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文檔簡介
1、鐵路隧道防水技術(shù)鐵路隧道防水技術(shù) 主要內(nèi)容n1 1、我國隧道防排水技術(shù)的發(fā)展、我國隧道防排水技術(shù)的發(fā)展 n2 2、地下水對隧道工程的影響、地下水對隧道工程的影響 n3 3、現(xiàn)行隧道防水設(shè)計(jì)與施工要求、現(xiàn)行隧道防水設(shè)計(jì)與施工要求 n4 4、山嶺隧道防排水、山嶺隧道防排水n5 5、隧道結(jié)構(gòu)防排水、隧道結(jié)構(gòu)防排水 n6 6、滲漏水治理、滲漏水治理1.1 1.1 鐵路隧道防水技術(shù)發(fā)展鐵路隧道防水技術(shù)發(fā)展2020世紀(jì)世紀(jì)7070年代之前的鐵路隧道年代之前的鐵路隧道采用礦山法修建,料石襯采用礦山法修建,料石襯砌,沒有采取任何防水措施,隧道的滲漏水量完全取決砌,沒有采取任何防水措施,隧道的滲漏水量完全取決于
2、地下水本身的大小及其滲流方式。于地下水本身的大小及其滲流方式。7070年代以后年代以后采用新奧法施工,隧道開始采用混凝土襯砌,采用新奧法施工,隧道開始采用混凝土襯砌,但對于施工縫沒有任何防水處理措施,襯砌結(jié)構(gòu)裂縫也但對于施工縫沒有任何防水處理措施,襯砌結(jié)構(gòu)裂縫也比較多,仍然未有解決滲漏問題。比較多,仍然未有解決滲漏問題。8080年代初期,主要采用剛性防水,即混凝土自身防水,施年代初期,主要采用剛性防水,即混凝土自身防水,施工縫開始鋪設(shè)止水帶。工縫開始鋪設(shè)止水帶。1 1 我國隧道防排水技術(shù)的發(fā)展我國隧道防排水技術(shù)的發(fā)展n80年代以后由于電氣化鐵路建設(shè)的需要,鐵路隧道的滲漏得到了重視,我國開始研究
3、隧道結(jié)構(gòu)滲漏水的處理措施。n1985年我國在大瑤山隧道開始研究防水混凝土,開始研究軟性防水層,鋪設(shè)聚氯乙烯塑料板防水板,采用焊接方式,使混凝土與初期支護(hù)分離施工進(jìn)行防水,取得了明顯的效果。n1986年在北京地鐵復(fù)興門折返線開始研究高分子卷材,聚乙烯塑料板防水技術(shù)研究,采用射釘方式固定,但防水板破損較多。n1988年,我國在軍都山隧道、天馬山隧道開始研究塑料薄膜防水技術(shù)研究。n1990年,北京地鐵試驗(yàn)寬幅防水板,研究自動焊接機(jī),兩道焊縫,逐步改為無釘鋪設(shè)。n塑料防水層由原來的塑料板、發(fā)展到復(fù)合式防水層,背后鋪設(shè)無紡布墊層。n90年代后期,開始使用掘進(jìn)機(jī)施工,管片襯砌精度高,安裝誤差小接縫采用優(yōu)質(zhì)
4、橡膠止水材料,防水效果較好。1.2 1.2 公路隧道防水狀況公路隧道防水狀況2020世紀(jì)世紀(jì)8080年代,我國公路隧道逐漸增多,當(dāng)時公路隧年代,我國公路隧道逐漸增多,當(dāng)時公路隧道的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)不足,設(shè)計(jì)理念和施工方法照搬鐵路道的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)不足,設(shè)計(jì)理念和施工方法照搬鐵路隧道的經(jīng)驗(yàn),由于公路隧道斷面大,按照鐵路隧道隧道的經(jīng)驗(yàn),由于公路隧道斷面大,按照鐵路隧道設(shè)計(jì)方法施工,在施工方法和結(jié)構(gòu)上產(chǎn)生了一定的設(shè)計(jì)方法施工,在施工方法和結(jié)構(gòu)上產(chǎn)生了一定的缺陷,但是公路隧道針對結(jié)構(gòu)特點(diǎn)迅速改變了設(shè)計(jì)缺陷,但是公路隧道針對結(jié)構(gòu)特點(diǎn)迅速改變了設(shè)計(jì)理念和方法。目前,公路隧道防排水效果明顯優(yōu)于理念和方法。目前,公路隧道防
5、排水效果明顯優(yōu)于鐵路隧道。鐵路隧道。1.3 1.3 隧道防水主要問題隧道防水主要問題 (1 1地質(zhì)勘查地質(zhì)勘查隧道地質(zhì)勘查及選線,對隧道施工和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)關(guān)系重大。隧道地質(zhì)勘查及選線,對隧道施工和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)關(guān)系重大。一條線路的確定,需要做很多前期地質(zhì)工作,做多次可一條線路的確定,需要做很多前期地質(zhì)工作,做多次可行性研究,方案論證。然而,由于經(jīng)費(fèi)及其他方面的原行性研究,方案論證。然而,由于經(jīng)費(fèi)及其他方面的原因,絕大部分隧道的水文地質(zhì)勘查工作,做得不是太細(xì),因,絕大部分隧道的水文地質(zhì)勘查工作,做得不是太細(xì),獲取的資料不充分、準(zhǔn)確,沒有避開復(fù)雜地質(zhì)或不良地獲取的資料不充分、準(zhǔn)確,沒有避開復(fù)雜地質(zhì)或不良地質(zhì)
6、,給隧道施工技防排水帶來困難,有些甚至產(chǎn)生嚴(yán)重質(zhì),給隧道施工技防排水帶來困難,有些甚至產(chǎn)生嚴(yán)重水害或后期滲漏水病害。水害或后期滲漏水病害。 (2 2防水設(shè)計(jì)防水設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)的主體思路決定著防水方式,同時也決定著施工的成設(shè)計(jì)的主體思路決定著防水方式,同時也決定著施工的成本。本。鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范(鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范(TB10003-2019TB10003-2019中規(guī)定:隧道中規(guī)定:隧道防排水應(yīng)采取防排水應(yīng)采取“防、排、截、堵結(jié)合,因地制宜,綜合防、排、截、堵結(jié)合,因地制宜,綜合治理治理”,的原則,采取切實(shí)可靠的設(shè)計(jì)、施工措施,達(dá),的原則,采取切實(shí)可靠的設(shè)計(jì)、施工措施,達(dá)到防水可靠、排水暢通、經(jīng)濟(jì)合理的
7、目的。到防水可靠、排水暢通、經(jīng)濟(jì)合理的目的。n鐵路隧道設(shè)計(jì)施工有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)充規(guī)定(鐵建設(shè)201988號中規(guī)定:隧道防排水設(shè)計(jì)應(yīng)采取“防、堵、截、排,因地制宜,綜合治理的原則,應(yīng)進(jìn)行環(huán)境評價,重視環(huán)現(xiàn)保護(hù)。對下穿江、河、城市及對環(huán)境有特殊要求的隧道宜采取全封閉不排水的原則;對巖溶、高壓水和適當(dāng)排水不會影響環(huán)境的隧道宜采取以堵為主,限量排放的原則;排水對環(huán)境確無影響時宜采取排水的原則,井考慮排水措施的可維護(hù)性。防水設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)從三個方面考慮:一是圍巖加固:在富水區(qū)段,采用帷幕注漿。二是鋪設(shè)高分子防水層,采用無釘鋪設(shè)。三是耐久性防水混凝土,包括施工縫、沉降縫的處理。(3 3防水施工防水施工精心施工是搞好隧
