论公路隧道渗水原因及防治措施
卢文建
云南省公路局马关公路分局 云南省文山州马关县 663700
摘要:公路隧道抗渗技术的实施,能提升安全控制能力,节约维护成本,提升施工水平。公路隧道出现渗水问题的原因较多,如二次衬砌质量问题、支护施工技术问题、防水层施工问题等,需要做好必要的预防和渗水隐患处理,在预防工作中应优化施工方案、控制好施工质量。渗水隐患处理需要做好技术分析,掌握基本病害情况,有针对性的采取压注环氧树脂灌缝、诱导式的排水、渗水截断等有效措施。
关键词:公路隧道渗水;原因;防治措施
1引言
公路隧道施工中,受到各种地质问题、水文作用等的影响,加之在施工过程中不能控制施工技术和质量,可能导致渗水隐患突出,渗水病害的凸显,这就需要制定可靠的防治手段,加强防治措施应用,达到较高管理作用。
2公路隧道防水抗渗施工技术的重要性
公路隧道抗渗施工技术的科学应用,能提升施工质量,是进行施工质量安全控制的重要内容。在隧道施工过程中,制定科学施工技术方案,优化施工技术流程,使得施工过程顺利开展,避免渗水问题导致各种施工作业出现隐患。因此,做好抗渗技术的科学应用,对突出抗渗作业具有有效控制效果。抗渗施工技术的应用,能规避不良病害,解决施工隐患,提升施工水平,保障施工技术问题得以有效控制,解决施工质量隐患具有重要意义。
3公路隧道渗水的原因
3.1二次衬砌质量问题
二衬施工过程中,要做好施工质量控制,如不能保障衬砌结构严密,存在各种结构裂缝,导致水体渗透问题发生,同时在长期的水体侵蚀作用下,裂缝隐患不断增加。
3.2支护施工技术存有问题
支护施工过程中,要做好支护结构类型分析,优化设计方案,保障支护结构能有效应对围岩荷载,避免支护结构因为承载力不足,导致结构出现损伤,因而出现裂缝隐患。在施工过程中,如不能做好质量控制,导致混凝土支护结构存在很多不规律裂缝、孔洞等病害,也影响了隧道渗水问题。一般是因为在混凝土施工中,混凝土材料质量不达标,如存在配合比设计隐患、施工材料性能不佳等问题,导致混凝土材料出现裂缝问题。施工技术应用过程中,要做好技术控制和养护工作,如不能做好质量控制,在施工和养护环节出现不良质量和技术方面问题,都有可能导致结构出现裂缝问题,进而导致渗水隐患的发生。
3.3防水层施工不良
公路隧道施工中的防水层是专门应对渗水问题的结构层,施工过程中如存在卷材材料质量问题,在施工过程中如不能做好卷材保护,导致卷材出现孔洞、破损等隐患,很多防水层的性能问题增加,不能做到很好的质量控制效果。在做防水层的过程中,如果防水卷材搭接位置处理不好,如存在宽度搭接不足,搭接位置清洁不到位的问题,增加很多施工隐患,不能发挥良好的施工防水控制效果。
4公路隧道渗水的预防与处理措施
4.1公路隧道渗水预防
公路隧道渗水预防工作,要做好各项控制工作,主要是能提升渗水问题的预防能力,规避渗水隐患,以避免后期各种处理技术应用导致的工期影响以及成本增加等问题。
要全面分析公路隧道位置的渗水量、水压情况,承压水层分布情况,提升预防效果,制定预防措施。应对隧道整体的防水体系做好预防渗水分析,尤做好初期支护、防水层、二衬防水系统的整体评价分析,对结构的渗水多发地段做好预防性的检查维护,以提升防渗效果。做好材料、结构体系检验,进行必要性能试验,制定日常的渗水病害检查巡视机制,以专门人员的长期巡视,及时发现隧道渗水问题,早作处理。
4.2渗水处理措施
对已经出现渗水隐患的公路隧道来说,要做好渗水处理控制,及时制定渗水处理技术方案,控制好必要的渗水,提升渗水处理效果。分析渗水原因、渗水量、防水体系的结构缺陷,借助各种病害探查设备,获得渗水问题的具体原因,有针对性的进行施工处理,以彻底解决渗水问题。
