公路隧道土木工程中的防水防渗施工技术 王本兴

发表时间:2020/10/10   来源:《基层建设》2020年第17期   作者:王本兴
[导读] 摘要:防水工程是公路隧道工程建设中的重要环节,直接影响整个工程的施工质量和使用性能。
        身份证号码:37061119810311xxxx
        摘要:防水工程是公路隧道工程建设中的重要环节,直接影响整个工程的施工质量和使用性能。如果公路隧道出行渗水、漏水问题将严重影响隧道内的电力、信号设备的正常工作,降低隧道工程的使用寿命,后期维护也要消耗大量维修资金。施工单位要加强公路隧道土木工程防水防渗施工技术优化,强化施工过程管理,提升公路隧道防水防渗性能,推动我国公路工程建设的发展。
        关键词:公路隧道;土木工程;防水防渗;施工技术
        引言
        公路隧道所在处的地质、水文条件都较为复杂,在缺乏完善的防水防渗措施时易发生渗漏现象,若长期处于渗漏水状态,排水沟的排水效果也将大打折扣,严重影响隧道功能的正常使用,此时虽然采取维修手段但只能在一定程度上缓解渗漏,存在“治标不治本”的问题[1]。对此,必须加强对防水防渗施工技术的探讨,改善该技术的应用效果,提高隧道结构的防渗漏能力,避免其在运营过程中发生渗漏水现象
        1造成公路隧道渗漏水的因素
        公路隧道渗漏水主要有两方面因素:自然因素和人为因素。由于隧道是地下建筑,因此在修建时会对地下水造成一定的影响。根据水力学和水文地质学的相关知识,了解到地下水的流动方向是由高压水位向低压水位流动。而隧道的修建会在公路表面形成低压水区,进而改变了地下水的流动路线。地下水也就有可能从地下流向隧道表面,在施工缝等地形成渗漏水,对隧道造成了一定的损伤。这就是自然因素造成隧道渗漏水的主要原因。造成隧道渗漏水的人为因素比较复杂:隧道的防水排水系统的不完善是最主要的因素。防水排水系统对于隧道的意义至关重要,它关系到隧道的后期运行。积水存在时间太长就会由地表渗入混凝土中,并破坏其耐久性。而大部分高速公路隧道的排水系统都或多或少存在一些瑕疵;对地形特殊的地段没有及时地采取有效的处理措施[6]。隧道大多处于岩石层较厚或者江水地带,地质中含有较多的侵蚀性物质。在这种情况下,混凝土的耐久性远远低于其他路段,建筑材料表面的强度和抗腐蚀性也会降低,这也就增加了隧道形成渗漏水的几率;防水材料出现问题。隧道施工的防水材料一定要选取优质的,有些施工单位为了节约成本而选用了质量一般的防水材料;施工操作上存在问题。施工时没有严格遵循规定,比如未在注浆孔等薄弱部位加防水垫片。
        2目前隧道防水工程施工时存在的问题
        2.1提高隧道施工质量
        在这里介绍两种比较常见的有效的加强衬砌质量的方法,通过加强衬砌的强度和不渗水度,从而做到有效地防止隧道漏水。第一个方法是无接缝的衬砌。无接缝衬砌运用的是单层混凝土衬砌。单层混凝土衬砌施工法的最大优点是使无接缝衬砌成为可能。施工中在喷射混凝土衬砌中根本不会向其他工艺一样有作业缝,喷射混凝土所特有的各喷射层良好的粘结作用完全可以代替作业缝。因此,许多地下工程都应用了单喷混凝土技术,该技术能避免作业中出现裂缝,从而防止液体通过裂缝渗漏下来,腐蚀和破坏隧道。另一个方法是复合式衬砌。它是隧道新奥法施工的基本形式,它具有先进合理和防水可靠最突出的优点。这种复合衬砌由一次支护、二次模注混凝土以及防水层组成。通常先安装钢筋网、锚杆、钢支架,喷射混凝土,形成初期支护系统;接着在喷层上铺土工合成材料。复合式衬砌具有价格低和安装合理不透水的突出优点,能够减少由于衬砌质量问题而造成的隧道漏水的现象。因为它具有的优点,被广泛应用到国内外大量的隧道工程。
        2.2对地铁隧道工程中变形缝以及施工缝的防水处理
        在对地铁隧道工程进行施工的过程中,特别需要对变形缝以及施工缝部位进行防水处理。目前这一部位仍是需要我国研究人员钻研的主要防水部位,就现有技术而言,在施工的过程中,为了尽可能地防止施工缝发生漏水渗水问题,需要使用平直缝,并在接缝的中间加入橡胶钢边作为止水带,进行局部加强防水处理。

