孔纵向排水管用来引排盲沟水;隧道两侧人行道下分别埋设排水沟,并相隔一定距离设置单臂博文边墙横向泄水管一道,将从墙背纵向排水管的水引入排水沟中。
隧道排水需要建立完整的隧道排水系统,其排水系统主要由纵向排水、环向排水、竖向排水以及横向排水盲管组成。其中以纵向排水管为核心,环向、竖向排水盲管将地下水排入纵向排水盲管,纵向排水盲管中的一部分地下水听过横向排水盲管导入路测边沟中或排除洞外,另一部分水则顺着纵向排水管排出洞外。整个系统各种排水管道相互连接,形成三维空间排水系统,较好地结局了隧道内下下水排放的问题。
三、二次衬砌中防排水处理与控制
1、防水层安装与控制
(1)防水层进场时检查。除按必要的工作程序进行取样检查外,还应检查防水板表面是否存在变色、皱纹(厚薄不均)、斑点、撕裂、刀痕、小孔等缺陷,存在质量缺陷时,应及时处理。
(2)防水层铺设前对初期支护的检查和处理。防水层铺挂前,应先对初期支护喷射混凝土进行量测,对欠挖部位加以凿除,对喷射混凝土表面凹凸显著部位应分层喷射找平。外露的锚杆头及钢筋网应头齐根切除,并用水泥砂浆抹平,使混凝土表面平顺。
(3)防水层铺设好后检查和处理。防水层铺挂结束,监理工程师应对其焊接质量和防水层铺设质量进行检查。其检查方法有:a、用手托起防水板,看其是否能与喷射混凝土密贴。b、看防水板表面是否有被划破、扯破、扎破等破损现象。c、看焊接或粘结宽度(焊接时,搭接宽度为10cm,两侧焊缝宽度应不小于2.5cm;粘结时,搭接宽度为10cm,粘结宽度不小于5cm)是否符合要求,且有无漏焊、假焊、烤焦等现象。d、拱部及拱墙壁露的锚固点(钉子)是否有塑料片覆盖。e、每铺设20延长米~30延长米,剪开焊缝2处~3处,每处0.5m。看是否有假焊、漏焊现象。f、进行压水(气)试验,看其有无漏水(气)现象等,检查防水板铺挂质量。如果发现存在问题,除应详细记录外,并立即通知施工单位进行修补,不合格者应坚决要求返工。
2、止水带安装与控制
防水混凝土施工缝是衬砌防水混凝土间隙灌注施工造成的,对于施工缝的防排水处理,在复合式衬砌中,一般采用塑料止水带或橡胶止水带。
(1)二次衬砌端部的检查与处理。在浇筑二次衬砌混凝土前,可用钢丝刷将上层混凝土刷毛,或在衬砌混凝土浇筑完后4h-12h内,用高压水将混凝土表面冲洗干净,并检查止水带接头是否完好,止水带在混凝土浇筑过程中是否刺破,止水带是否发生偏移,如发现有割伤、破裂、接头松动及偏移现象,应及时修补和处理,以保证止水带防水功能。
(2)止水带安装质量的检查与处理。检查是否有固定止水带和防止偏移的辅助设施、止水带接头宽度是否符合要求、止水带是否割伤破裂、止水带是否有卡环固定并伸入两端混凝土内等项目,做好详细检查记录,如存在问题时,应立即通知施工单位进行修补,不合格者应坚决要求返工。
3、混凝土浇筑与控制
衬砌混凝土施工时,应督促施工单位加强商品砼的后仓管理,定期不定期的进行检查。混凝土振捣时必须专人负责,避免出现欠振、漏振、过振等现象。加强施工缝、变形缝等薄弱环节的混凝土振捣,排除止水带底部气泡和空隙,使止水带和混凝土紧密结合。
4、二次衬砌渗漏处理与控制
(1)引流堵漏。对于滴水及裂纹渗漏处,可采用凿槽引流堵漏施工方法。如在渗漏部位顺裂缝走向将衬砌混凝土凿出一定宽度和深度(如宽20mm,深30mm)的沟槽,埋设直径略大于沟槽宽度或与沟槽宽度相当的半圆胶管将水引入边墙排水沟内,再用无纺布覆盖半圆胶管或防水堵漏剂封堵,然后用颜色相当的防水混凝土封堵或抹面。
(2)注浆堵漏。对于渗漏严重部位,可采用注浆堵漏施工方法。如在渗漏部位凿出一定宽度和深度(如直径80mm,深40mm)的凹坑,清理混凝土渣,并检查表面混凝土密实性,从渗漏部位向衬砌钻孔,其深度建议控制在衬砌厚度范围内,埋管注浆,其注浆浆液通过设计确定。
结束语
每道工序的施工质量都对隧道防排水效果产生很大的影响,施工中的每一点疏忽都可能造成渗漏水隐患。因此,应加强对每道工序的施工质量控制,严格按规范施工确保施工达到设计效果,使隧道防排水工程质量有保证。
参考文献:
[1]隧道防排水工程[J].中铁四局四公司,2002,(05).