8、道防水的關(guān)鍵,只有完全貫徹設(shè)計(jì)思精心施工是搞好隧道防水的關(guān)鍵,只有完全貫徹設(shè)計(jì)思想,隧道的防水排水體系才有可能完備而沒有缺陷。想,隧道的防水排水體系才有可能完備而沒有缺陷。隧道防排水常見的問題:隧道防排水常見的問題:一是排水系統(tǒng)銜接不暢:山嶺隧道的排水系統(tǒng)由環(huán)向排一是排水系統(tǒng)銜接不暢:山嶺隧道的排水系統(tǒng)由環(huán)向排水管、縱向排水管、排水邊溝或中心排水管等組成,水管、縱向排水管、排水邊溝或中心排水管等組成,施工過程中若排水管上下沒有銜接好或中間斷開、三施工過程中若排水管上下沒有銜接好或中間斷開、三通管連接不暢、縱向排水管反坡設(shè)置和排水管中間淤通管連接不暢、縱向排水管反坡設(shè)置和排水管中間淤塞等,使隧道
9、在運(yùn)營中不能將地層中的滲水暢通排出,塞等,使隧道在運(yùn)營中不能將地層中的滲水暢通排出,造成襯砌壁后水壓增高而引起隧道滲漏。造成襯砌壁后水壓增高而引起隧道滲漏。二是鋪設(shè)基面粗糙損傷防水層:在巖石地層或噴射混凝二是鋪設(shè)基面粗糙損傷防水層:在巖石地層或噴射混凝土基面上,未按照規(guī)范對基面進(jìn)行處理,二次襯砌混土基面上,未按照規(guī)范對基面進(jìn)行處理,二次襯砌混凝土澆筑時,塑料防水層受到擠壓力,以及混凝土收凝土澆筑時,塑料防水層受到擠壓力,以及混凝土收縮時,防水板受到剪力,導(dǎo)致防水板損壞??s時,防水板受到剪力,導(dǎo)致防水板損壞。 (4材料使用防水層是隧道防水技術(shù)的核心,只有用合格的材料,才能建成合格的工程,而防排水
10、體系是靠各種材料構(gòu)建的。目前我國防水材料生產(chǎn)廠家繁多,材料性能良莠不齊,要進(jìn)行試驗(yàn)選擇。主要存在的問題:一是設(shè)計(jì)中防水層的性能指標(biāo)要求不明,施工時可供選擇的廠家很多,建立防水材料規(guī)范化及合格供應(yīng)方的名錄非常重要。二是防水層的耐久性無配套實(shí)驗(yàn)方法,工程試驗(yàn)中對材料的拉伸、撕裂、刺破等性能有較多的試驗(yàn)檢查,可避免在施工過程中不受損壞,但一些工程運(yùn)營一定時間后開始滲漏水。(5施工管理 由于隧道工程中防排水施工多為隱蔽工程,施工期間沒有及時檢查或糾正存在的問題,運(yùn)營以后很難加以維修和治理。主要表現(xiàn)在:一是施工單位重視程度不夠,往往認(rèn)為按照設(shè)計(jì)施工不會存在問題,實(shí)際上,防水施工是一個系統(tǒng)工程,防排水體系
11、是施工各個環(huán)節(jié)的配合,如果每道工序不能起到防水作用,往往造成層層設(shè)防,層層漏水,達(dá)不到防水目的。二是在地下水豐富地段,往往也是防排水的重點(diǎn)地段,但在該地段施工時,由于作業(yè)環(huán)境條件差,工程本身難度大,施工技術(shù)和難度較高,在防止?jié)B漏水效果方面往往被放在第二,只是以工程施工安全和進(jìn)度為主了。2 2 地下水對隧道工程的影響地下水對隧道工程的影響2.1 2.1 國內(nèi)外隧道滲漏水狀況調(diào)查國內(nèi)外隧道滲漏水狀況調(diào)查目前我國有鐵路、公路隧道目前我國有鐵路、公路隧道8800 8800 多座,總長度約多座,總長度約46004600多多kmkm,已成為世界上隧道最多、最復(fù)雜、發(fā)展最快,已成為世界上隧道最多、最復(fù)雜、發(fā)
12、展最快的國家。我國城市軌道交通的隧道建設(shè)也正在進(jìn)入的國家。我國城市軌道交通的隧道建設(shè)也正在進(jìn)入快速發(fā)展時期,目前已建成運(yùn)營快速發(fā)展時期,目前已建成運(yùn)營405.73km405.73km,在建,在建255.79km255.79km。國內(nèi)。國內(nèi)4343個百萬以上人口城市中已有近個百萬以上人口城市中已有近3030個提出了建設(shè)城市軌道交通的要求。未來十年我國個提出了建設(shè)城市軌道交通的要求。未來十年我國要建設(shè)要建設(shè)120012001500km1500km的城市軌道交通,涉及大量隧的城市軌道交通,涉及大量隧道建設(shè)。道建設(shè)。 隧道產(chǎn)生滲漏水病害,既有地質(zhì)條件、氣候條件、材料老化、地震方面的原因,也有設(shè)計(jì)、施工
13、方面的原因。隧道缺陷類型主要有滲漏水;結(jié)構(gòu)惡化產(chǎn)生缺陷,包括襯砌開裂、變形、片塊剝離以及大塊坍落;基底隆起、邊溝變形和塌陷;底板破裂、翻漿冒泥等幾種。國內(nèi)外的有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)如下: 1979年,日本對3807座隧道進(jìn)行調(diào)查統(tǒng)計(jì),滲漏水的有2135座,占56%,漏水長度達(dá)70%。 1986年,日本對最寒冷的北海道地區(qū)公路隧道病害進(jìn)行了調(diào)查,在北海道302座公路隧道中有141座出現(xiàn)漏水、洞內(nèi)結(jié)冰。 1990年4月,日本已有6705座公路隧道,總長1970km,調(diào)查發(fā)現(xiàn),發(fā)生惡化的隧道數(shù)量約占隧道總數(shù)的23.9%,在惡化的隧道中,襯砌開裂出現(xiàn)的情況最多。 1972年我國鐵道部工務(wù)局及基建總局對全國307
14、0年代在不同地質(zhì)鞏固、軟巖、黃土條件下修建不同類型單心圓拱、三心圓拱、直邊墻和曲邊墻、單線和雙線斷面的隧道混凝土襯砌裂縫產(chǎn)生的原因進(jìn)行調(diào)查分析,共調(diào)查隧道94座,總長80.7km,約有93.2%的隧道襯砌開裂,裂縫長度占隧道總長19.2%。 2019年,我國鐵路共有運(yùn)營隧道4855座,總長度2261.56km,存在的主要隧道缺陷類型有侵限、漏水和通風(fēng)照明不良。據(jù)工務(wù)部門2019年秋檢測,凈空不足侵入建筑限界的2546座,嚴(yán)重漏水1428座,襯砌嚴(yán)重腐蝕677座,仰拱變形212座,通風(fēng)不良112座,照明不良817座。 根據(jù)2019年,我國鐵路隧道技術(shù)狀態(tài)統(tǒng)計(jì),全路有運(yùn)營隧道5000余座,共計(jì)25
15、00km,其中嚴(yán)重漏水包括拱部滴水、邊墻滲水、流水,隧道底部翻漿冒泥、嚴(yán)寒地區(qū)隧道結(jié)冰、凍脹),影響隧道運(yùn)營的達(dá)1502座。占隧道總數(shù)的30%左右。2.2 2.2 滲漏水缺陷對結(jié)構(gòu)的影響滲漏水缺陷對結(jié)構(gòu)的影響目前,鐵路隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論與方法主要有:荷載結(jié)構(gòu)模目前,鐵路隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論與方法主要有:荷載結(jié)構(gòu)模型、收斂約束模型、連續(xù)體模型及工程類比法等,其穩(wěn)型、收斂約束模型、連續(xù)體模型及工程類比法等,其穩(wěn)定性判斷一般為強(qiáng)度準(zhǔn)則或位移準(zhǔn)則以及二者的結(jié)合。定性判斷一般為強(qiáng)度準(zhǔn)則或位移準(zhǔn)則以及二者的結(jié)合。這些方法對正常使用狀態(tài)的隧道是適用的,但對于可能這些方法對正常使用狀態(tài)的隧道是適用的,但對于可能產(chǎn)生
