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《隧道滲漏水病害的預(yù)防與治理》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、隧道滲漏水病害的預(yù)防與治理摘要:滲漏水病害是危及隧道結(jié)構(gòu)和運營安全的一種常見的病害,本文分析了隧道滲漏水病害發(fā)生的原因、預(yù)防及治理措施。關(guān)鍵詞:隧道滲漏水預(yù)防治理1、前言隧道滲漏水是國內(nèi)外隧道常見病害之一,有關(guān)資料統(tǒng)計,1990年,日本建成通車的公路隧道6705座,總長1970Km,其中運行條件惡化隧道占隧道總數(shù)的23.9%,其中大部分為襯砌開裂滲漏水。根據(jù)我國有關(guān)部門統(tǒng)計,1997年,我國鐵路隧道5000多座,總長2500Km,其中因滲漏水影響運營的達1502座,占隧道總數(shù)的30%左右。隧道滲漏水主要表現(xiàn)為拱
2、部漏水、邊墻淌水、施工縫、變形縫及混凝土裂縫滲漏水,隧底道床及路面積水和隧底翻漿冒泥等。由于隧道滲漏水,增加了隧道內(nèi)空氣的濕度,造成鋼軌、通訊、照明等設(shè)施的損壞,據(jù)鐵路工務(wù)部門統(tǒng)計,滲漏水隧道鋼軌的使用周期約為正常狀態(tài)下的一半;由于道床及路面積水,特別是隧底翻漿冒泥,直接危及隧道的使用功能,造成不應(yīng)有的交通事故;隧道滲漏水還加快了襯砌混凝土的碳化速度,特別是有腐蝕性的地下水,破壞了混凝土的結(jié)構(gòu),減少了隧道的使用壽命;隧道滲漏水還可能降低地下水位,對生態(tài)環(huán)境造成破壞;嚴(yán)寒地區(qū)隧道,滲漏水的危害更大,由于冬季滲漏水
3、結(jié)冰,形成冰柱,侵入限界,造成行車事故,年復(fù)一年的凍融循環(huán),破壞了混凝土結(jié)構(gòu),更有甚者,隧道滲漏水結(jié)冰,堵塞了整個隧道,使建成尚未投入使用的隧道報廢。由于隧道滲漏水的普遍性和嚴(yán)重的危害性,引起了工程界的高度重視,不少專家學(xué)者和科研單位,對此進行了研究。近年來,中鐵隧道集團公司科研所也結(jié)合工程實踐,對隧道滲漏水發(fā)生原因、預(yù)防措施和治理技術(shù)等方面進行了研究,并成功地整治了多座隧道,取得了一定的成績。2、隧道滲漏水發(fā)生的原因分析隧道滲漏水產(chǎn)生的原因是多方面的,有客觀存在的原因,但更多的是人為因素造成的。分析隧道滲漏水
4、發(fā)生的原因,以利于有針對性的預(yù)防和整治。2.1隧道的開挖使地下水滲流場發(fā)生了改變,隧道周邊的地下水集中向隧道方向排泄多年來,賦存于地層中的地下水按照由高壓力區(qū)向低壓力區(qū)滲透、補充、排泄的規(guī)律,形成了自己的正常滲流場和循環(huán)系統(tǒng),通過正常的循環(huán)系統(tǒng),保持了地下水的基本穩(wěn)定。隧道的開挖,在原有地層中形成了一個“空洞”,破壞了原地下水的平衡狀態(tài),形成了地下水的低壓力區(qū),改變了地下水的地下徑流方向,向著開挖后的隧道方向匯集。研究表明,隧道開挖后,在隧道周圍一定范圍內(nèi)形成了圍巖松動區(qū),在此范圍內(nèi),由于地層的原始地應(yīng)力的調(diào)整
5、,圍巖產(chǎn)生變形,裂縫張開,從而使地下水沿張開裂縫流入隧道,而在離隧道開挖輪廓線較遠(yuǎn)處,地層未受到擾動,地下水的徑流路線仍按原來的規(guī)律進行(如圖1)。在可溶巖地段,一旦隧道開挖時揭開溶管、溶隙、溶洞和暗河,巖溶水就會大量涌入隧道。由于地下水徑流路線的改變使流入隧道附近的地下水量增多,給隧道滲漏水創(chuàng)造了充分的條件。2.2隧道防排水設(shè)計上存在諸多漏洞長期以來,人們對隧道滲漏水的病害的危害性認(rèn)識不足,因此在隧道設(shè)計上存在重結(jié)構(gòu)、輕防水的傾向。就拿現(xiàn)行的《鐵路隧道設(shè)計規(guī)范》來講,在長達112頁的規(guī)范中,“防水與排水”一章
6、僅有區(qū)區(qū)4頁,而且大都是原則性的條文;在隧道設(shè)計時,許多設(shè)計人員對結(jié)構(gòu)強度、剛度及穩(wěn)定度進行多次計算、驗算(這是很必要的),但除了水溝斷面尺寸外,很少有人對防排水進行計算,即使在高水壓地段水壓值的計算,也只是考慮結(jié)構(gòu)設(shè)計的需要。在較長時間內(nèi),對隧道防水最薄弱的底部,即使軟巖或遇水易軟化的巖石(如泥巖),既不設(shè)仰拱,又不鋪底,放任地下水侵入道床,形成翻漿冒泥,危及行車安全。施工縫、變形縫處理材料只是按工程類比法(有些比較還并不同類)選用,很少按材料性能、地下水壓力等進行計算。所有這些,都給隧道滲漏水埋下了隱患,致
7、使有些隧道出現(xiàn)漏水病害后,設(shè)計單位與施工單位互相扯皮,質(zhì)量難以保證??上驳氖?,目前鐵道部已對隧道滲漏水病害給予了高度重視,《鐵路隧道設(shè)計規(guī)范》已著手修改,“防水與排水”一章的內(nèi)容增加了很多,有些應(yīng)用效果不好或尚未完全成熟的防水材料未納入,防水的重點部位給予了加強,各設(shè)計部門也重視了隧道防排水設(shè)計,這對預(yù)防隧道滲漏水是個好兆頭。2.3隧道施工質(zhì)量控制不佳,是隧道滲漏水發(fā)生的主要因素2.3.1防水混凝土未達到預(yù)期的防水效果。在隧道結(jié)構(gòu)防水中,防水混凝土是防水的主體,只要讓主體達到防水效果,其他問題就比較容易解決了。
8、但是在目前的防水混凝土施工中,違規(guī)作業(yè)的現(xiàn)象時有發(fā)生。(1)不按設(shè)計配合比配制防水混凝土,特別是隨意加水的現(xiàn)象并不罕見。(2)不按規(guī)定澆筑混凝土。在澆筑高度大于2m的情況下,不采取任何措施進行澆筑,造成混凝土離析。(3)未按規(guī)定進行混凝土振搗,致使混凝土不密實。(4)拆模時間過早。(5)未按規(guī)定的時間養(yǎng)護。這些情況雖不是普遍存在,但的確不乏其例。由于以上情況存在,造成混凝土襯砌不密實,