隧道渗漏水原因分析及治理措施探讨(主论文) 下载本文

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高级工程师 ___赵 云____________________

《隧道渗漏水原因分析及治理措施》

主论文

赵云 2017年1月

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隧道渗漏水原因分析及治理措施

赵云

云南建投市政部昆明东南绕城高速公路项目,玉溪

摘 要 介绍我国隧道工程渗漏水的基本情况、主要危害和表现形式的基础上,从防排水系统设计、

施工质量、采用防水材料等方面分析了隧道渗漏水的形成原因,提出相应的治理措施,以便在今后的设计、施工中能有效地防止隧道渗漏水,确保隧道的结构安全和设备的正常使用。

关键词 隧道;渗漏水;原因分析;治理措施

一、引 言

我国修建的隧道工程数量和长度已居世界首位。近几年则每年以约200km的速度增长。但就隧道工程质量而言,我国同国外先进水平相比仍有较大差距,主要表现在隧道施工工厂化、专业化、机械化程度不高,作业人员素质参差不齐,偷工减料现象时有发生,相当数量的隧道存在基底病害、衬砌裂损和渗漏水等。据统计,其中有水害的隧道约占70%,水害严重导致状态失格占运营隧道的30%以上。

由于隧道渗漏水,增加隧道内空气湿度,电力、通讯、照明等设施损坏,据公务部门统计,由于道床及路面积水,尤其是隧底翻浆冒泥,直接危及隧道的使用功能,造成不应有的交通事故;隧道渗漏水加快衬砌混凝土碳化速度,特别是有腐蚀性的地下水,破坏混凝土结构,减少隧道的使用寿命;隧道渗漏水降低地下水位,对生态环境造成破坏。

鉴于隧道渗漏水的普遍性及严重危害性,对其形成机理及治理措施进行研究具有极其重大的工程实用价值。

二、 隧道渗漏水的主要形式

隧道渗漏水病害主要表现形式有拱顶渗水、滴水,拱脚处渗水、淌水,施工缝、伸缩缝部位渗水、淌水,侧墙的渗水、淌水、局部涌水、涌泥,道床积水等,在冬天则表现为顶部形成冰挂,侧墙形成冰柱,在道床形成冰堆、冰坡等。

三、隧道渗漏原因

找出隧道渗漏水成因,以利于有针对性对其进行预防和治理。隧道渗漏水成因是多方面的,这里面既有客观原因也有人为的主管原因。

(一) 隧道开挖对地下渗流场的影响

地层中的地下水由高压力区向低压力区渗透、补充、排泄,形成了正常渗流场和循环系统,保持了地下水的基本稳定。而隧道的开挖,在原有地层中形成了一个“空洞”,破坏了原地下水

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的平衡状态,形成了地下水低压力区,改变了地下水地下径流方向,使地下水向开挖后的隧道方向汇集。研究表明,隧道开挖后,在隧道周围一定范围内形成了围岩松动区,由于地层的原始地应力的重分部,围岩产生变形,出现裂缝,地下水便沿张开裂缝流入隧道。在可溶岩地段,一旦隧道开挖时揭开溶管、溶隙、溶洞和暗河,岩溶水就会大量涌入隧道,有的甚至出现重大安全事故。

(二) 隧道防排水设计上存在的漏洞

很多时候我们对隧道渗漏水病害的危害性认识不足,因此在隧道设计上存在重结构、轻防水的倾向。在隧道设计时,许多设计人员对结构强度、刚度及稳定度进行多次计算、验算(这是很必要的),但除了水沟断面尺寸外,很少有人对防排水进行计算,即使在高水压地段水压值的计算,也仅考虑结构设计的需要。在较长时间内,对隧道防水最薄弱的底部,即使软岩或遇水易软化的岩石(如泥岩),既不设仰拱,又不铺底,放任地下水侵入道床,形成翻浆冒泥,危及行车安全。施工缝、变形缝处理材料只是按工程类比法(有些比较还并不同类)选用,很少按材料性能、地下水压力等进行计算,有的重要结构物设计上只采用一道防水。所有这些,都给隧道渗漏水埋下了隐患。

(三) 隧道施工质量控制对隧道渗漏的影响

隧道施工质量是影响隧道渗漏水主要因素。 1.防水混凝土失效

在隧道结构防水中,防水混凝土是防水的主体,只要让主体达到防水效果,其他问题便比较容易解决。但是在目前的防水混凝土施工中,违规作业的现象时有发生,通常表现在: (1)未按设计配合比配制防水混凝土。

(2)未按规定浇筑混凝土,易造成混凝土离析。 (3)未按规定进行混凝土振捣。 (4)拆模时间过早。 (5)未按规定的时间养护。

由于以上情况存在,使混凝土衬砌抗渗等级不达标,砼不密实,表面蜂窝麻面现象严重,衬砌开裂,防水混凝土失效。

2、 施工缝、变形缝处理不当

施工缝、变形缝是隧道防水的重点,也是隧道渗漏水的多发部位,必须认真细致的处理。但

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