16、結(jié)構(gòu)缺陷性隧道不太適應(yīng)。由于造成隧道結(jié)構(gòu)破壞產(chǎn)生結(jié)構(gòu)缺陷性隧道不太適應(yīng)。由于造成隧道結(jié)構(gòu)破壞的原因很多,其發(fā)生破壞的形式也多種多樣,有時由于的原因很多,其發(fā)生破壞的形式也多種多樣,有時由于裂紋尖端的應(yīng)力集中,結(jié)構(gòu)會出現(xiàn)脆性斷裂,有時由于裂紋尖端的應(yīng)力集中,結(jié)構(gòu)會出現(xiàn)脆性斷裂,有時由于結(jié)構(gòu)內(nèi)部的損傷,出現(xiàn)損傷斷裂,因此,其力學(xué)機(jī)制比結(jié)構(gòu)內(nèi)部的損傷,出現(xiàn)損傷斷裂,因此,其力學(xué)機(jī)制比較復(fù)雜,如果僅用強(qiáng)度或位移準(zhǔn)則進(jìn)行判斷是不合理的。較復(fù)雜,如果僅用強(qiáng)度或位移準(zhǔn)則進(jìn)行判斷是不合理的。 在我國鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范(TB100032019中提出了利用位移來進(jìn)行隧道穩(wěn)定性的判斷,對正在施工的隧道,尤其對隧道初期
17、支護(hù)的穩(wěn)定性判斷比較適用,但對于運(yùn)營隧道卻不適用,由于對于行車密集較大的隧道,要獲得不同時間,大量的二次襯砌的位移數(shù)據(jù)是困難的,同時,有的隧道雖變形很小,但由于裂縫影響,極易發(fā)生突然破壞。目前,一些專家學(xué)者用斷裂力學(xué)和損傷力學(xué)的有關(guān)理論,研究帶理解裂縫隧道的破壞機(jī)理是一種新的嘗試,有助于推動隧道與地下工程的進(jìn)步和發(fā)展。2.3 2.3 日本北海道公路隧道的滲漏水統(tǒng)計(jì)分日本北海道公路隧道的滲漏水統(tǒng)計(jì)分析析n日本北海道土木工程師協(xié)會公路隧道分會調(diào)查表明:截止1986年12月份,北海道使用中的公路隧道有302座,其中包括國道,城市道路及機(jī)動車道,調(diào)查發(fā)現(xiàn)141座隧道出現(xiàn)了襯砌及路面損壞,占隧道總數(shù)將近
18、50%,隧道的主要病害表現(xiàn)為:襯砌開裂、沿裂縫處滲漏水及冬季結(jié)冰;隧道開裂、滲漏及結(jié)冰受施工年代及凍結(jié)指數(shù)的影響較大,而受地質(zhì)條件的影響較小;由偏壓引起的隧道襯砌變形很少,只占病害隧道的8%,而變形卻是最突出的問題。日本隧道病害的類型、數(shù)量統(tǒng)計(jì)010020030230210050(47%)141(8%)1185(60%)128107(91%)(76%)開 裂漏 水結(jié) 冰擠 壓 膨 脹病 害 隧 道 的 數(shù) 目根據(jù)病害類型劃分的病害隧道的數(shù)目0隧 道 數(shù) 目%日本隧道病害發(fā)生的類型、頻率與地質(zhì)條件的關(guān)系 0501001504.5%62.9%開裂4.2%4.3%61.5%漏水65.5%64.7%結(jié)
19、冰12.9%9.5%8.6%14.1%9.2%7.0%16.9%23.1%15.4%11.2%4.5%n=1311n=9885n=142128n=116187擠 壓隆 起 表示隧道的實(shí)際數(shù)目,因?yàn)橐恍┧淼绖澐譃橐环N 以上地質(zhì)結(jié)構(gòu)及一種以上病害類型第四紀(jì) 火山土火 熔結(jié)凝灰?guī)r上第三紀(jì) 凝灰?guī)r、凝灰角爍巖、火山巖上第三紀(jì) 沉積巖 前上第三紀(jì) 沉積巖深沉巖 變質(zhì)巖隧 道 數(shù) 目:n日本隧道病害發(fā)生的類型、頻率與施工年代的關(guān)系日本隧道病害發(fā)生的類型、頻率與施工年代的關(guān)系 050100150隧 道 數(shù) 目:nn=11n=85n=128n=107擠壓隆起開裂漏水結(jié)冰:1960:19611965:19661
20、970:19711975:197519869.1%54.5%18.2%8.4%18.2%9.6%43.4%16.9%21.7%13.5%34.9%24.6%19.0%8.0%14.0%34.7%25.2%16.8%6.6%日本隧道病害發(fā)生的類型、頻率與結(jié)凍指數(shù)范圍的關(guān)系日本隧道病害發(fā)生的類型、頻率與結(jié)凍指數(shù)范圍的關(guān)系 050100150n=11n=85n=128n=107擠壓隆起開裂漏水結(jié)冰隧 道 數(shù) 目:n20040040060080010006008001000120036.4%36.4%18.1%9.1%9.4%56.5%11.8%12.9%9.4%18.0%53.1%8.4%10.9%
21、8.6%18.7%54.2%8.4%10.3%8.4%n從前圖可以看出:n(1隧道病害發(fā)生的頻率很高,約占調(diào)查隧道總數(shù)的46.7%,且病害主要類型主要為漏水和結(jié)冰和開裂,且這幾種病害交叉出現(xiàn)的情況較多。n(2各種病害不僅與地質(zhì)條件有關(guān),而且與施工年代和結(jié)凍指數(shù)有關(guān),上第三紀(jì)凝灰?guī)r、凝灰角礫巖、火山巖中修建的隧道中發(fā)生的病害占病害隧道的60%以上,19611965年修建的隧道發(fā)病率高達(dá)76%,(66座隧道中有50座隧道發(fā)生了病害結(jié)凍指數(shù)在400600的地區(qū),開裂、漏水、結(jié)冰的隧道數(shù)量占病害隧道總數(shù)的50.6%。2.4 2.4 我國結(jié)構(gòu)缺陷性隧道的統(tǒng)計(jì)我國結(jié)構(gòu)缺陷性隧道的統(tǒng)計(jì) 1991 1991年
22、、年、20192019年、年、20192019年我國鐵路工務(wù)部門三次對鐵路年我國鐵路工務(wù)部門三次對鐵路隧道運(yùn)營狀態(tài)統(tǒng)計(jì),滲漏水隧道占隧道總數(shù)的隧道運(yùn)營狀態(tài)統(tǒng)計(jì),滲漏水隧道占隧道總數(shù)的30%30%左右,左右,我國二十世紀(jì)五、六十年代修建的隧道,其滲漏水所占我國二十世紀(jì)五、六十年代修建的隧道,其滲漏水所占比例遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于這一數(shù)字,有的隧道雨季就象水簾洞一樣,比例遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于這一數(shù)字,有的隧道雨季就象水簾洞一樣,嚴(yán)重影響了行車安全。有些隧道的滲漏水情況:嚴(yán)重影響了行車安全。有些隧道的滲漏水情況:(1 1羅依溪隧道位于枝柳線北段,全長羅依溪隧道位于枝柳線北段,全長1390.57m1390.57m,該隧,該隧道
