伍勇
【摘 要】鐵路既有線隧道多屬于山嶺隧道,特別是貴州地形屬喀斯特地貌,山嶺隧道處在不同的地區(qū),工程地質、水文地質的差別較大,各地隧道滲漏水原因各有不同。山嶺隧道整治滲漏水病害,對維護隧道正常使用,延長使用壽命,確保行車運輸安全具有重要的意義。
【Abstract】Most of the existing railway tunnels belong to mountain tunnels, especially Guizhou's topography belongs to karst landform. Mountain tunnels are located in different areas, with great differences in engineering geology and hydrogeology, so the causes of water leakage in tunnels vary from place to place. It is of great significance to renovate leakage diseases in mountain tunnel, maintain normal use of the tunnel, extend service life and ensure traffic safety.
【關鍵詞】隧道;滲漏水;整治
【Keywords】 tunnel; leakage water; prevention and treatment
【中圖分類號】U459.1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻標志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文章編號】1673-1069(2019)07-0143-02
1 引言
隧道滲漏水是隧道最常見的病害,在我國的隧道工程素有“十隧九漏”之稱,隧道滲漏水問題是個世界性難題,目前世界上還沒有一種工藝或技術能夠徹底根治隧道滲漏水問題。
2 鐵路隧道常見滲漏水現(xiàn)象分析
當隧道結構(含隧底仰拱)有了裂縫、洞隙,周圍的水滲流到隧道襯砌背底,向裂隙擠壓形成滲漏水(滲濕、滴水),故產(chǎn)生隧道滲漏水的直接因素為水源和裂隙[1]。
2.1 隧道壁蜂窩、孔洞滲漏水
在隧道襯砌上出現(xiàn)蜂窩麻面、孔洞等,受地表水及地下水的影響,隧道產(chǎn)生滲漏水,其主要原因如下:①澆筑混凝土時,在鋼筋分布密集或者有預埋件的地方,造成混凝土未充滿模板。②沒有按規(guī)定順序振搗混凝土而漏振,拌合中混入雜物,混凝土離析,粗細骨料分離,嚴重跑漿。③進行澆筑時,一次倒入模板的混凝土過多,下部混凝土振動不到位,形成松散狀態(tài)等。
2.2 隧道混凝土襯砌結構裂縫滲漏水
隧道混凝土襯砌裂縫形成的原因非常復雜,混凝土作為多組材料組成的脆性材料,裂縫的存在是客觀的,往往是多種不利因素綜合作用的結果。
①混凝土施工混用不同品牌水泥,施工中使用外加劑沒有嚴格按照設計,摻量隨意性較大,現(xiàn)場砂、石料實際含水率調整不及時,造成改變混凝土水灰比。②在襯砌施工中橫向、縱向接縫較多,這些接縫防水處理施工方法不當,澆筑大體積混凝土,溫度控制不嚴出現(xiàn)溫度裂縫。③由于地基的不均勻沉降、混凝土的收縮等產(chǎn)生裂縫,進而導致隧道防水結構的破壞。④混凝土運輸,在混凝土運輸及泵送過程中加水的現(xiàn)象比較普遍,運輸途中攪拌沒有保持在3~6r/min慢速轉動,從而隨意改變混凝土的初凝、終凝時間。
3 鐵路隧道滲漏水整治原則
整治隧道滲漏水,應查明水源、滲漏水位置及滲漏水量大小,遵循“拱部以堵為主、邊墻以排為主,防、排、堵、截相結合,因地制宜,綜合治理”的原則進行整治,達到防水可靠,經(jīng)濟合理。
“防”——襯砌防抗?jié)B和襯砌外防水,包括襯砌外圍防水層和壓注漿體,主要針對于在隧道施工作業(yè)過程中的防水措施。
“截”——截斷隧道洞頂及邊墻山體水流??梢圆捎枚错斣黾涌v橫向排水溝,使水排出洞頂之外,不滲入隧道初襯結構背底,主要用于隧道初襯外病害。隧道洞頂截水溝或排水溝要經(jīng)常清理,保證流水暢通不淤積。
