隧道渗漏水预防与治理
4、隧道渗漏水的治理
隧道渗漏水形式多种多样,但其渗漏水机理是一致的,即渗水处与结构外地层存在水力联系或结构存在渗水通道。渗漏水治理时需仔细分析渗漏水成因,从根本入手,采取针对性的措施,才能较为彻底地根治渗漏水,切不可盲目封堵,治标不治本,否则只能欲速则不达,事倍功半。
根据渗漏水产生机理及施工经验,渗漏水治理施工应遵循“排堵结合、刚柔相济、因地制宜、综合治理”的原则。对于个别渗漏范围广、渗漏情况较为严重的隧道或地下结构,一般是由于防水系统遭受到较为严重的破坏或结构后水源补给较为充足,为提高治水效果,在逐项治理前应进行一次系统的衬砌后回填注浆,以达到减小衬砌后贮水空间、阻塞部分渗水通道的目的。回填注浆可通过预留注浆管或重新安设注浆管进行,深度以穿过二衬距初支表面5cm为宜,注浆材料以水泥单液浆掺加适量膨胀剂或膨润土水泥浆为主,必要时也可采用水泥—水玻璃等快凝浆材。回填注浆过程中应严格控制压力等参数,避免对结构产生破坏。系统回填注浆结束后,再根据以下几种渗漏水形式进行针对性的治理。
4.1 施工缝及混凝土裂缝渗漏水治理
施工缝及混凝土裂缝渗漏水在隧道及地下结构渗漏水现象中较为普遍,产生的主要原因是施工缝止水带老化、脱落、止水带(条)安设不规范或混凝土产生冷缝、开裂等,从而导致衬砌后地下水沿裂缝渗漏。
对于施工缝及混凝土裂缝渗漏水治理应“以堵为主”。如图2所示,施工时沿施工缝
切槽并清洗槽内杂物,然后埋设ф6~ф8注浆管,混凝土裂缝可直接埋设注浆管,用防水砂浆等材料对注浆管周围进行封堵后注入水溶性聚氨酯或超细水泥浆,以充填细小裂缝。环向缝注浆宜按自下而上的顺序进行。注浆结束后拔出注浆管并用砂浆封堵抹平。如针注后仍有渗漏或存在渗漏隐患之处可通过凿槽引排对渗漏水进行适当排放,以减小结构防水压力。凿槽引排如图3所示。
4.2 变形缝渗漏水治理
变形缝渗漏水原因大体上有以下几点:
①止水带(条)安装工艺不到位,造成止水带(条)翻转、扭曲,导致地下水直接通过变形缝渗漏;
②止水材料老化、脱落,降低或丧失止水性能;
③变形缝两侧混凝土振捣不密实,产生渗漏通道;
由于变形缝两侧结构存在发生相对位移的可能,如对其只进行刚性封堵,极易在变形时被拉裂,从而又形成渗漏通道,因此,变形缝处渗漏水可按照“以排为主、排堵结合、刚柔相济、综合治理”的原则进行治理。
在系统回填注浆施工时,对变形缝进行了适当封堵,系统回填注浆后,变形缝主要采取引流排放的措施,即沿变形缝凿槽埋管进行引排(见图4)。首先,沿变形缝台阶形切槽并连通至两侧排水沟或泄水孔,剔除槽底已坏止水带等杂物并清洗干净,将遇水膨胀止水条嵌于窄槽底部,外面用环氧砂浆等柔性防水材料封堵,然后在槽内嵌入透水弹簧盲管,
用PVC半管封盖,盲管同槽壁间空隙用防水腻子密封,最后再用防水砂浆等材料封堵并抹平沟槽。
4.3 大面积渗漏水治理
混凝土施工过程中如存在漏振、过振等因素,导致结构混凝土出现局部不密实、蜂窝麻面等现象,加之隧道施工中对超挖及衬砌后回填不足,就会产生混凝土大面积渗漏水。
出现大面积渗漏水,首先应对衬砌背后回填注浆,注浆顺序宜从低向高依次进行,并严格控制注浆压力,确保结构稳定。再在渗漏处混凝土表面梅花型布设注浆孔针注超细水泥浆或环氧树脂等化学浆液,充填混凝土内部空隙及细小裂缝。还可采用水泥基结晶渗透型防水材料涂抹。
4.4 基底渗漏水及翻浆冒泥的治理
由于隧道或地下结构基底处理不当,运营后在外力反复作用下,促使地基局部液化或软化,使基底出现裂缝,产生了地下水渗流通道,从而出现地面渗漏积水、翻浆冒泥的现象。
治理基底渗漏水及翻浆冒泥最直接有效的方法是排除基底地下水。即加深洞内排水沟,铺设横向盲沟、盲管,将水引入排水沟中,对排水后存在的空隙,以注浆方式进行回填加固。一般采用强度高、耐久性好的浆液(如TGRM浆、HSC浆等)。
基底注浆加固一般采用梅花型布孔,深度一般深入初支底部,采用跳孔间隔注浆,以压力控制为主,并在实施过程中严密监测基底结构位移变化情况。
4.5 特殊部位渗漏水治理
特殊部位的渗漏水指预埋件、电缆灯具支架、螺栓孔及预留孔洞等部位的周边渗漏水。其产生原因往往是由于结合处混凝土振捣不密实、周边防水处理工艺不完善。如长期渗漏水不仅影响到结构防水,还可能造成电讯故障,危及运营安全。
特殊部位渗漏水虽然渗水量小,但治理起来较为麻烦,一般先采用针注超细水泥浆或水溶性聚氨酯等可注性较好的材料,而后将周边凿开,在螺栓或预埋件上套遇水膨胀橡胶圈,用防水砂浆抹平,表面再采用水泥基结晶材料进行处理,这在以往工程实践中收到了较好的成效。
对于隧道中同时出现以上几种渗漏形式的治理施工,首先应进行系统回填注浆及基底注浆,其次再进行各分项的治理,避免注浆过程中浆液渗入排水系统内阻塞管路。
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