23、自道自19821982年交付運(yùn)營以來,滲漏水現(xiàn)象嚴(yán)重,且有襯砌年交付運(yùn)營以來,滲漏水現(xiàn)象嚴(yán)重,且有襯砌腐蝕跡象。自腐蝕跡象。自19911991年以來,病害又有較大的發(fā)展,表現(xiàn)年以來,病害又有較大的發(fā)展,表現(xiàn)為:砼襯砌遭受腐蝕,表面砂漿層輕輕敲擊有豆渣狀粉為:砼襯砌遭受腐蝕,表面砂漿層輕輕敲擊有豆渣狀粉塵掉落,嚴(yán)重處出現(xiàn)剝落掉塊,露出粗骨料,結(jié)構(gòu)疏松,塵掉落,嚴(yán)重處出現(xiàn)剝落掉塊,露出粗骨料,結(jié)構(gòu)疏松,強(qiáng)度部分消失;滲漏嚴(yán)重,拱頂多處滴水成線,長年不強(qiáng)度部分消失;滲漏嚴(yán)重,拱頂多處滴水成線,長年不斷,部分漏水處有紅色或白色物析出。為此,采取了襯斷,部分漏水處有紅色或白色物析出。為此,采取了襯砌背后
24、壓注水泥砂漿、襯砌內(nèi)壓注化學(xué)漿液、襯砌表面砌背后壓注水泥砂漿、襯砌內(nèi)壓注化學(xué)漿液、襯砌表面涂抹涂抹EMEM、RGRG防水層、邊墻鑿補(bǔ)水槽、集中排水等措施進(jìn)防水層、邊墻鑿補(bǔ)水槽、集中排水等措施進(jìn)行了隧道病害治理,取得了較好的效果。行了隧道病害治理,取得了較好的效果。n(2趙家2#隧道位于大秦線王家灣站和涿鹿站之間,全長1607m,為雙線電化鐵路隧道,巖性為硬脆的白云巖、夾有燧石條帶頁巖,局部有順層侵入的煌斑巖,巖層為單斜構(gòu)造,節(jié)理發(fā)育,呈碎石狀鑲嵌結(jié)構(gòu)。1984年6月開工,1987年11月竣工,2019年K155+360+480段隧道襯砌出現(xiàn)比較嚴(yán)重的裂縫、漏水、結(jié)冰現(xiàn)象,錯臺寬度10mm。n(
25、3寶中線黑達(dá)溝二號隧道,長1210m,1990年10月開工,1994年底基本建成,經(jīng)過冬季后多數(shù)隧道內(nèi)開始出現(xiàn)嚴(yán)重滲水,2019年3月交付臨運(yùn)前,隧道滲漏水嚴(yán)重,經(jīng)過三次洞內(nèi)外治理,才基本上解決了滲漏水的問題。 (4翅膀溝隧道全長1721m,隧道洞身大部分位于第三系上統(tǒng)紅粘土和老黃土中,紅粉土和老黃土之間有一層鈣質(zhì)結(jié)合層,層厚1.0m,且土中含水量較大,屬于、類圍巖。2019年3月開工,2019年10月在DK446+245DK446+225段二次襯砌出現(xiàn)開裂,裂縫的寬度由最初的細(xì)裂紋發(fā)展成為4.027.0mm,局部地段還伴有斜裂縫和錯臺,最大錯臺寬度9.0mm,隨后, 隧道襯砌縱向裂縫發(fā)展為D
26、K445+800DK446+300,總長為500m二條),同期地表也發(fā)現(xiàn)裂縫,地表裂縫總長為1230m,最大寬度為54mm。 (5在我國鐵路隧道的諸多病害中,數(shù)量較多,整治困難,投資較大,影響行車最嚴(yán)重的是基床翻漿冒泥,鐵路工務(wù)部門2019年對襄渝、貴昆、成昆等13條線路隧道病害不完全統(tǒng)計(jì),有185座隧道發(fā)生了嚴(yán)重的基床翻漿冒泥,總延長達(dá)173.411km,整治費(fèi)用高達(dá)11563.7萬元,詳見統(tǒng)計(jì)表。 鐵路隧道基床翻漿冒泥統(tǒng)計(jì)表鐵路隧道基床翻漿冒泥統(tǒng)計(jì)表2019年)年)序號線 名病害隧道座數(shù)病害長度(m)整治費(fèi)用(萬元)整治方法及長度(m)密井暗管加深水溝單溝改雙溝道床鋪底翻修增設(shè)、整修平導(dǎo)1
27、襄 渝68648493136.83920731559915125722貴 昆7278162618.26113403238023成 昆37167871673.719854492217281384太 崗3100551051.0779012709955京 通111301678.0111002016寶 成612579465.6826924940617大 秦11440397.01350908湘 黔179812371.3791011028009水 大14625292.41340450313510焦 柳258290279.182553511盤 西71922260.591464836012京 廣1126882
28、19.1463222513南同蒲1947139.0772175合計(jì)18517341111563.78710115358127353128026937 2.5隧道產(chǎn)生滲漏的原因分析隧道產(chǎn)生滲漏的原因分析(1隧道開挖對地下水的影響隧道開挖對地下水的影響根據(jù)水力學(xué)和水文地質(zhì)學(xué)原理,地下水的流動,有其固定根據(jù)水力學(xué)和水文地質(zhì)學(xué)原理,地下水的流動,有其固定的流線,從高壓水位流向低壓水位,但由于隧道的開挖,的流線,從高壓水位流向低壓水位,但由于隧道的開挖,將引起圍巖應(yīng)力釋放和重分布,從而改變圍巖的力學(xué)特將引起圍巖應(yīng)力釋放和重分布,從而改變圍巖的力學(xué)特性和涇流路線,使周圍水向隧道內(nèi)匯集和積聚,給襯砌性和涇流
29、路線,使周圍水向隧道內(nèi)匯集和積聚,給襯砌及底部滲漏水留下隱患。隧道開挖影響范圍的大小與地及底部滲漏水留下隱患。隧道開挖影響范圍的大小與地層的滲漏系數(shù)、水位降深、過水?dāng)嗝娲笮∮嘘P(guān),此外還層的滲漏系數(shù)、水位降深、過水?dāng)嗝娲笮∮嘘P(guān),此外還受隧道周圍溶洞、泉眼、水庫或湖泊、江河的影響。受隧道周圍溶洞、泉眼、水庫或湖泊、江河的影響。(2襯砌混凝土中的泌水管路襯砌混凝土中的泌水管路澆筑混凝土?xí)r由于水灰比過大,在混凝土硬化過程中,由澆筑混凝土?xí)r由于水灰比過大,在混凝土硬化過程中,由于多余的水分不參與水化作用的游離水分的蒸發(fā),于多余的水分不參與水化作用的游離水分的蒸發(fā),在混凝土中形成透水的開放性毛細(xì)泌水管路。
30、在混凝土中形成透水的開放性毛細(xì)泌水管路。(3施工中的原因使混凝土中存在空隙在混凝土拌合時,因拌合物和易性不佳,或因施工作業(yè)草率,以致混凝土質(zhì)地不夠均勻;或水泥漿未能與骨料表面很好粘結(jié),如骨料表面被污染,水泥本身的內(nèi)聚力超過了與集料的附著力,形成透水縫隙;或混凝土拌合物未能很好灌滿搗實(shí),從而產(chǎn)生疏松層或留下各種形狀的縫隙與孔洞。襯砌混凝土材料中有雜物,腐爛后形成縫隙或孔洞。特別是在兩環(huán)混凝土接縫部位,由于擋頭板未拆除干凈,腐爛后形成縫隙而漏水。灌筑襯砌混凝土的工作縫未加處理或處理不當(dāng),產(chǎn)生接合不嚴(yán)的漏水縫隙。先拱后墻法施工的拱墻連接部位處理不當(dāng)而產(chǎn)生漏水。變形縫止水帶安設(shè)不規(guī)范或未安設(shè)止水帶而漏
31、水。襯砌或混凝土砌塊襯砌的灰縫不密實(shí)而漏水。(4襯砌混凝土的化學(xué)腐蝕襯砌周圍的天然水對襯砌混凝土有腐蝕性。常見有溶出性、碳酸性、一般酸性、硫酸鹽性和鎂鹽性的腐蝕等。這些腐蝕可能造成漏水孔隙,嚴(yán)重時將造成混凝土結(jié)構(gòu)的破壞。(5內(nèi)應(yīng)力作用使襯砌產(chǎn)生裂隙如施工方法不當(dāng),或拆模過早,或圍巖壓力過大超過設(shè)計(jì)荷載等,都能使襯砌內(nèi)應(yīng)力超過破壞強(qiáng)度而導(dǎo)致裂縫。如果隧道不設(shè)變形縫,當(dāng)溫差超過710時,混凝土可能因不能承受溫度應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫。(6防水板安裝不規(guī)范,未處理好防水板的接縫和破損部,導(dǎo)致滲水,排水管路堵塞。按施工規(guī)范,防水板不能有孔洞,如因銳器戳破,則要修補(bǔ)完好。上下搭接采用上壓下,并且上下連接部位要粘