“堵”——堵塞隧道內襯砌裂隙的滲漏水。如面積較小、滲漏不大,可直接封閉;如大面積、滲漏水大,可采用封閉、鉆孔灌漿,結合開鑿暗槽排水,鋪設防水層、壓注灰漿或化學漿液等辦法,將滲漏水集中起來,按照規(guī)定出水口(如設置盲溝等)排出,防止水源到處分散滲漏。
“排”——排出隧道內及底部水流,山嶺隧道排水順暢顯得尤為重要。可采取縱橫向排水盲管、邊墻及鐵路中心線排水溝,防洪汛前汛期排水溝需經(jīng)常清理,保持排水暢通。貴州在寒冷冬季,對于中心排水溝及洞外排水溝,還需做好相應防凍措施。在襯砌背后每隔30m左右(滲漏水嚴重部位間距要加密),須設置排水暗溝或盲溝,通過儲水溝將引出至中心排水溝內。
鐵路隧道滲漏水病害整治“防截堵排”,應本著因地制宜,有效截堵,合理疏導相結合的原則。
4 鐵路隧道滲漏水整治方法
隧道滲漏水與所處山體環(huán)境、巖石土體類別、襯砌結構以及施工質量密切相關,應在充分現(xiàn)場勘察,查閱內業(yè)資料基礎上(包括隧道所處地殼板塊、巖層巖性、襯砌構造、地下水或地表水、滲漏水位置及水量大小等),優(yōu)化制定施工整治方案。
4.1 對于蜂窩、孔洞滲漏水的整治方法
①堵漏處理。研究蜂窩、孔洞滲漏水的情況,查找漏水位置,進行堵漏處理。進行堵漏的材料可用各種速凝防水材料,也可采用水泥速凝材料、水玻璃漿體等各種專用材料。
②修補處理。進行修補時,首先將裂縫剔鑿成八字形凹槽,表面打毛處理,剔除松散石子,沖刷干凈后用水泥素漿打底,再抹1∶2.5水泥砂漿進行找平壓實,或基層修補處理完成后,根據(jù)漏水情況采取不同的補漏措施,所選用的補漏材料一定要符合國家防水規(guī)范,按照不同的施工工藝進行,此種修補處理在隧道拱頂要慎用,防止造成掉塊。
4.2 混凝土結構襯砌裂縫滲漏水的整治方法
4.2.1 拱部(或邊墻)滲漏水
①注漿將不透水的膠凝物質(可選丙凝、聚氨酯漿液)通過鉆孔注入擴散到初砌及背后一定深度的巖層裂隙中去,把裂隙中的水擠走,堵住地下水的通路,減少或防止襯砌漏水,同時起到固結破碎巖層的作用。這種方法只要應用得當,對整治隧道漏水具有較好效果。禁止使用水玻璃漿液做永久堵水材料,因為水玻璃短期內效果雖好,但不耐久。
②初砌外貼防水層,如與排水設施結合得好是能夠根治水害的,可采用防水性較好的焦油聚氨酯冷涂或其他防水材料,由于外貼防水層施工困難,失效后不易重做。
③襯砌內貼防水層是整治大面積漏水病害的常用方法,可采用抗裂性防水涂料和防水砂漿(摻入防水劑和速凝劑水泥砂漿)抹面,若滲漏水量大或水壓較大時,應首先進行排水處理。
4.2.2 隧道施工縫、變形縫滲漏水的整治方法
鐵路隧道的滲漏水常發(fā)生在襯砌中的施工縫、變形縫的部位。實際上,當施工質量和襯砌材料達到要求時,滲漏水一般很難從混凝土表面發(fā)生,而接縫才是經(jīng)常滲漏水的部位,它是防水最弱、耐久性最差的部位,隧道接縫處部位不可避免地會發(fā)生變形[2]。
施工縫及變形縫滲漏水可采用嵌填彈性橡膠防水條、膨脹嵌縫膩子條、橡膠止水帶等,對于施工接縫處可根據(jù)現(xiàn)場情況采用壓注水溶性聚氨酯等速凝止水漿液。
4.2.3 引水歸槽施工法整治隧道襯砌裂縫滲漏水
在隧道襯砌裂縫滲漏水比較集中(如一點或一條縫漏水)的地方,尋找其水源,用鑿巖機或鋼釬將漏水孔眼擴大并穿透襯砌,使其背后積水通過此孔流入事先在襯砌中鑿好的“U”形槽內排除。引水歸槽是隧道拱頂漏水常用的方法。圖2是川黔上行線洋壩隧道拱頂漏水整治圖。該方法簡單易行,效果明顯。但要求鐵路供電接觸網(wǎng)停電配合,需在天窗時間內進行施工作業(yè),會給鐵路行車運輸生產(chǎn)帶來較大影響。
5 結語
鐵路隧道滲漏水病害,應遵循“以排為主,有效截堵,合理疏導,防、截、排、堵相結合,因地制宜,經(jīng)濟可靠”的原則進行整治。維護好隧道防排水設施,確保排水溝通暢,保持隧道干燥,確保鐵路隧道正常運營,減少隧道病害發(fā)生率。
【參考文獻】
【1】張俊儒.隧道工程[M].成都:西南交通大學出版社,2013.
【2】申志軍.運營隧道缺陷與病害整治技術[M].北京:人民交通出版社,2017.