某些特殊部位的施工缝或者变形缝的防水处理可以铺设布置遇水就会膨胀的橡胶止水带,与已经安装好的氯丁橡胶等一起发挥防水作用,防止地铁隧道工程受到渗水漏水问题的困扰,降低后期维护所需费用。
        2.3常见的渗漏处理方法
        在查明隧道渗漏的原因后,就要及时采取相关的措施解决具体的渗漏问题。常规的解决方法有表面封闭法、凿缝填充法和灌浆法。表面封闭法是在需防水的表面铺一层防水层进行隔离和封闭。比较常用的做法是先用聚氨酯防水橡胶进行表面的处理,沿裂缝铺一定厚度的橡胶膜。凿缝填充法则不同,一般沿裂缝凿成“V”型槽,再填充一些防水和补强材料。这方法法只适用于自身强度低,而且有高延伸率、弹性及高粘结力的填灌材料。否则,衬砌的粘结界面和材料就会破坏,失去防水效果。灌浆法是针对具有较完整骨架的防渗漏对象,这决定了堵漏防水是一种快速而效果明显的首选方法,是目前最常用的堵漏方法。在解决隧道渗漏问题中要做到具体问题具体分析,找出符合实际的最合理的方案,及时解决渗漏,避免造成更大的经济损失。
        2.4渗漏处理其它方法
        防渗漏的方法还有粘结钢板法、增加截面法、预应力张拉补强法等。这些方法都是在因设计计算失误等原因造成裂缝的情况下使用,而且必须要在协调一致的变形条件下才可使用。堵漏材料的技术特性及配制方法:堵漏材料分有机材料和无机材料两大类,常用的堵漏材料主要有堵漏灵、丙凝、非水溶性聚氨酯、水溶性聚氨酯、改性环氧树脂、水泥水玻璃浆液等。在选择注浆堵漏材料时,要从材料的技术特性、材料来源、成本、渗漏水特征等方面综合考虑。注浆机具与堵漏材料的选择:注浆机具要根据注浆液种类和结构渗漏位置的大小合理选择,目前用于注浆堵漏的机具有:电动往复泵、电动风压注浆设备、手压泵及注射器等。堵漏材料要根据工程特点和渗漏水量的不同加以选择。
        2.5隧道防水渗工程施工禁忌
        要处理好隧道的防水渗漏,必须避免隧道防水渗工程施工禁忌。如底板与侧墙的纵向水平施工缝直接留在底板面上或高度小于等于200mm砌的侧墙上。在施工缝用遇水膨胀橡胶止水时,还要注意止水条件五缓膨胀的功能。最后在铺设的时候,还要注意施工缝用遇水膨胀橡胶条设置在粒混凝土侧面小于70mm的地方。
        3我国常见防水堵漏材料
        隧道渗漏不但与地质水文和隧道的结构有关,还和隧道的材料有关。当出现渗漏问题时应该注意监测隧道工程的防水材料是否合格,确定工程渗漏是否由材料质量引起,从而采取合理的解决措施。我国防水材料有防水卷材、防水涂料、密封材料及防渗堵漏材料等,其中防水卷材有以下几种:石油沥青纸胎油毡,SBS、APP改性沥青防水卷材等,三元乙丙、PVC、氯化聚乙烯、氯化聚乙烯橡胶共混等高分子防水卷材也有一定规模,但在应用及推广上仍存在一些问题。选择防水材料的基本要求:1)承受一定的机械撞击而不受损伤;2)具有耐久性和耐腐蚀性;3)防水膜接缝严密可靠;4)施作方便,接缝少;5)良好的经济性。
        结语
        公路隧道运营环境复杂,渗漏水现象较为普遍,防水防渗是重点施工内容,通过合理的防水防渗施工技术有助于提高隧道结构的防渗漏水平。本文则以公路隧道土木工程为背景,围绕其中的防水防渗施工技术展开探讨,提出具体的技术要点,以供参考。
        参考文献:
        [1]周键霖.隧道工程防渗漏技术应用分析[J].建筑,2019(13):65-65,75.
        [2]李厚祥,唐春安.隧道防水新材料及其关键技术的研究[J].混凝土,2019,03,27.
        [3.]帅超.隧道工程防渗漏施工技术的探讨[J].中华民居,2019(02):26-28.
        [4]张杨.隧道防水防渗漏方法[J].黑龙江交通科技,2019(02):104-105.
 
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