32、好,而在施工中操作上的不規(guī)范,往往導(dǎo)致以上環(huán)節(jié)不能保證,使防水板不能很好地達(dá)到預(yù)期效果。在半封閉結(jié)構(gòu)中,往往設(shè)計(jì)有盲管等排水設(shè)施,但是,地下水中所含礦物質(zhì)較多,隨時間推移,水中離析出來的礦物質(zhì)會附著在管壁上,逐漸堵塞管路,造成排水不暢,結(jié)構(gòu)背后水位升高,壓力增大,最后從結(jié)構(gòu)薄弱部位漏水。3 3 現(xiàn)行隧道防水設(shè)計(jì)與施工要求現(xiàn)行隧道防水設(shè)計(jì)與施工要求3.1 3.1 地下工程防水技術(shù)規(guī)范地下工程防水技術(shù)規(guī)范(GB50108-2019GB50108-2019)(1 1地下工程的防水等級分為四級。地下工程的防水等級分為四級。防水等級標(biāo) 準(zhǔn)一級不允許滲水,結(jié)構(gòu)表面無濕漬二級不允許漏水,結(jié)構(gòu)表面可有少量濕漬
33、工業(yè)與民用建筑:總濕漬面積不應(yīng)大于總防水面積(包括頂板、墻面、地面)的1/1000;任意100m2防水面積上的濕漬不超過1處,單個濕漬的最大面積不大于0.1m2其他地下工程:總濕漬面積不應(yīng)大于總防水面積的6/1000;任意100m2防水面積上的濕漬不超過4處,單個濕漬的最大面積不大于0.2m2三級有少量漏水點(diǎn),不得有線流和漏泥砂任意100m2防水面積上的漏水點(diǎn)不超過7處,單個漏水點(diǎn)的最大漏水量不大于2.5L/d,單個濕漬的最大面積不大于0.3m2四級有漏水點(diǎn),不得有線流和漏泥砂整個工程平均漏水量不大于2L/m2d;任意100m2防水面積的平均漏水量不大于4L/m2d不同防水等級的適用范圍不同防
34、水等級的適用范圍防水等級適用范圍一級人員長期停留的場所;因有少量濕漬會使物品變質(zhì)、失效的貯物場所及嚴(yán)重影響設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)和危及工程安全運(yùn)營的部位;極重要的戰(zhàn)備工程二級人員經(jīng)?;顒拥膱鏊?;在有少量濕漬的情況下不會使物品變質(zhì)、失效的貯物場所及基本不影響設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)和工程安全運(yùn)轉(zhuǎn)的部位、重要的戰(zhàn)備工程三級人員臨時活動的場所;一般戰(zhàn)備工程四級對滲漏水無嚴(yán)格要求的工程(3 3地下工程的防水設(shè)防應(yīng)根據(jù)使用功能、結(jié)構(gòu)地下工程的防水設(shè)防應(yīng)根據(jù)使用功能、結(jié)構(gòu)形式、環(huán)境條件、施工方法及材料性能等因素合形式、環(huán)境條件、施工方法及材料性能等因素合理確定。明挖法地下工程的防水設(shè)防要求選用表理確定。明挖法地下工程的防水設(shè)防
35、要求選用表工程部位主體施工縫后澆帶變形縫、誘導(dǎo)縫防水措施防水混凝土防水砂漿防水卷材防水涂料塑料防水板金屬板遇水膨脹止水條中埋式止水帶外貼式止水帶外抹防水砂漿外涂防水涂料膨脹混凝土遇水膨脹止水條外貼式止水帶防水嵌縫材料中埋式止水帶外貼式止水帶可卸式止水帶防水嵌縫材料外貼防水卷材外涂防水涂料遇水膨脹止水條防水等級一級應(yīng)選應(yīng)選一至二種應(yīng)選二種應(yīng)選應(yīng)選二種應(yīng)選應(yīng)選二種二級應(yīng)選應(yīng)選一種應(yīng)選一至二種應(yīng)選應(yīng)選一至二種應(yīng)選應(yīng)選一至二種三級應(yīng)選宜選一種宜選一至二種應(yīng)選宜選一至二種應(yīng)選宜選一至二種四級宜選宜選一種應(yīng)選宜選一種應(yīng)選宜選一種暗挖法地下工程的防水設(shè)防選用表工程部位主體內(nèi)襯砌施工縫內(nèi)襯砌變形縫、誘導(dǎo)縫防水
36、措施復(fù)合式襯砌離壁式襯砌貼壁式襯砌材噴射混凝土外貼式止水帶遇水膨脹止水條防水嵌縫材料中埋式止水帶外涂防水涂料中埋式止水帶外貼式止水帶可卸式止水帶防水嵌縫材料遇水膨脹止水條防水等級一級應(yīng)選一種應(yīng)選二種應(yīng)選應(yīng)選二種二級應(yīng)選一種應(yīng)選一至二種應(yīng)選宜選一至二種三級應(yīng)選一種宜選一至二種應(yīng)選宜選一種四級應(yīng)選一種宜選一種應(yīng)選宜選一種 3.2 3.2 鐵路隧道防排水技術(shù)規(guī)范(鐵路隧道防排水技術(shù)規(guī)范(TB10119-TB10119-20002000)(1 1基本要求基本要求新建和改建的鐵路隧道洞內(nèi)外應(yīng)有完善的防排水設(shè)施,新建和改建的鐵路隧道洞內(nèi)外應(yīng)有完善的防排水設(shè)施,以保證結(jié)構(gòu)和設(shè)備的正常使用和行車安全,并做到襯
37、以保證結(jié)構(gòu)和設(shè)備的正常使用和行車安全,并做到襯砌不滴水、安裝設(shè)備孔眼不滲水,隧道防排水應(yīng)采用砌不滴水、安裝設(shè)備孔眼不滲水,隧道防排水應(yīng)采用“防、排、截、堵結(jié)合,因地制宜,綜合治理的原防、排、截、堵結(jié)合,因地制宜,綜合治理的原則則”。(2 2防水混凝土要求防水混凝土要求防水混凝土的抗?jié)B等級不得小于防水混凝土的抗?jié)B等級不得小于P8P8,襯砌厚度不小于,襯砌厚度不小于30cm30cm,迎水面的主筋保護(hù)層不應(yīng)小于,迎水面的主筋保護(hù)層不應(yīng)小于5cm5cm,表面裂縫,表面裂縫寬度不得大于寬度不得大于0.2mm0.2mm。并對混凝土的水泥用量作了規(guī)。并對混凝土的水泥用量作了規(guī)定,現(xiàn)在鐵路隧道一般采用耐久性混
38、凝土,施工要求定,現(xiàn)在鐵路隧道一般采用耐久性混凝土,施工要求可按照可按照 250L21LL1初期支護(hù)防水板焊接圖b施工縫外貼式和中埋式止水帶防水復(fù)合構(gòu)造形式示意圖圖a施工縫外貼式止水帶和止水條防水復(fù)合構(gòu)造形式示意圖變形縫常用的構(gòu)造形式 a a變形縫中埋式止水帶與外貼式變形縫中埋式止水帶與外貼式止水帶復(fù)合使用止水帶復(fù)合使用外貼式止水帶二次襯砌混凝土中埋式止水帶填縫材料與防水板之間不透水焊接圍巖土工布防水板B300300混 凝 土 結(jié) 構(gòu)填 縫 材 料嵌 縫 材 料背 襯 材 料遇 水 膨 脹 橡 膠 條中 埋 式 止 水 帶初 期 支 護(hù)防 水 板20 30b中埋式止水帶、遇水膨脹止水條中埋式止
