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实例分析隧道防排水施工技术

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摘要:本文作者结合具体工程实例,对隧道工程防排水施工技术进行了分析探讨,供大家参考借鉴。

关键词:实例分析;隧道施工;防排水施工技术

防排水是个系统工程,尤其是在隧道施工中,杜绝隧道渗漏水的关键环节在于施工,充分理解设计意图,加强对施工人员的培训,提高施工人员防排水质量意识,严格加强材料进场检验,提高防排水施工工艺,规范每道工序操作,加强过程控制检查,才能真正地提高隧道防排水施工质量,从源头上确保隧道不渗不漏。在施工中严格进场材料、工序操作、加强施工过程控制检查,确保隧道不渗不漏,排水畅通,达到了预期的防排水效果。

1 工程实例

某隧道全长6842m,隧道最大埋深 334m,,隧道纵坡为人字坡,隧道进口至出口坡度依次为 3‰、坡长1123米,-6‰、坡长为 5722m,竖曲线半径为 20000m。施工过程中采取进口、斜井、出口同时掘进,长度为2049m;斜井施工长度为 3234m;出口施长度为 1565m。

2 防排水设计

隧道防水设计采用“防、排、堵、截结合,因地制宜,综合治理”的原则,初期支护与二次衬砌拱墙背后设 EVA 防水板加土工布,防水板厚度为1.5mm,土工布 350g/;全隧二次衬砌结构抗渗等级大于P8;拱墙环向施工缝采用中埋式橡胶止水带+外贴式橡胶止水带,仰拱设置中埋式止水带,纵向施工缝设置混凝土界面剂+遇水膨胀止水条;变形缝拱墙处设置外贴式止水带+钢边止水带,仰拱设置钢边止水带。洞内设双侧水沟与中心水沟,并设置中心管沟检查井,Ⅳ、Ⅴ级围岩每 30m 设置一处,Ⅱ、Ⅲ级围岩每 50m 设置一处;隧道衬砌防水板背后环向设置 准50mm 打孔波纹管,一般地段每 10m 设置一环,地下水发育地段每 5m 设置一环,隧道两侧边墙墙脚外侧泄水孔标高处两道环向盲沟之间设置纵向 准100mm 打孔波纹管,纵向盲沟每10m 一段,环向盲管与纵向盲管两端均直接与隧道测沟连通,便于排水管路的维护。

3 渗漏水的原因

隧道渗漏水主要表现为仰拱衬砌、拱墙衬砌施工缝、变形缝渗漏水,拱墙与仰拱纵向施工缝渗漏水,混凝土裂缝或不密实渗漏水。导致隧道出现渗漏水主要原因是隧道施工质量控制不到位,其中有①钻爆开挖对隧道周边围岩扰动过大;②原材料质量控制不到位;③防水层铺设工艺不到位;④施工缝、变形缝防水施工不到位;⑤排水体系不通畅,不能及时疏导衬砌背后积水;⑥隧道结构自防水能力不足。

4 防排水施工实例分析

4.1开挖

隧道开挖使隧道周边的地下水向隧道内汇集,在开挖过程中应尽可能地优化钻爆设计,减少对隧道周边围岩的扰动,维护围岩的自身的稳定性、防水性,并形成较为圆顺的开挖轮廓线。

4.2 原材料

施工中对进场的水泥、粉煤灰、减水剂、速凝剂、细骨料、粗骨料、防水卷材等原材料按照规范要求的检验批次、数量进行自检或送外检。每批次原材料检验合格后方可使用,从材料源头上确保隧道结构的强度、自防水能力达到要求。

