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所屬欄目:交通運(yùn)輸論文 發(fā)布日期:2010-08-25 18:02 熱度:
摘要:要保證現(xiàn)有和即將交付使用的公路隧道安全、暢通運(yùn)營,必須對隧道可能出現(xiàn)的病害、災(zāi)害進(jìn)行預(yù)防和整治。本文主要分析了公路隧道滲漏水治理相關(guān)問題,在分析滲漏水治理原則基礎(chǔ)上,重點(diǎn)對于防水材料選擇和滲漏水治理技術(shù)及施工工藝進(jìn)行分析,為隧道滲漏水的防治提供了有價(jià)值的參考。
關(guān)鍵詞:公路隧道,漏水,治理方法
1引言
由于滲漏水給隧道的運(yùn)營帶來了很大的影響,如果任其自然發(fā)展勢必會(huì)危及行車安全并造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此,對目前存在滲漏的隧道進(jìn)行徹底的治理迫在眉睫。本文說明滲漏水治理的原則、防水材料的選擇以及具體的滲漏治理技術(shù)三個(gè)問題[1,2]。
2滲漏水治理原則
綜合國內(nèi)外長期治理滲漏的經(jīng)驗(yàn),在治理滲漏水工程中應(yīng)貫徹“堵排結(jié)合,多道設(shè)防,綜合治理”的原則。
對于堵排結(jié)合的原則,應(yīng)因地制宜地運(yùn)用,視具體情況而側(cè)重點(diǎn)有所不同。例如,在變形縫和滲漏水量較大的集中漏水部位應(yīng)考慮“以排為主,堵排結(jié)合”的方法,而在施工縫和滲漏水量較小的大面積滲漏部位應(yīng)考慮“以堵為主,堵排結(jié)合”的方法。
在滲漏水治理工程中采用一道防水往往效果不佳,難以達(dá)到徹底治理滲漏水的目的。因此,在治理滲漏水時(shí)往往采用多道設(shè)防。所謂多道設(shè)防包含有兩層含義,一是指各種不同防水材料都能獨(dú)自構(gòu)成防水層。二是指不同材質(zhì)及形態(tài)的幾種防水材料復(fù)合使用,即可以采用剛性防水、涂膜、卷材三種不同材料復(fù)合構(gòu)成三道防線。在實(shí)際工程中,常常采用同種涂料重復(fù)幾遍,這只能稱之為疊層,而不能稱之為多道設(shè)防。造成建筑物滲漏的原因是多方面的,據(jù)建設(shè)部有關(guān)資料表明,材料質(zhì)量不符合要求造成的滲漏占26%:設(shè)計(jì)不合理造成的滲漏占22%;施工有誤造成的滲漏占46%;管理不善造成的滲漏占6%。由此表明,綜合治理原則可以歸納為材料是基礎(chǔ),設(shè)計(jì)是前提,施工是關(guān)鍵,管理是保證。對隧道滲漏水的治理本身是十分被動(dòng)的,只是結(jié)構(gòu)滲漏的一種補(bǔ)救措施,比預(yù)防滲漏水要困難的多,往往治標(biāo)不治本。因此,在滲漏水治理工程中,只有選擇優(yōu)質(zhì)合適的防水材科,設(shè)計(jì)出合理簡便的治理技術(shù),并嚴(yán)把施工質(zhì)量,才能標(biāo)本兼治,徹底止漏。
3防水材料選擇
選擇合理的防水材料包括兩個(gè)方面的內(nèi)涵,即防水材料功能要求和類型的確定以及防水材料的技術(shù)性能。
3.1防水材料功能和類型
建筑物和構(gòu)筑物的防水是依靠具有防水性能的材料來實(shí)現(xiàn)的,防水材料質(zhì)量的優(yōu)劣直接關(guān)系到防水工程的質(zhì)量�?梢哉f,材料是防水工程的基礎(chǔ)。在進(jìn)行防水工程施工時(shí),所采用的防水材料必須符合國家或行業(yè)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),并應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求,不同的防水作法,對其使用的材料的防水功能要求也不同。
對于隧道及地下工程的防水材料有以下幾個(gè)要求:(1)具有抗水滲透和耐酸堿性能;(2)對外界溫度和外力具有一定的適應(yīng)性,即材料的拉伸強(qiáng)度要高,斷裂伸長率要大,能承受溫度變化以及各種外力與基層伸縮、開裂所引起的變形;(3)具有良好的整體不透水性,即既能保證自身的粘結(jié)性,又能承受地下水的不斷侵蝕及較大的水壓。