39、水帶、遇水膨脹止水條與嵌縫材料復(fù)合使用與嵌縫材料復(fù)合使用(1 1) 外貼式止水帶施工外貼式止水帶施工位置確定位置確定外貼式止水帶設(shè)置在襯砌結(jié)構(gòu)施工縫、變形縫的外側(cè),外貼式止水帶設(shè)置在襯砌結(jié)構(gòu)施工縫、變形縫的外側(cè),施工時按設(shè)計(jì)要求先在需要安裝止水帶的位置放出安施工時按設(shè)計(jì)要求先在需要安裝止水帶的位置放出安裝線。裝線?;嫣幚砘嫣幚韺τ谥苯釉O(shè)置在巖壁或初期支護(hù)找平層的外貼式止水帶,對于直接設(shè)置在巖壁或初期支護(hù)找平層的外貼式止水帶,設(shè)置的部位須預(yù)先用氯丁膠乳砂漿進(jìn)行抹平處理,防設(shè)置的部位須預(yù)先用氯丁膠乳砂漿進(jìn)行抹平處理,防水砂漿抹面的寬度應(yīng)大于外止水帶寬度水砂漿抹面的寬度應(yīng)大于外止水帶寬度20cm
40、20cm以上。對以上。對于設(shè)計(jì)有防水板的,則須對接縫處檫洗干凈。于設(shè)計(jì)有防水板的,則須對接縫處檫洗干凈。止水帶固定止水帶固定施工縫處設(shè)計(jì)有防水板的,如止水帶材質(zhì)與防水板相同,施工縫處設(shè)計(jì)有防水板的,如止水帶材質(zhì)與防水板相同,則采用雙焊縫熱焊機(jī)將止水帶固定在防水板上,對于則采用雙焊縫熱焊機(jī)將止水帶固定在防水板上,對于設(shè)計(jì)為橡膠止水帶時,則采用粘接法將其與防水板連設(shè)計(jì)為橡膠止水帶時,則采用粘接法將其與防水板連接。接。 施工縫處設(shè)計(jì)沒有防水板的,止水帶采用粘接施工縫處設(shè)計(jì)沒有防水板的,止水帶采用粘接法固定在巖壁或初期支護(hù)找平層上。法固定在巖壁或初期支護(hù)找平層上。n(2 2) 中埋式止水帶施工中埋式止
41、水帶施工n 沿襯砌環(huán)線每隔沿襯砌環(huán)線每隔0.51.0m0.51.0m,在端頭模板上鉆一,在端頭模板上鉆一1212的鋼筋孔。將制成的鋼筋卡穿過擋頭模板,內(nèi)側(cè)卡的鋼筋孔。將制成的鋼筋卡穿過擋頭模板,內(nèi)側(cè)卡緊止水帶一半,另一半止水帶平靠在擋頭板上,待緊止水帶一半,另一半止水帶平靠在擋頭板上,待混凝土凝固后拆除擋頭板,將止水帶拉直,然后彎混凝土凝固后拆除擋頭板,將止水帶拉直,然后彎鋼筋卡緊止水帶,其施作方法示意見圖。鋼筋卡緊止水帶,其施作方法示意見圖。先 澆 混 凝 土圍 巖防 水 板止 水 帶模 板 臺 車鋼 筋 卡鋼 筋 卡模 板 臺 車端 頭 模 板止 水 帶防 水 板圍 巖中埋式止水帶施工方法
42、示意圖中埋式止水帶施工方法示意圖(3 3) 止水帶施工控制要點(diǎn)止水帶施工控制要點(diǎn)止水帶埋設(shè)位置應(yīng)準(zhǔn)確,中間空心圓環(huán)與變形縫重合。止水帶埋設(shè)位置應(yīng)準(zhǔn)確,中間空心圓環(huán)與變形縫重合。中埋式止水帶應(yīng)固定在擋頭模板上,先安裝一端,澆筑中埋式止水帶應(yīng)固定在擋頭模板上,先安裝一端,澆筑混凝土?xí)r另一端應(yīng)用箱型模板保護(hù),固定時只能在止水混凝土?xí)r另一端應(yīng)用箱型模板保護(hù),固定時只能在止水帶的允許部位上穿孔打洞,不得損壞止水帶本體部分;帶的允許部位上穿孔打洞,不得損壞止水帶本體部分;固定止水帶時,應(yīng)防止止水帶偏移,以免單側(cè)縮短,影固定止水帶時,應(yīng)防止止水帶偏移,以免單側(cè)縮短,影響止水效果。響止水效果。止水帶定位時,應(yīng)
43、使其在界面部位保持平展,不得使橡止水帶定位時,應(yīng)使其在界面部位保持平展,不得使橡膠止水帶翻滾、扭結(jié),如發(fā)現(xiàn)有扭結(jié)不展現(xiàn)象應(yīng)及時進(jìn)膠止水帶翻滾、扭結(jié),如發(fā)現(xiàn)有扭結(jié)不展現(xiàn)象應(yīng)及時進(jìn)行調(diào)正。行調(diào)正。止水帶的長度應(yīng)根據(jù)施工要求事先向生產(chǎn)廠家定制一止水帶的長度應(yīng)根據(jù)施工要求事先向生產(chǎn)廠家定制一環(huán)長),盡量避免接頭。接頭連接法如圖示。環(huán)長),盡量避免接頭。接頭連接法如圖示。止水帶常用接頭形式止水帶常用接頭形式橡膠止水帶接頭必須粘接良好,不應(yīng)采用不加處理的橡膠止水帶接頭必須粘接良好,不應(yīng)采用不加處理的搭接搭接”。止水帶粘接前應(yīng)做好接頭表面的清刷與打毛,接頭處止水帶粘接前應(yīng)做好接頭表面的清刷與打毛,接頭處選在
44、襯砌結(jié)構(gòu)應(yīng)力較小的部位,粘接可采用熱硫化連選在襯砌結(jié)構(gòu)應(yīng)力較小的部位,粘接可采用熱硫化連接的方法,搭接長度不得小于接的方法,搭接長度不得小于10cm10cm,焊接縫寬不小于,焊接縫寬不小于50cm50cm。冷接法應(yīng)采用專用粘結(jié)劑,冷接法搭接長度不。冷接法應(yīng)采用專用粘結(jié)劑,冷接法搭接長度不得小于得小于20cm20cm。設(shè)置止水帶接頭時,應(yīng)盡量避開容易形成壁后積水的設(shè)置止水帶接頭時,應(yīng)盡量避開容易形成壁后積水的部位,宜留設(shè)在起拱線上下。部位,宜留設(shè)在起拱線上下。在澆搗靠近止水帶附近的混凝土?xí)r,應(yīng)嚴(yán)格控制澆搗在澆搗靠近止水帶附近的混凝土?xí)r,應(yīng)嚴(yán)格控制澆搗的沖擊力,避免力量過大而刺破橡膠止水帶,同時還
45、的沖擊力,避免力量過大而刺破橡膠止水帶,同時還必須充分震搗,保證混凝土與橡膠止水帶的緊密結(jié)合,必須充分震搗,保證混凝土與橡膠止水帶的緊密結(jié)合,施工中如發(fā)現(xiàn)有破裂現(xiàn)象應(yīng)及時修補(bǔ)。施工中如發(fā)現(xiàn)有破裂現(xiàn)象應(yīng)及時修補(bǔ)。襯砌脫模后,若檢查發(fā)現(xiàn)施工中有走?,F(xiàn)象發(fā)生,致襯砌脫模后,若檢查發(fā)現(xiàn)施工中有走?,F(xiàn)象發(fā)生,致使止水帶過分偏離中心,則應(yīng)適當(dāng)鑿除或填補(bǔ)部分混使止水帶過分偏離中心,則應(yīng)適當(dāng)鑿除或填補(bǔ)部分混凝土,對止水帶進(jìn)行糾偏。凝土,對止水帶進(jìn)行糾偏。 (4 4) 止水帶施工質(zhì)量檢查止水帶施工質(zhì)量檢查止水帶的性能及技術(shù)參數(shù)必須滿足設(shè)計(jì)要求。止水帶的性能及技術(shù)參數(shù)必須滿足設(shè)計(jì)要求。止水帶安裝的橫向位置,用鋼卷
46、尺量測內(nèi)模到止水帶止水帶安裝的橫向位置,用鋼卷尺量測內(nèi)模到止水帶的距離,與設(shè)計(jì)位置相比,偏差不應(yīng)超過的距離,與設(shè)計(jì)位置相比,偏差不應(yīng)超過5cm5cm。止水帶安裝的縱向位置,通常止水帶以施工縫或伸縮止水帶安裝的縱向位置,通常止水帶以施工縫或伸縮縫為中心兩邊對稱,用鋼卷尺檢查,要求止水帶偏離縫為中心兩邊對稱,用鋼卷尺檢查,要求止水帶偏離中心不能超過中心不能超過3cm3cm。用角尺檢查止水帶與襯砌端頭模板是否正交,否則會用角尺檢查止水帶與襯砌端頭模板是否正交,否則會降低止水帶的有效長度。降低止水帶的有效長度。止水帶接頭的檢查:止水帶接頭的檢查:檢查接頭處上下止水帶的壓茬方向,此方向應(yīng)以檢查接頭處上下