[2]隧道工程常见病害的危害及成因分析[EB/OL].百度文库,2012(4):84.
[3]张云良.关于隧道防排水设计讨论[J].中铁隧道股份有限公司天定高速TD3标项目经理部,2012(3):84.
【关键词】隧道工程;排水施工;施工方案
一、隧道工程中水环境对隧道施工的危害以及其成因
隧道施工中面临着各种威胁,这些威胁也直接影响着隧道的运营情况,隧道是道路建设中的一个极为重要的环节,地下层中的各种地下水在隧道工程完成之后将其包围。水本身具有极强的流动性和渗流性,在隧道设计或者施工的过程中,应该注意和警惕水环境对隧道的危害。
1、隧道施工中的水危害
施工中的隧道水危害主要是指隧道围岩的地下水或部分地表水,以渗漏或涌出方式进入隧道内造成的危害。如潮湿的空气影响隧道内施工人员的身体健康、使施工机械设备锈蚀、造成漏电事故等。
2、隧道运营中的水危害
2.1隧道漏水和涌水。在运营隧道中围岩的地下水和地表水直接和间接的以渗漏方式或引出的形式进入隧道内造成危害,对隧道结构、牵引类型、地质条件产生影响,使得混凝土衬砌风化、腐蚀、剥落,造成称其结构破坏;道床翻浆冒泥,中断行车等。
2.2衬砌周围积水。主要是指运营隧道中地表水或地下水向隧道走位渗流汇流,如果不能迅速排走则会引起危害如:水压较大时会导致衬砌破裂;使原完好的围岩及围岩的结构面软弱夹层因浸水而软化或泥化,失去承载力,对衬砌压力增大而导致衬砌破坏;使膨胀性围岩膨胀,是衬砌破坏。
2.3潜流冲刷。主要是指由于嗲下水渗流和运动而产生的冲刷和溶蚀作用。产生危害有衬砌基础下沉,边墙开裂或者仰拱、整体道床下沉开裂;围岩滑移错动导致衬砌变形开裂等。由上总结得到的水隧道的危害有许多种类,并不是每一种都会在实际的工程施工中发生,但是每一种情况都应当引起我们的重视。隧道水危害产生的原因有许多,归纳起来有勘测与设计中忽略了防排水要求;施工阶段没有按照预定施工进行,可能使得地下水涌出等;在防排水过程中使用的材料耐久性不够;隧道监理没有做好;验收时没有考虑到排水要求。当然,水危害也有天然地质问题,那么在施工之前,就应该做好排水要求安排和应急处理。
二、隧道工程中隧道排水的施工方案
1、隧道洞外排水施工
隧道排水应当从进洞洞外开始进行,隧道进洞前,对于坡顶有积水处,进行开沟疏导处理,同时对凹陷低洼处铺砌浆砌片石后回填黏土,洞顶有沟谷的,且沟底裂隙较多时,采用水泥砂浆片石铺砌沟底或注浆封底。
2、隧道进洞排水施工
隧道进洞时需要开挖边坡,从而形成一定范围内的前夫滑塌区,区内岩土受到扰动后会出现一定程度的间隙。为了防止坡顶地表水顺坡流入潜伏滑塌区,在其范围以外设置截水沟,如地表经流量较大可设置多条截水沟,并对开挖坡面进行加固后植草绿化,防止雨水渗入。
3、隧道洞身、洞内排水施工
隧道洞壁渗水量较大时,影响初期的支护施工时,在漾濞渗水部位藕色橡塑排水板遮挡,然后再进行初期支护,铺设排水板时,其纵距不能过小,以免过多影响混凝土与围岩的粘结面积,减少支护力,达不到支护效果;当在隧道中遇见有集中水时,设置弹簧排水管,排水管穿越初期支护直接与股水流对接;隧道边墻练车初期支护底部分设置单臂打孔纵向排水管用来引排盲沟水;隧道两侧人行道下分别埋设排水沟,并相隔一定距离设置单臂博文边墙横向泄水管一道,将从墙背纵向排水管的水引入排水沟中。
隧道排水需要建立完整的隧道排水系统,其排水系统主要由纵向排水、环向排水、竖向排水以及横向排水盲管组成。其中以纵向排水管为核心,环向、竖向排水盲管将地下水排入纵向排水盲管,纵向排水盲管中的一部分地下水听过横向排水盲管导入路测边沟中或排除洞外,另一部分水则顺着纵向排水管排出洞外。整个系统各种排水管道相互连接,形成三维空间排水系统,较好地结局了隧道内下下水排放的问题。
