工程案例
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祝源隧道二衬渗漏水治理技术
发布时间:2014-08-09
1 概述 渗漏水是地下工程中最常见的病害之一。地下工程渗漏水将影响到工程结构的使用和安全,甚至缩短了工程结构的使用寿命。隧道二次衬砌渗漏主要为孔洞渗漏和三缝(施工缝、混凝土裂缝、沉降缝)渗漏。过去处理渗漏水大多采用钻孔注浆和凿槽引水的方法,效果不明显。祝源隧道渗漏水的处理在常用方法的基础上,采用了一种新型的堵漏工艺,取得了时间短、见效快等特点。
2 工程概况
浦南高速公路祝源隧道为双洞单向行车双车道分离式隧道,隧道左洞全长4022m;右洞全长3952m。隧道位于低山丘陵地带,沿线地形起伏较大,线路穿越前震旦系变质岩区和侏罗统上统火山碎屑岩区,以前者为主。隧道围岩为Pt3云母石英片岩、变粒岩和J3n晶屑凝灰岩,局部花岗岩,洞身以微风化岩为主,坚硬,较完整,可能发生低-中等岩爆,属较大初始应力区。沿线水系较发育,总体流向由西北向东南,流量受天然降水量控制,水位、流量具暴涨暴落的特点;地下水主要为第四系松散岩类孔隙水和基岩裂隙水。隧道衬砌采用复合式支护结构形式。初期支护以锚杆、钢筋网和喷射砼组成联合支护体系,二次衬砌采用模筑砼结构,初期支护与二次衬砌结构之间设防水排水夹层。
3 渗漏水原因分析
(1)隧道光面爆破不佳,初期支护后表面处理不平顺或防水卷材铺设太紧,灌注混凝土时的巨大冲击力作用于防水板造成防水板刺破、拉裂,使防水板丧失防水作用。
(2)混凝土浇注不密实,且施工缝处采取的防水措施不到位,使衬彻背后的游离水可顺利地渗出。
(3)泄水孔间距过大或浇注混凝士时对泄水管保护不力而堵塞,使围岩渗水不能顺畅地从泄水管排除,背后聚积,形成静水压力后渗出。根据以往经验,渗漏水多出现在结构薄弱和水压力较大处。由于各种原因,如混凝土添加剂掺量、养护不当、温度和不均匀沉降等原因引起的混凝土裂缝,都会产生渗水。
4 方案的确立
根据祝源隧道现场的实际渗漏水情况,此次渗漏水治理本着“堵排结合,相辅相成,快速高效,不渗水”的原则进行综合治理。确定了水压较大段落以输排为主,泌水段以凯顿材料涂抹为主要的抖漏办法。
排水施作:在隧道二衬渗水处前后10m等部位的矮边墙底部用风枪钻三个直径为Ф50眼,采用排水软管,直接将二衬内的积聚的压力水体通过泄水孔引入排水边沟。同时密切观察二衬渗水情况。 如果效果不明显将采用凯顿系列堵水材料及PVC管综合治理。
凯顿系列堵水材料及PVC管综合治理渗漏水:
凯顿T1(KRYSTOI T1)是一种含有活性化学物质的水泥基粉状防水材料。其中的活性化学物质是混凝土防水处理关键。其性能指标见表1。在有水存在的条件下,活性化学物质向混凝土内部渗透,在孔隙和裂隙中形成大量不溶于水的针状结晶,填充和封堵材料渗水的孔隙和裂缝。
凯顿P(KRYSTOL PIUG)是一种快速凝固的带水封堵材料。在有水存在的条件下能急速固化并完全堵塞漏洞,起到防水作用,性能指标见表2。
凯顿B(KRYS FOI BARICOTE)是一种含有活性化合物的水泥及渗透结晶形快硬高强修补材.其活性化合物成分能深入混凝土内部渗透结晶.性能指标见表2
以上三种堵水材料结合PVC引水管综合使用,不但可填充}昆凝土内部的孔隙和微裂缝,阻止水分在混凝土内部的迁移,且防水性随时间而增加,再辅以引水管引排可达到防水的耐久性。
5 渗漏水治理施工技术
5.1 施工缝、裂缝渗漏水治理
(1)用切割机和凿子等工具沿施工缝、裂缝凿槽,并用水和钢刷清除缝内杂物,使槽内充分湿润,其深度一般为4~5cm,宽度以能够满足深度需要即可。
(2)使用酒精喷灯找出出水点,沿出水点方向自上而下用4~5:1的KP材料封堵并安装PVC引水管。对于出水点较分散的区域,可先用5:1的KT1溶液涂刷槽壁再封堵和安装引水管。
(3)KP材料固定PVC引水管,确保PVC管以外不出现渗漏水。待KP材料固化后用5:1的KTl溶液涂刷一遍。
(4)用4:1的KB材料填充1~2cm大约10min后再次涂抹5:1K'I、1溶液。
(5)凋制饰面材料填充槽内剩余空间,力求饰面材料颜色与原混凝土颜色接近。
(6)处理结束后,养护7~14d,以使堵水材料中的结晶体在湿润的环境中向混凝土内部渗透。
5.2 点片状渗漏部位及拱脚渗漏水处理
(1)将需处理部位的基面凿去2~3cm,用高压水把浮渣洗净并充分湿润。均匀的涂抹比例为5:2KT1溶液。对于较严重的渗水,可先找出渗水点用KP材料堵漏后再涂刷K'I、l溶液。
(2)拱脚处渗漏水采取“先排后堵”的原则。即凿槽冲洗后安装PVC引水管,再采用凯顿正系列堵水材料封堵,使渗漏水直接排人纵向排水沟。
5.3 需要注意的问题
(1)PVC引水管接口和不平整处需用棉纱堵好,避免水从管壁流出,影响堵漏效果;
(2)KB材料填充必须用腻子压密实。KP材料凝固时间较快,生搅拌时间不能过长;
(3)养护工作一定要及时,保证处理后的基面处于湿润的环境,有利于防水堵漏的耐久性;
(4)凿槽形状呈U型,不要将槽凿成V型,不利于材料与基面的粘结。
机具设备见表3。
6 效果评定
祝源隧道渗漏水治理自2006年10月30日开始治理至今。经现场调查,采用凯顿系列防水材料治理漏水得到全面解决,达到了处理前预期的“不渗不漏,快速高效”的目标。
7 结束语
(1)从运用的情况来看,采用泄水管排水和凯顿系列防水材料结合PVC管排水对于隧道及地下水工程渗漏水治理的方法是行之有效的,同时电为今后类似的工程提供了可供借鉴参考的依据。
(2)在隧道与地下工程施工过程中,要不断完善防水施工工艺,从细节抓起,使每道防线都达到防水要求,且各防线间互为补充,相辅相成,从根本七堵绝渗漏水情况的发生才是上上之计。
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