城市隧道渗水的原因分析及治理措施

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1、城市隧道渗水的原因分析及治理措施1.渗漏水原因分析    1.1  客观原因    a.隧道二次衬砌采用小模板施工,施工接缝较多。二次衬砌施工完成后,早期的混凝土温度应力和收缩应力使得衬砌接缝处出现微小裂缝,在后期大气环境的周期性变化影响下,裂缝会有所发展。特别是当裂缝进水后,在冬季裂缝水的冻涨作用下,裂缝逐年扩展。    b.隧道穿越的山体岩性为石灰岩、白云岩,节理裂隙较发育,小型溶沟较多,地下水通道畅通,再加上近几年沿线地区雨量大,致使地表水补给充沛,岩溶、裂隙等地下水丰富、涌水量大,造成隧道洞体周边有大量的水蓄积。     c.隧道周围裂隙水中钙物质较多,造成了隧道排

2、水系统,特别是导水盲管的堵塞。    d.由于冬季气温低,使得排水管冻结,引起排水管:衬砌开裂冻胀,产生新的水流通道。新的水流通道在低温下又产生冻胀开裂,形成恶性循环。    1.2  主观原因     a.隧道防排水系统不完善。隧道虽然采用了复合式衬砌,但仅在拱部设有防水板,并且当二次衬砌产生贯穿性裂缝时,拱部防水板已经破坏失效。    b.两侧边墙没有铺设防水板,仅设有竖向盲管。岩体与混凝土的析出物、渣体极易堵塞管道,导致地下水没有出路,而沿衬砌施工缝和裂缝渗漏出来。    c.中隔墙顶部的排水系统设计存在一定的问题,无法保证施工过程不堵塞导水盲管。    d.施工采用

3、了小模板,人为留下过多的施工缝,增大了渗漏水的可能性。    e.二砌中间安设复合式遇水膨胀橡胶条,由于施工和产品质量问题,很难严格达到防水标准。另外,在低温作用下,施工缝是抵抗衬砌结构纵向受拉的薄弱部位,极易产生拉裂,导致防水措施失效。    f.二次衬砌虽然采用了膨胀剂防水混凝土,但施工中可能由于振捣不到位,致使衬砌不密实,出现蜂窝麻面,使防水混凝土的抗渗标号达不到设计要求,从而导致渗漏。    g.经雷达检测显示,隧道衬砌厚度局部区域达不到设计要求,部分衬砌和附近围岩存在不密实、脱空、破碎等缺陷,说明施工质量控制存在问题。   2 渗漏水治理措施    城市隧道渗漏水

4、的治理,应根据漏水的水源、类型、部位以及漏水量确定治理方案和选择材料。根据雷达检测和现场调查成果,确定城市隧道渗漏水治理原则为:拱部堵排结合,综合治理;边墙以排为主,局部水量大的区域堵排结合;先拱后墙,先堵后排,循序进行。    2.1  一、二衬间注浆     此方法主要使用于渗漏水量很大的部位,根据雷达检测指出的缺陷位置和裂缝分布状况确定注浆位置。其中青石关隧道由于衬砌裂缝分布密集,故拱部沿全长3条纵线注浆布点,4×4m梅花状分布。注浆孔必须保证不能破坏防水板。注浆材料选用可灌性好、结石率高、快凝早强、凝结时间可调的水泥—水玻璃浆液。配合比:425号普通硅酸盐水泥:水玻

5、璃:水;1:0.5:0.8;注浆压力控制在0.6—1.0MPa。注浆原则:由下部孔眼向上部孔眼压注,以确保地下水被封堵在二次衬砌背后;由无水地段向有水地段压注,由水少地段向水多地段压注,以使水流汇集,便于引排。      注浆完成后,附近区域裂缝如有漏浆现象,说明浆液已扩散到此位置,可能达到了封堵作用,应观察一段时间,暂时可不进行下步治理工作;否则应该进行下步工作。    2.2  凿槽引排     此方法主要使用于拱、墙单点线流、股流、射水等水量较大的施工缝和衬砌裂缝。根据雷达检测提供的裂缝状况确定引排位置。具体布置见图l左图适用于施工缝,右图适用于衬砌裂缝。施工步骤如下

6、:    a.表面清洗:把裂缝左右约10cm的衬砌混凝土表面清洗干净,找到缝隙的位置及水源。   b.割缝或钻孔:在渗水缝隙左右各3cm处用切割机割深为6-8em的缝,或用冲击钻每隔2cm钻孔,为凿槽做准备。    c.凿槽:人工凿出深度为8cm(施工缝)或6cm(衬砌裂缝)的槽,一般凿成内大(6cm)外小(4cm)的倒梯形槽,保证外敷防水层有2—3cm厚。    d.埋管:在槽底埋设直径50弹簧半管直至边墙底部,用锌铁皮固定,边墙底部至纵向排水沟用直径50PVC圆管连接。    e.封填:分两种情况,针对于施工缝,先用遇水膨胀橡胶止水条嵌缝,然后再封填防水砂浆;针对于衬砌

7、裂缝,直接封填防水砂浆。    f.刷浆找平:等防水砂浆达到一定强度后,喷湿修复区域,刷1:2普通砂浆找平,建议厚度0.5—0.8cm。    g.养护:在14天内进行喷水养护。   防水砂浆配合比:425号普通硅酸盐水泥:BR增强型防水剂:BR—2专用粉:砂:水:1:0.14:0.03:1:0.35。    2.3  注浆封堵    此方法主要使用于渗漏水量较小、水流分散、不利于引排的衬砌裂缝及个别出水点、面。根据裂缝状况确定封堵位置。具体布置见图2。进行衬砌内部注浆,以封闭水流通道及衬砌裂缝,或使水流相对集中,

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