浅谈运营隧道漏水整治

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浅谈运营隧道漏水整治

运营隧道漏水问题是影响隧道安全性和耐久性的重要因素之一。隧道在长期使用过程中,由于地质条件变化、施工质量缺陷或外部环境影响,可能会出现渗漏水现象。若不及时整治,将导致衬砌结构劣化、混凝土剥落、钢筋锈蚀等问题,甚至威胁行车安全。因此,对运营隧道漏水进行有效整治具有重要意义。

漏水整治通常遵循“以防为主、综合治理”的原则,具体措施包括以下几个方面:一是查明漏水原因和水源,通过地质勘察、水文分析等手段明确问题根源;二是采用堵漏技术,如注浆法(化学浆液或水泥浆液)、喷涂防水层或设置排水盲沟等方式封堵水源;三是优化排水系统,在隧道内增设或修复排水设施,确保积水能够迅速排出;四是加强日常维护管理,定期检查隧道结构状况,及时发现并处理潜在隐患。

在实际操作中,应根据隧道的具体情况选择合适的整治方案。例如,对于轻微渗漏可采用表面封闭处理,而对于严重漏水则需结合注浆与排水工程综合治理。此外,新材料和新技术的应用也为漏水整治提供了更多可能性,如高性能防水材料、智能监测系统等,有助于提高整治效果和效率。

总之db15/t 987-2016 电梯安全标识代码和数据载体,隧道漏水整治是一项复杂而系统的工程,需要科学规划、精准实施,并注重长期维护,以保障隧道的安全运行和延长其使用寿命。

隧道漏水整治的方法归纳起来就是防、截、堵、排 相结合因地制宜综合整治。其常用的基本方法有以 下几种。

1.1加强地表及地下水的疏排

(1对地表水丰富的浅埋隧道,当地表沟谷坑洼积 水、渗水对隧道有影响时用疏导积水、填平沟谷、砌沟 排水等措施,使洞顶地表形成良好的排水系统,不使洞 顶的地表水流入或渗入隧道。洞口仰坡设截水沟和排 水沟并保持良好状态。 (2对地下水丰富隧道内无排水沟或排水沟深度 不足而导致隧底积水的应增设水沟将单侧沟改为双 侧沟加深侧沟或采取设置密井暗管加深水沟等措施。 (3增设或疏通平行导洞当长大隧道,仅靠隧道 内排水沟不能将流入隧道的地表水及地下水排出时 一般都采用增设或疏通平行导洞的方法

(4)增设防寒泄水洞是整治寒冷地区隧道水害的 有效方法泄水洞设在最大冻结线以下,以竖向排水 沟与衬砌背后相连,并在泄水洞边墙及洞顶向围岩打 潜水孔以利疏排围岩中的裂隙水。

新建隧道衬砌防水一般采用防水混凝土或外贴式 防水层。由于认为灌注防水混凝土不易达到要求而较 少采用因此绝大部分隧道防水采用外贴式防水层。 然而运营隧道发生水害增设外贴式防水层几乎不可 能因此通常增设内防水层。内防水层虽然不能阻止 水流进入衬砌内,但可阻止水流进入隧道内。当水停 正在衬砌内流动,衬砌内的孔洞可能因碳酸钙沉积而 有一定程度的愈合。设内防水层是比较经济的。增设 内防水层有以下3种方式: (1)刷涂材料主要有橡胶沥青或橡胶水泥、焦油 聚氨酯、优止水(优防水)赛柏斯等。 (2刮压主要材料为R料改性确保时)R料是 以丙烯酸高分子乳液为基料配以体料剂及填料剂组 成的新型防水材料。 (3)喷涂常用材料为普通水泥砂浆(必须掺速凝 剂、减水剂)特种水泥砂浆、阳离子乳化沥青等。

注浆技术在隧道水害整治中用的较多,是一种较 经济实用的技术。常用方法有3种: (1)向衬砌背后围岩或回填层注浆一般使用普 通水泥净浆或砂浆。普通水泥净浆或砂浆原料丰富 价格低廉,且强度高耐久性好。使用时必须加入速凝 剂、膨胀剂、减水剂等,使普通水泥浆具有快凝、早强、 微膨胀的性能。 (2)向衬砌内部注浆衬砌内部空洞、裂纹与围岩 裂隙及回填层相比要小得多注浆材料一般采用超细水 泥。超细水泥的可灌性与化学浆液相近无毒、无污染、 强度高、耐久性好是衬砌内部注浆的理想材料。 (3)向基底注浆一般在行车间隔内进行要求注 浆材料必须具有快凝、早强、高强、微膨胀的性能而且 耐久性好。注浆材料常采用双快水泥注浆和GRM水 泥注浆。 在对运营隧道进行注浆时,一般都是在行车间隔 内或中止运营时在隧道里面注浆,不可避免的将会带 来一些不便及损失。对一些浅埋隧道,如隧道漏水部 位大部分在隧道拱顶及侧面衬砌处,则可采用一种新 型的隧道漏水整治技术一地表钻孔注浆堵漏技术。

某隧道位于京广线上,漏水地段为该隧道工程地 质和水文地质最复杂岩溶最发育的一段。在隧道建 造过程中,曾先后发生过10余次大规模的涌水突泥 隧道建成运行几年后渗水滴水部位的范围和水量均 较大,有的渗漏已连成片;上行线和下行线的一些道路 中心和中心水沟严重涌水并带有泥砂隧道拱顶多处 滴水成线工作缝内流泥浆该地段的水害已严重影响 到隧道衬砌结构的安全、轨道基床的稳定

