水工隧洞裂缝处理

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1、水工隧洞混凝土防渗漏措施郭金喜（甘肃省水利厅工程地质建设公司甘肃兰州730000）摘要：在地下水丰富地质条件下，全断面砼衬砌埋藏式水工隧洞，二次衬砌砼施工缝，变形缝以及裂缝等薄弱位置易产生渗漏，影响衬砌结构的运行安全，因此必须采取有效可靠的防渗漏处理措施。关键词：水工隧洞混凝土防渗漏处理措施全断面砼衬砌埋藏式水工隧洞，在二次衬砌砼底板及拱墙浇筑结束后，形成了封闭的环向结构，围岩内地下水的渗流通道被封堵，形成较高的外水压力，并直接作用于衬砌砼上，导致衬砌砼施工缝、变形缝以及裂缝等薄弱位置产生渗漏，

2、而影响衬砌结构的安全。更为重要的是，若围岩渗水中富含硫酸根离子等有害侵蚀物，将会对洞体混凝土产生较严重的侵蚀破坏，隧洞投入运行后，内水通过这些渗水通道外渗会导致围岩软化，造成洞体裂缝进一步恶化，危及隧洞的长期安全运行。因此，在隧洞设计及施工时，如何控制外水压力引起衬砌砼的渗漏是十分重要的。尤其是特殊的隧洞结构断面的衬砌（如断面形式﹑配筋限制等问题）不可能一次全断面衬砌诚型时，必须将底板和边顶拱分开施工，对形成的施工缝采取可靠的止渗防渗处理措施是十分重要的。2水工隧洞工程特性某永久性水工隧洞设计断

3、面形式为城门洞形，新奥法施工，钢筋砼二次衬砌，隧洞全长1582米。标准段过水断面为3.2×4.5m，衬砌厚度为0.5~0.8m。双层配筋、衬砌单元分块长度为10.0m。衬砌砼标号c30/R28。该处地质状况为：以灰黑色板岩为主，夹有少量薄层大理岩和火山碎屑岩。岩体节理，裂隙发育，整体呈块状结构，属Ⅱ，Ⅲ类围岩。小断裂较多，NW倾向陡倾节理与NE倾向缓倾节理发育。绝大多数为微风化岩体，该隧洞段位于地下水位线以下，且地下水较为富集，易沿节理裂隙，局部断裂破碎带渗入洞室，雨季洞壁局部明显可见无压渗水。

4、该隧洞在二次砼衬砌时，由于设计限制底板和边顶拱两次施工，先浇底板，后浇边顶。底板施工时，设计分缝位置必须在底板以上90～100厘米，因此在底板施工时就必须设置一部分“吊脚模板”进行部分边墙的施工。由于通道条件的限制，边顶拱砼施工在底板全部完成后顺序进行，在完成隧洞进口段140米砼衬砌后，相继发现边墙与底板接触部位施工缝面出现渗水现象，缝宽一般在0.1～0.3mm之间。3产生渗水的原因分析及防治措施　　施工缝面作为新、老砼的结合部因其所处位置较低，虽对缝面采取了冲毛或凿毛处理，但由于现场条件的限制

5、还存在一定的问题，比如边、顶拱砼开仓前虽然采取了高压风水枪冲仓，扔会有少量的积水和一些细小的渣子难以彻底清除，再加上砼入仓前的砂浆摊铺往往也难以全部覆盖老砼面、结合面振捣不密实等等因素的存在，使该部位成为一个较为薄弱的地方。况且边、顶拱砼浇完以后其强度增长还需要一定的时间，在此时间内，外水压力迅速增加必然从该处渗出。针对这一问题，采用“先引导”、“后排水”的方法，取得了一定的效果。先引导的目的是在未进行二次砼浇筑时，预先设置导水孔，创造导排外水减压的条件。后排水是在二次浇筑砼后，使无规的渗漏水通

6、过引导水管变为有规的卸压排水导流。使二次浇筑有足够的强度增长时间，确保砼的质量，最后通过注浆封闭导水孔达到止渗的目的，其具体作法：1．底板浇筑时，对于边、顶拱岩壁有渗水的洞段，在底板砼施工时，在施工缝面上预留一个纵向槽，预留槽的位置设在外层钢筋与岩壁之间，并且留出5cm的钢筋保护层，在纵向槽的底部与模板之间埋设一根ф25钢管作为导排水管。在进行边顶拱浇筑时，纵向槽内填充碎（卵）石，表面用土工布覆盖。边顶拱浇筑完毕，钢模台车拆出后，要及时通开PVC管，以保证排水的畅通2．对于裂隙渗水或集中渗水的地

7、方，则采用打排水管孔，孔内插管排水的方案。排水孔沿着裂隙的走向打，孔深1.5M，孔径Ф=42mm，间距2~3m，管子采用ф25钢管，前端1.0m范围内钻ф8mm小孔以利通水，孔口用棉纱或砂浆堵塞。管子顺岩壁接到纵向排水槽内。3、边顶拱浇筑时，仓内的积水安排专人负责处理，必须保证仓内积水及时排出。4、在边、顶拱砼浇筑结束、模板拆出后，立即扫开顶部预埋的回填注浆孔，帮助排水减压。4施工缝的渗漏处理根据设计的要求：施工缝渗漏处理，层面缝及裂缝灌浆后粘接强度为帷幕线以上0.3~0.5mpa；帷幕线以下0

8、.7~1.0MPa。表面缝口回填材料砼粘结强度≥1.0mpa，灌压水试验检查，透水率Q<0.1Lu。4.1化灌浆材和充填材料为使化灌能达到既有防渗作用又有一定补强效果的要求，选用了水溶性聚氨脂HL和WL复合浆材。该材料具有粘度低、润湿性强、综合力学性能强度高、耐老化、无毒的特性。对水有良好的亲和性，能克服被粘物界面的水膜对固体进行粘结。复合材料的主要性能试验成果，见表1、表2。在沿裂缝开凿的ⅴ形槽内（渗漏水裂缝用堵漏剂快速封堵），除用氯丁水泥砂浆嵌填外，在距槽口约1cm的槽内在充填高标号预缩水泥