就我所在的马关公路分局养护的科乐隧道而言,该隧道位于国道 G248 兰州至马关公路文山州马关县境内,2011 年该隧道通车,为单洞双车道对向行驶的隧道。隧道起止里程为 K2826+301~K2826+856,全长 555 米。隧道净宽 10 米,净高为 6.8 米。洞口为翼墙式正交洞口。洞内设置了供配电、照明和消防设施,排水方式为洞内路侧排水。根据《云南省公路局 2020 年桥梁、隧道定期检查服务 DQJC-5 标段马关公路分局 G248科乐隧道定期检查报告》科乐隧道土建结构评定为 四 类,机电设施评定为 三 类。
在隧道日常养护病害调查中发现:隧道衬砌共发现 37 处裂缝,其中,15 处斜向裂缝,裂缝最长 6m,最宽 1.2mm;3 处纵向裂缝,裂缝最长 11m,最宽 2.5mm;15 处环向裂缝,裂缝最长 22m,最宽 2.8mm;4 处网状裂缝,最大面积 2m×1m;隧道洞身段共存在 17 处渗漏水痕迹,26 处浸渗,3 处滴漏。
对于出现的这些病害,马关公路分局采取以下处理措施:
1、严格控制水患影响;衬砌渗漏水的原因,科乐隧道地下水系较发达,特别是在雨季渗漏水更为严重,类型为浸渗、滴漏。根据科乐隧道的渗水特点,采用“以排为主”的方式进行处治。(1)沿环向渗水缝凿槽,凿槽起始位置须高于渗水点顶部 50cm 左右,然后在槽内集中出水部位向衬砌内打泄水孔,同时在槽内底部距电缆沟盖板 20cm 高处水平向衬砌内打泄水孔,泄水孔打至防水板即可,不得破坏防水层。(2)在凿槽内埋设半剖HDPE 管排水,采用膨胀螺栓和铁丝固定排水管,安装好HDPE 管后,在膨胀螺栓的螺杆上绑扎铁丝,确保铁丝绑扎牢固后充填聚合物防水砂浆,抹至与衬砌混凝土表面齐。
2、严格按照规范因地制宜地处治裂缝;工程技术人员根据现场裂缝出现的问题,认真分析裂缝形成原因是混凝土收缩等自身因素引起的隧道环向开裂形成其他裂缝,对隧道衬砌结构受力影响较小,但会对隧道渗漏水产生不良影响,结合《公路隧道加固技术规范》(JTG/T 5440—2018)的相关要求,对其进行低压注浆处治。对结构受力影响较大斜向开裂及纵向裂缝,除对其进压注浆处治外还应进行结构补强。对一般裂缝采用压注环氧树脂灌缝胶的方法进行处治。现场施工时采用斜孔注浆封闭的方法处治衬砌裂缝。
就以上科乐隧道病害的处治,从根本上防治隧道内的渗水问题,在隧道施工过程中,首先制定科学施工技术方案,多次对比优化施工技术流程,避免施工中渗水问题导致各种施工作业出现隐患问题。
3、加强隧道日常养护管理工作:(1)预防隧道渗水以排水主是预防渗水最直接的措施,在也截、堵相结合治理原则,加强对地表水、地下水局部水量大的区域堵排结合,采取科学妥善的引留排除,保证常年洞内洞外排水系统畅通无阻;(2)强化预防性养护理念管理,坚持对隧道进行定期和不定期检查,如果发现问题必须按照轻重缓急的工作思路,对比较轻微的裂缝设立观察标志,定时间观察裂缝的变化情况再决定研究施工措施,如果发现危急行车安全的隐患必须及时整改处理。
5结语
综上所述,公路隧道的渗水病害问题,从设计、施工、日常养护对我们工程技术要求都是比较高的,在设计时要认真考虑水文作用的影响,其在施工过程以及运行过程都带来不同程度的影响是不可避免的,所以需要做好技术控制,在公路隧道施工过程中,加强渗水病害的预防和处理,达到隧道渗水控制效果,突出渗水管理能力,充分应用新技术、新材料提高施工质量,加强日常养护管理,强化责任管理负责制等措施,才能确保隧道长期稳定安全运行。
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