经过对该地段的水文、工程地质进行详细的考察 和研究认为造成该地段自前水害严重的原因主要是 岩溶地下水的作用、隧道衬砌施工方面的原因和设计 方面考虑不周全。综合考虑多方面的因素后,决定选 用一种新型的地表钻孔注浆技术原因如下: (1地面钻孔注浆完全避开了与洞内行车的互相 干扰且地表场地宽散,有良好的施工条件。而该段隧 道最大埋深也只有60m左右地表钻孔注浆完全可以 实现。 (2该段隧道线路运输繁忙,上面又有高压电网 衬砌是全封闭式的钢筋混凝土复合衬砌,部分地段的 衬砌背后还设有108mm钢管管棚支护。而在洞内钻

孔注浆堵漏一方面不可能有供钻孔注浆施工的时间 另一方面在洞内钻孔势必会破坏复合衬砌中的塑料 防水板及遇到管棚支护的阻挡,不但很难达到钻孔注 浆的目的还可能产生新的渗漏。

岩溶地层注浆与在孔隙性的地层注浆不同,其浆 液并不以注浆孔为中心向四周扩散,而是沿注浆孔壁 有溶洞、裂隙的一侧流动并不存在向四周扩散圆"模 式亦无所谓扩散半径。其注浆扩散距离与注浆压力、 浆液性质和浓度、岩溶管道直径、裂隙径路曲直等因素 有关,一般很难用数字模型表达。本工程拟根据以往 注浆经验、实际工程地质情况、注浆堵漏要求及注浆施 工工艺等因素确定选用最大扩散距离2~6m来布置 注浆孔位。

2.3.2注浆压力的确定

注浆压力与注浆扩散距离、岩溶管道的直径和曲 率、浆液的性质和浓度等因素有关,根据经验对断层 岩溶破碎带的注浆压力可按下式选取:

=(2~2.5)hy/10

式中:P为注浆泵的终压值(MPa);h为受注点到静水 位的水柱高度(㎡);y为水的相对密度。 根据本工程岩溶有地层和隧道衬砌结构的情况 参照以往注浆经验,本次注浆压力选择为0.1~ 2.0MPa。同时注浆时,先采用较低的压力0.1~0.5 MPa注溶洞和大裂隙待压力上升后再用较大的压力 0.1~1.5MPa注小的裂隙。

2.3.3注浆惟幕设计

本工程采取自隧道顶地表钻孔注浆,充填和堵塞 隧道拱顶上及边墙衬砌外围岩一定范围内的溶洞、溶 槽、裂隙等水流通路。在隧道衬砌外围形成1层具有 一定厚度的注浆帷幕隔断或阻止地下水达到整治隧 道漏水的目的。本工程根据地层和洞内漏水实际情 况注浆惟幕控制在下述范围:隧道拱顶以上5~8m

两侧边墙外的宽度3~ 5m;在岩溶发育、岩层 破碎地段,要求深入到 边墙底2~3m,把隧道 衬砌包围起来,形成 个马蹄形注浆帷幕,如 图1所示。惟幕上层的

图1注浆帷幕示意(单位m)

岩溶裂隙、溶洞,由于投资所限,一般不再注浆,而采用 疏排治水法。

2.3.4注浆材料及配合比

为确保注浆帷幕的防水抗渗性能注浆浆液以纯水 泥浆为主。其相对密度采用1.45~1.70以42.5级普通 硅酸盐水泥和洁净水拌合均匀制成。对一些大溶洞及 大溶槽裂缝则在浆液中掺水泥用量10%~20%的粉 煤灰或石碴屑粉等代用充填材料。有时选用浓度为 40Be’模数2.8~3.2的水玻璃做速凝剂。为了控制浆 液不致大量流失及填堵较大的溶洞和岩溶通道施工组织设计编制与审批制度,使用 时浓度稀释为16~20Be’泥浆与水玻璃的配合比(体 积)一般为1:3漏浆严重时则控制在1:1左右。

2.3.5钻孔注浆施工工艺设计

本工程拟采用一次钻探到注浆孔底设计标高然后 自下而上分层控制、分层注浆,不埋设固定套管的新注 浆方法。注浆分段长度主要根据注浆孔内地层岩溶裂 隙分布、地下水流速、试注水流量和注浆压力等因素确 定,一般为3~5m。分层控制注浆主要采用止浆塞来实

[ 1 ] Bouazza. A , Vanlmpe. W. F , Van. D. B. M. Hydraulic conductivity of geosynthetic clay liner under various conditions [ A]. Proceeding Intermational Congress on Environmental GeotechnicsS C ],1996.

现。本次注浆采用橡胶球形止浆塞,堵住注浆段的上 端以控制注浆的压力变化防止注浆浆液上冒。

(1地表钻孔注浆堵漏技术是一种新型的隧道堵 漏技术。实践证明,该技术在浅埋隧道漏水病害整治 中效果较好具有广泛的应用前景。 (2堵漏必须与引排相结合,一般是在拱部采取堵 的办法,在墙部采取排的办法。在漏水严重的地段 应先凿槽埋管引排,避免因强堵而增加衬砌背后的积 水压力导致衬砌其他薄弱部位出现新的渗漏。

[1]袁勇.我国隧道防水技术的现状J].世界隧道1999(4). [2]万德友.运营铁路隧道水害整治[J].铁道建筑2000(12). [3]**才.隧道工程M].北京:人民交通出版社数理学院大楼工程施工组织设计,1987. [4]刘继红.南岭隧道生潮垄地段漏水原因分析及其整治J].铁道 建筑1996(7) [5]彭振斌.注浆工程设计计算与施工[M].武汉:中国地质大学出 版社1997

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