三、二次衬砌中防排水处理与控制
1、防水层安装与控制
(1)防水层进场时检查。除按必要的工作程序进行取样检查外,还应检查防水板表面是否存在变色、皱纹(厚薄不均)、斑点、撕裂、刀痕、小孔等缺陷,存在质量缺陷时,应及时处理。
(2)防水层铺设前对初期支护的检查和处理。防水层铺挂前,应先对初期支护喷射混凝土进行量测,对欠挖部位加以凿除,对喷射混凝土表面凹凸显著部位应分层喷射找平。外露的锚杆头及钢筋网应头齐根切除,并用水泥砂浆抹平,使混凝土表面平顺。
(3)防水层铺设好后检查和处理。防水层铺挂结束,监理工程师应对其焊接质量和防水层铺设质量进行检查。其检查方法有:a、用手托起防水板,看其是否能与喷射混凝土密贴。b、看防水板表面是否有被划破、扯破、扎破等破损现象。c、看焊接或粘结宽度(焊接时,搭接宽度为10cm,两侧焊缝宽度应不小于2.5cm;粘结时,搭接宽度为10cm,粘结宽度不小于5cm)是否符合要求,且有无漏焊、假焊、烤焦等现象。d、拱部及拱墙壁露的锚固点(钉子)是否有塑料片覆盖。e、每铺设20延长米~30延长米,剪开焊缝2处~3处,每处0.5m。看是否有假焊、漏焊现象。f、进行压水(气)试验,看其有无漏水(气)现象等,检查防水板铺挂质量。如果发现存在问题,除应详细记录外,并立即通知施工单位进行修补,不合格者应坚决要求返工。
2、止水带安装与控制
防水混凝土施工缝是衬砌防水混凝土间隙灌注施工造成的,对于施工缝的防排水处理,在复合式衬砌中,一般采用塑料止水带或橡胶止水带。
(1)二次衬砌端部的检查与处理。在浇筑二次衬砌混凝土前,可用钢丝刷将上层混凝土刷毛,或在衬砌混凝土浇筑完后4h-12h内,用高压水将混凝土表面冲洗干净,并检查止水带接头是否完好,止水带在混凝土浇筑过程中是否刺破,止水带是否发生偏移,如发现有割伤、破裂、接头松动及偏移现象,应及时修补和处理,以保证止水带防水功能。
(2)止水带安装质量的检查与处理。检查是否有固定止水带和防止偏移的辅助设施、止水带接头宽度是否符合要求、止水带是否割伤破裂、止水带是否有卡环固定并伸入两端混凝土内等项目,做好详细检查记录,如存在问题时,应立即通知施工单位进行修补,不合格者应坚决要求返工。
3、混凝土浇筑与控制
衬砌混凝土施工时,应督促施工单位加强商品砼的后仓管理,定期不定期的进行检查。混凝土振捣时必须专人负责,避免出现欠振、漏振、过振等现象。加强施工缝、变形缝等薄弱环节的混凝土振捣,排除止水带底部气泡和空隙,使止水带和混凝土紧密结合。
4、二次衬砌渗漏处理与控制
(1)引流堵漏。对于滴水及裂纹渗漏处,可采用凿槽引流堵漏施工方法。如在渗漏部位顺裂缝走向将衬砌混凝土凿出一定宽度和深度(如宽20mm,深30mm)的沟槽,埋设直径略大于沟槽宽度或与沟槽宽度相当的半圆胶管将水引入边墙排水沟内,再用无纺布覆盖半圆胶管或防水堵漏剂封堵,然后用颜色相当的防水混凝土封堵或抹面。
(2)注浆堵漏。对于渗漏严重部位,可采用注浆堵漏施工方法。如在渗漏部位凿出一定宽度和深度(如直径80mm,深40mm)的凹坑,清理混凝土渣,并检查表面混凝土密实性,从渗漏部位向衬砌钻孔,其深度建议控制在衬砌厚度范围内,埋管注浆,其注浆浆液通过设计确定。
结束语
每道工序的施工质量都对隧道防排水效果产生很大的影响,施工中的每一点疏忽都可能造成渗漏水隐患。因此,应加强对每道工序的施工质量控制,严格按规范施工确保施工达到设计效果,使隧道防排水工程质量有保证。
参考文献:
[1]隧道防排水工程[J].中铁四局四公司,2002,(05).
[2]隧道工程常见病害的危害及成因分析[EB/OL].百度文库,2012(4):84.
[3]张云良.关于隧道防排水设计讨论[J].中铁隧道股份有限公司天定高速TD3标项目经理部,2012(3):84.