47、止水帶的壓茬方向,此方向應(yīng)以排水暢通、將水外引為正確方向,即上部止水排水暢通、將水外引為正確方向,即上部止水帶靠近圍巖,下部止水帶靠近隧道襯砌。帶靠近圍巖,下部止水帶靠近隧道襯砌。接頭強(qiáng)度檢查:用手輕撕接頭。觀察接頭強(qiáng)度和接頭強(qiáng)度檢查:用手輕撕接頭。觀察接頭強(qiáng)度和表面打毛情況,接頭外觀應(yīng)平整光潔??估毂砻娲蛎闆r,接頭外觀應(yīng)平整光潔??估鞆?qiáng)度不低于母材的強(qiáng)度不低于母材的80%80%;不合格時重新焊接或;不合格時重新焊接或粘接。粘接。5.6 5.6 二次襯砌混凝土施工作業(yè)二次襯砌混凝土施工作業(yè)二次襯砌混凝土是隧道施工的最后一道工序,其二次襯砌混凝土是隧道施工的最后一道工序,其質(zhì)量的好壞將直接
48、影響隧道工程最終的防水效質(zhì)量的好壞將直接影響隧道工程最終的防水效果。二次襯砌混凝土抗?jié)B等級不得低于果。二次襯砌混凝土抗?jié)B等級不得低于P6P6,防,防水混凝土抗?jié)B等級不得低于水混凝土抗?jié)B等級不得低于P8P8。施工配合比及。施工配合比及其抗?jié)B等級應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求,配比及抗?jié)B等級其抗?jié)B等級應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求,配比及抗?jié)B等級應(yīng)經(jīng)過試配、試件檢測后確定。應(yīng)經(jīng)過試配、試件檢測后確定。5.6.1 5.6.1 防水混凝土采用的材料要求防水混凝土采用的材料要求 防水混凝土施工材料技術(shù)要求防水混凝土施工材料技術(shù)要求材料名稱技術(shù)要求水泥 水泥的強(qiáng)度等級不應(yīng)低于32.5級,宜為42.5級; 在受侵蝕性介質(zhì)作用時,應(yīng)按介質(zhì)的
49、性質(zhì)選用相應(yīng)的水泥; 在受凍融作用時,應(yīng)優(yōu)先選用普通硅酸鹽水泥,不宜用火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥和粉煤灰硅酸鹽水泥。 不得使用過期或受潮結(jié)塊的水泥,并不得將不同品種或強(qiáng)度等級的水泥混合使用。砂、石 除應(yīng)符合現(xiàn)行鐵路混凝土與砌體工程施工規(guī)范(TB10210)鐵路混凝土與砌體工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)(TB10424)附錄B的規(guī)定外,砂宜采用中砂,含泥量不應(yīng)大于3,泥塊含量不應(yīng)大于0.5。石子宜采用連續(xù)級配,其最大粒徑不大于40mm,對于抗?jié)B等級為P6的混凝土:含泥量不應(yīng)大于1,泥塊含量不應(yīng)大于0.5;對于抗?jié)B等級為P8的防水混凝土:含泥量不應(yīng)大于0.5,泥塊含量不應(yīng)大于0.25;不得使用堿活性骨料;水 拌制混
50、凝土所用的水,應(yīng)符合現(xiàn)行混凝土拌合用水標(biāo)準(zhǔn)(JGJ63)的規(guī)定。材料名稱技術(shù)要求外加劑 除應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)混凝土外加劑(GB8076)混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范(GB50119)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)一等品及以上的質(zhì)量要求和其它有關(guān)環(huán)境保護(hù)的規(guī)定,品種和摻量應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)確定。摻合料 應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)用于水泥和混凝土中的粉煤灰(GB1596)、用于水泥和混凝土中的粒化高爐礦碴粉(GB/T18046)規(guī)定。粉煤灰的級別不應(yīng)低于二級,摻量不宜大于20;硅粉摻量不應(yīng)大于3;其它摻合料的摻量應(yīng)經(jīng)過試驗(yàn)確定??倝A量 每立方米防水混凝土中各類材料的總堿量(Na2O當(dāng)量)應(yīng)符合現(xiàn)行鐵路混凝土工程預(yù)防堿骨料反應(yīng)技術(shù)條件(TB
51、/T3054)的規(guī)定,并不得大于3kg氯離子含量 混凝土中氯離子含量應(yīng)符合現(xiàn)行國標(biāo)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50010)的相應(yīng)規(guī)定。5.6.2 5.6.2 混凝土制作混凝土制作防水混凝土拌和物必須采用微機(jī)控制計(jì)量的拌合機(jī)械攪防水混凝土拌和物必須采用微機(jī)控制計(jì)量的拌合機(jī)械攪拌,計(jì)量允許偏差:水泥、水、外加劑、摻合料為拌,計(jì)量允許偏差:水泥、水、外加劑、摻合料為1 1;砂、石為;砂、石為2 2。攪拌時間不應(yīng)小于。攪拌時間不應(yīng)小于2min2min。摻。摻外加劑時,應(yīng)根據(jù)外加劑的技術(shù)要求確定攪拌時間。外加劑時,應(yīng)根據(jù)外加劑的技術(shù)要求確定攪拌時間。防水混凝土應(yīng)采用高頻機(jī)械振搗密實(shí),振搗時間宜為防水混凝土應(yīng)
52、采用高頻機(jī)械振搗密實(shí),振搗時間宜為101030s30s,以混凝土泛漿和不冒氣泡為準(zhǔn),應(yīng)避免漏,以混凝土泛漿和不冒氣泡為準(zhǔn),應(yīng)避免漏振、欠振和超振,當(dāng)摻加引氣劑或引氣型減水劑時,振、欠振和超振,當(dāng)摻加引氣劑或引氣型減水劑時,應(yīng)采用高頻插入式振搗器振搗。應(yīng)采用高頻插入式振搗器振搗。5.6.3 5.6.3 防水混凝土施工質(zhì)量檢查標(biāo)準(zhǔn):防水混凝土施工質(zhì)量檢查標(biāo)準(zhǔn):(1 1) 襯砌混凝土結(jié)構(gòu)表面的裂縫寬度不應(yīng)大襯砌混凝土結(jié)構(gòu)表面的裂縫寬度不應(yīng)大于于0.2mm0.2mm,并不得貫通。,并不得貫通。(2 2) 鋼筋混凝土二襯地段,必須用與襯砌混鋼筋混凝土二襯地段,必須用與襯砌混凝土相同配合比的細(xì)石混凝土或砂
53、漿制作墊塊,凝土相同配合比的細(xì)石混凝土或砂漿制作墊塊,確保鋼筋保護(hù)層的厚度符合設(shè)計(jì)要求,迎水面確保鋼筋保護(hù)層的厚度符合設(shè)計(jì)要求,迎水面主筋保護(hù)層不小于主筋保護(hù)層不小于50mm50mm。5.6.4 5.6.4 防水混凝土施工控制要點(diǎn)防水混凝土施工控制要點(diǎn)為避免或減少二次襯砌混凝土含防水混凝土開裂,施為避免或減少二次襯砌混凝土含防水混凝土開裂,施工應(yīng)采取以下措施工應(yīng)采取以下措施: :(1 1) 二次襯砌混凝土施工必須在隧道初期支護(hù)基本達(dá)二次襯砌混凝土施工必須在隧道初期支護(hù)基本達(dá)到穩(wěn)定,圍巖涌水、滲水已做好截、堵、導(dǎo)排處理的情到穩(wěn)定,圍巖涌水、滲水已做好截、堵、導(dǎo)排處理的情況下進(jìn)行。況下進(jìn)行。(2