4.3 防水层施工

挂设防水层前必须对初期支护进行检查,对有单个漏水点时采用埋设硬塑料管引排至边墙泄水孔处,对大面积渗水或大股涌水采用水泥浆或水泥水玻璃双液浆进行钻孔注浆封堵。切除锚杆头和钢筋露头,采用细石混凝土或砂浆抹平覆盖,防止刺破防水板,并对喷射混凝土表面平整度进行检查,采用补喷或抹水泥砂浆使其符合D/L≤1/10(L-基面相邻两凸面间的距离,L≤1m;D-基面相邻两凸面间凹进去的深度)。铺设前对基面进行测量放线,标示拱顶纵向中心线,土工布缓冲层由拱顶向边墙铺设,并根据基面的凹凸情况留足富裕量。采用热熔衬垫及射钉将无纺布固定在喷射混凝土上,按梅花型布置,拱部间距 0.5~0.8m,边墙间距 0.8~1.0m,在基面凹凸部位增加固定点,保证无纺布与基面密贴,平顺、无隆起、无褶皱,无纺布搭接宽度≥15cm。防水板由拱顶向边墙悬挂进行铺设,下部的防水板压住上部的防水板,铺设要松弛适度,与无纺布充分接合并紧贴在喷射混凝土表面。防止过紧或过松,防水板受挤压破损或形成人为蓄水点。采用手动电热熔焊接器加热使防水板焊接在固定无纺布的专用热熔衬垫上。加固后的防水板用手上托或挤压,不出现绷紧现象,保证混凝土浇筑后与初期支护密贴。防水板搭接缝与变形缝、施工缝等薄弱环节错开 1m 以上,搭接宽度≥15cm,防水板焊接采用双焊缝,单条有效焊缝宽度不小于1.5cm。采用检漏器现场检测防水板焊接质量,0.25MPa 压力下保持15min,压力下降在 10%以内,表明焊缝合格,若压力下降过快,焊缝则不合格,采用肥皂水涂在焊缝上,有气泡的部位应进行补焊,直到不漏气为止。焊缝不得出现漏焊、假焊、焊焦、焊穿现象,若有漏焊、假焊应予补焊,若有焊焦、焊穿处采用同质材料覆盖焊接。

4.4 变形缝、施工缝防水施工

隧道变形缝、施工缝防水关键环节在于中埋式橡胶止水带、钢边止水带的安装施工质量。中埋式止水带安装固定在混凝土端头模板上,固定止水带不能在其上打孔穿洞,安装中埋式止水带时每隔0.5m 在端头模板上钻一个 准15mm 的孔,将准12mm钢筋卡穿过端头模板,内侧卡紧止水带的一半,另一半止水带平靠在端头模板上,防止止水带出现偏移,避免单侧缩短影响止水效。待浇筑混凝土凝固后拆除端头板,将止水带拉直,然后弯钢筋卡紧止水带的外露段。振捣靠近止水带的混凝土时,控制捣固器距止水带的距离不能太近,防止过近或过振使止水带偏移,同时还应充分振捣,保证止水带与混凝土紧密结合。在浇筑下一环混凝土前检查止水带是否完好,在混凝土浇筑过程中是否刺破,是否发生偏移,如发现有割伤、破裂、松动及偏移现象,应及时修补和处理,以保证止水带防水效果。背贴式止水带安装时用挡头模板端头卡紧。止水带连接采用下部压上部的搭接方式,搭接长度为20cm。浇筑仰拱混凝土时在纵向施工缝的位置预留止水条的安装浅槽,槽平直,槽宽比止水条宽 2mm,槽深为止水条厚度的一半。将连接面的混凝土凿毛,用水冲洗干净,然后安装遇水膨胀止水条,涂刷膨胀剂,浇筑后续工序的混凝土,增加连接面的粘结效果。

4.5 排水系统施工

纵、环向排水盲管采用无纺布进行包裹,布置应圆顺,不得起伏不平。固定点采用防水板的边角料割成2cm宽的长条捆住盲管,将长条的两端用钢钉牢固地固定在岩面上,钢钉顶不得高于初期支护面;环向排水盲管按10m 设置一道,纵向排水盲管并采用无砂混凝土包裹,且分段设置,分段长度为10m,环向盲管与纵向盲管两端均直接与隧道测沟连通,防止某处排水管路堵塞致积水,便于排水管路的维护,每段纵向排水管采用灌水透水试验进行检查。

隧道中心排水管安设主要控制其流水坡度及管连接,管连接采用无纺布包裹并用铁丝绑扎牢固。为了防止施工过程中杂物、碴块流入中心排水管内,每循环仰拱填筑将中心管安设露出其端头模板,并在管口设置滤网。中心水沟检查井施工主要控制其井底低沟底20cm,起到沉淀池的作用。

4.6提高结构自防水能力

衬砌混凝土要严格按照试验确定的施工配合比进行拌合,在运输过程和现场浇筑过程严禁在混凝土中加水,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,提高混凝土结构的自防水能力。

5 结束语

二次衬砌施工完毕或开通运营后部分隧道常出现渗漏水等现象,渗漏水处治将增加施工成本,同时也给铁路运营带来安全隐患。文中阐述在施工过程中从防排水施工工艺上控制,搞好隧道防排水施工质量,保证隧道“不渗不漏”,延长隧道使用寿命、减少施工维修费用。

参考文献:

[1] 辛天霞,刘小和.浅析隧道防排水施工控制要点[J].山西建筑.2009,(09).

[2] 李绪云,王刚.隧道工程施工中的工序质量控制[J].吉林交通科技.2011,(01).