54、2) 二次襯砌施工的順序是仰拱超前,墻、拱整體澆二次襯砌施工的順序是仰拱超前,墻、拱整體澆筑。標(biāo)準(zhǔn)斷面應(yīng)采用移動式模板臺車,墻、拱整體澆筑。筑。標(biāo)準(zhǔn)斷面應(yīng)采用移動式模板臺車,墻、拱整體澆筑。邊墻基礎(chǔ)高度的設(shè)置水平施工縫應(yīng)避開剪應(yīng)力最大邊墻基礎(chǔ)高度的設(shè)置水平施工縫應(yīng)避開剪應(yīng)力最大的截面。的截面。(3 3) 斷面尺寸符合設(shè)計(jì),并做好相應(yīng)的隱蔽工程驗(yàn)收斷面尺寸符合設(shè)計(jì),并做好相應(yīng)的隱蔽工程驗(yàn)收工作。工作。(4 4) 有足夠混凝土備料,確保一次澆灌成形。有足夠混凝土備料,確保一次澆灌成形。(5 5) 模板臺車端模板一定要安裝平整、嚴(yán)密、結(jié)實(shí),模板臺車端模板一定要安裝平整、嚴(yán)密、結(jié)實(shí),防止在澆灌過程中有
55、模板擠出、松動、漏漿現(xiàn)象發(fā)生,防止在澆灌過程中有模板擠出、松動、漏漿現(xiàn)象發(fā)生,并確保拆模后端面平整。并確保拆模后端面平整。(6 6) 灌筑前,應(yīng)清除防水層表面灰粉并灑水潤濕。灌筑前,應(yīng)清除防水層表面灰粉并灑水潤濕。(7 7) 混凝土的入模溫度應(yīng)視洞內(nèi)溫度而調(diào)整,混凝混凝土的入模溫度應(yīng)視洞內(nèi)溫度而調(diào)整,混凝土的入模溫度冬期施工不應(yīng)低于土的入模溫度冬期施工不應(yīng)低于55,夏季施工時不,夏季施工時不應(yīng)高于應(yīng)高于3030。施工過程中要估計(jì)混凝土溫度與拉應(yīng)力。施工過程中要估計(jì)混凝土溫度與拉應(yīng)力的變化,提出混凝土溫度的控制值,并在施工養(yǎng)護(hù)過的變化,提出混凝土溫度的控制值,并在施工養(yǎng)護(hù)過程中實(shí)際測定關(guān)鍵截面的
56、中部點(diǎn)溫度和離表面小于程中實(shí)際測定關(guān)鍵截面的中部點(diǎn)溫度和離表面小于5cm5cm處的表層溫度包括仰拱和底板),實(shí)行嚴(yán)格的處的表層溫度包括仰拱和底板),實(shí)行嚴(yán)格的溫度控制。襯砌結(jié)構(gòu)任一截面在任一時間內(nèi)的內(nèi)部最溫度控制。襯砌結(jié)構(gòu)任一截面在任一時間內(nèi)的內(nèi)部最高溫度與表層溫度之差一般不大于高溫度與表層溫度之差一般不大于2020,新澆筑混凝,新澆筑混凝土與上一區(qū)段襯砌混凝土或圍巖之間的溫差不大于土與上一區(qū)段襯砌混凝土或圍巖之間的溫差不大于2020,灑于混凝土表面的養(yǎng)護(hù)水溫度低于混凝土表面,灑于混凝土表面的養(yǎng)護(hù)水溫度低于混凝土表面溫度的差值不大于溫度的差值不大于1515,混凝土的降溫速率最大不宜,混凝土的降
57、溫速率最大不宜超過超過3/d3/d。(8 8) 一般情況下混凝土強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到一般情況下混凝土強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到8.0MPa8.0MPa以上;初以上;初期支護(hù)未穩(wěn)定,二次襯砌提前施做時混凝土強(qiáng)度應(yīng)達(dá)期支護(hù)未穩(wěn)定,二次襯砌提前施做時混凝土強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100100以上,方能拆模。以上,方能拆模。(9 9) 混凝土澆筑完畢后,應(yīng)在澆筑完畢后的混凝土澆筑完畢后,應(yīng)在澆筑完畢后的12h12h以內(nèi)以內(nèi)對混凝土加以覆蓋并保濕養(yǎng)護(hù),混凝土澆水養(yǎng)護(hù)的時對混凝土加以覆蓋并保濕養(yǎng)護(hù),混凝土澆水養(yǎng)護(hù)的時間應(yīng)符合要求。間應(yīng)符合要求。(1010混凝土養(yǎng)護(hù)用水應(yīng)與拌和用水相同,水溫與環(huán)境混凝土養(yǎng)護(hù)用水應(yīng)與拌和用水相
58、同,水溫與環(huán)境氣溫基本相同。當(dāng)環(huán)境氣溫低于氣溫基本相同。當(dāng)環(huán)境氣溫低于55時,不應(yīng)進(jìn)行澆時,不應(yīng)進(jìn)行澆水。采用塑料布覆蓋養(yǎng)護(hù)的混凝土,其敞露的全部表水。采用塑料布覆蓋養(yǎng)護(hù)的混凝土,其敞露的全部表面應(yīng)覆蓋嚴(yán)密,并應(yīng)保持塑料布內(nèi)有凝結(jié)水。澆水次面應(yīng)覆蓋嚴(yán)密,并應(yīng)保持塑料布內(nèi)有凝結(jié)水。澆水次數(shù)應(yīng)能保持混凝土處于濕潤狀態(tài)為宜。數(shù)應(yīng)能保持混凝土處于濕潤狀態(tài)為宜。不同混凝土潮濕養(yǎng)護(hù)的最低期限不同混凝土潮濕養(yǎng)護(hù)的最低期限混凝土類型水膠比大氣潮濕(50%RH75%),無風(fēng),無陽光直射大氣干燥(RH50%),有風(fēng),或陽光直射日平均氣溫T()潮濕養(yǎng)護(hù)期限(d)日平均氣溫T()潮濕養(yǎng)護(hù)期限(d)膠凝材料中摻有礦物摻
59、和料0.455T10215T102810T201410T2021T2010T20140.455T10145T102110T201010T2014T207T2010膠凝材料中未摻有礦物摻和料0.455T10145T102110T201010T2014T207T20100.455T10105T101410T20710T2010T207T2075.7 5.7 防水材料防水材料5.7.1 5.7.1 防水板防水板塑料防水板可選用高分子類薄膜板),其主要塑料防水板可選用高分子類薄膜板),其主要性能應(yīng)滿足下表規(guī)定。性能應(yīng)滿足下表規(guī)定。 防水板性能參數(shù)表防水板性能參數(shù)表序號序號檢檢 測測 項(xiàng)項(xiàng) 目目單單 位
60、位技技 術(shù)術(shù) 指指 標(biāo)標(biāo)1幅寬m242厚度mm1.2并符合設(shè)計(jì)要求3抗拉強(qiáng)度MPa124抗?jié)B性水壓0.2 MPa,維持24h不透水5斷裂延伸率%2006熱處理時變化率%2.57低溫彎折性20無裂紋 5.7.2 5.7.2 止水帶止水帶 止水帶宜選用橡膠止水帶或鋼邊橡膠止水帶。對水壓力止水帶宜選用橡膠止水帶或鋼邊橡膠止水帶。對水壓力大、變形大的施工縫、變形縫應(yīng)選用鋼邊止水帶,當(dāng)?shù)卮?、變形大的施工縫、變形縫應(yīng)選用鋼邊止水帶,當(dāng)?shù)叵滤懈g性介質(zhì)的應(yīng)選用氯丁橡膠、三元乙丙膠材質(zhì)下水有腐蝕性介質(zhì)的應(yīng)選用氯丁橡膠、三元乙丙膠材質(zhì)的止水帶。的止水帶。 橡膠止水帶的材質(zhì)、外形、尺寸、物理機(jī)械性能應(yīng)符合橡膠止
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