選擇防水材料還應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)內(nèi)滲漏部位的不同、滲漏形式的不同以及滲漏的嚴(yán)重程度,選用不同類型的材料進(jìn)行治理。一般按以下原則選材:(1)涂刷類防水材料。當(dāng)需治理的滲漏部位其結(jié)構(gòu)面不夠規(guī)整,滲漏不太嚴(yán)重,或二次防水加強(qiáng),應(yīng)當(dāng)考慮使用涂刷類防水材料。如SWF混凝土密封劑,XYPEX(賽柏斯)濃縮劑。(2)嵌縫類防水材料,當(dāng)需治理的滲漏部位有變形要求時(shí)。如變形縫處滲漏,應(yīng)當(dāng)考慮使用嵌縫類防水材料,這類材料宜選擇遇水膨脹、有彈性和粘結(jié)性、有變形能力的嵌縫密封膏類材料。如遇水膨脹膩?zhàn)訔l。(3)防水抹面材料。滲漏部位的結(jié)構(gòu)面規(guī)整,且無特殊要求,這時(shí)可考慮使用防水抹面材料,這類材料可選擇各種類型防水劑、防水砂漿、防水膠等噴抹類材料,如纖維
防水砂漿。(4)注漿堵漏材料。對集中漏水孔,其漏水量超過60ml/min。或漏水量在30-60ml/min之間的大面積滲漏,應(yīng)考慮采用注漿封堵的方法。從經(jīng)濟(jì)、環(huán)境及污染的角度考慮,應(yīng)選用水泥水玻璃類材料。當(dāng)集中漏水孔的漏水量在30-60ml/min,只需作瞬時(shí)的水處理以便使用其它方法治理時(shí),可考慮使用速凝水泥漿或聚氨酯類暫時(shí)堵水。
3.2防水材料技術(shù)性能
要確保滲漏治理工程的質(zhì)量,就必須對各種各樣防水材料的技術(shù)性能有一個(gè)充分的了解,一方面是為了能夠通過檢測和比較篩選出合適的防水材料,另一方面也有助于將來施工時(shí)能夠正確地使用。
3.2.1涂刷類防水材料
�。�1)SWF混凝土密封膠。它是一種含有特殊復(fù)合體的水基溶液,具有較強(qiáng)的滲透能力,可滲透到水泥結(jié)構(gòu)物內(nèi)部和混凝土內(nèi)部堿起反應(yīng),在內(nèi)部生成凝膠體,填充混凝土內(nèi)部的毛細(xì)孔,達(dá)到密封防滲,并可提高混凝土強(qiáng)度。它還可以防止酸和二氧化碳、二氧化硫?qū)λ嘟Y(jié)構(gòu)的侵蝕。(2)XYPEX(賽柏斯)。XYPEX(賽柏斯)是一種新型的水泥基滲透型防水材料,它是由波特蘭水泥、硅沙和多種特殊的活性化學(xué)物質(zhì)組成的灰色粉末狀無機(jī)材料。其工作原理是:XYPEX特有的活性化學(xué)物質(zhì)利用水泥混凝土本身固有的化學(xué)特性及多孔性,以水做載體,借助滲透作用,在混凝土微孔及毛細(xì)管中傳輸、充盈,再次發(fā)生水化作用,而形成不溶性的枝蔓狀結(jié)晶并與混凝土結(jié)合成為整體,從而使任何方向來的水及其它液體被堵塞,達(dá)到永久性防水。
3.2.2防水抹面類材料-快硬杜拉纖維防水砂漿
砂漿是防水工程中不可少的、用量最多的一種剛性防水材料,它價(jià)格便宜,施工簡便。提高它的防水效果和技術(shù)一直是防水工程中研究的項(xiàng)目。以往的防水砂漿大都按密實(shí),膨脹增水,化學(xué)反應(yīng)原理配制。纖維防水砂漿是近期大家關(guān)注的一種防水效果顯著的新型復(fù)合性半剛性防水材料。它的防水原理是借助物理加筋的作用,依靠大量的微細(xì)纖維在砂漿中亂向分布,形成一種亂向網(wǎng),并和水泥基體緊密結(jié)合,亂向網(wǎng)在砂漿中形成骨架,支撐著整個(gè)體系,并有效牢固地控制著它,使它難以收縮,也難以離析。由于杜拉纖維的抗拉強(qiáng)度高達(dá)276MPa,它可以阻止截?cái)嗔芽p的出現(xiàn)和發(fā)展,防止細(xì)孔的形成,使砂漿保持密實(shí)而穩(wěn)定,從而具有了卓越的防水性能和優(yōu)良的韌性及抗裂、抗沖擊力。它比一般的柔性防水材料有更好的抗老化能力。
3.2.3注漿堵漏材料-TZS-II水溶性聚氨酯堵漏劑(常用于有水時(shí)堵漏)
該材料由甲苯二異氰酸酯和水溶性聚醚進(jìn)行聚合反應(yīng)生成的高分子化合物,為單液型注漿材料,施工簡單,不需加入促進(jìn)劑與固化劑,與水的混合性好,遇水自行分散乳化進(jìn)行聚合反應(yīng),聚合固結(jié)體具有良好的延伸性、彈性和抗?jié)B性,是目前理想的注漿堵漏材料。
4滲漏水治理技術(shù)及施工工藝
隧道及地下工程滲漏水形式主要表現(xiàn)為三種形式,即點(diǎn)的滲漏、縫的滲漏和面的滲漏,根據(jù)滲漏快慢又可分為慢滲、快滲、漏水和涌水。因此,要根據(jù)具體情況具體對待的原則處理。這里以縫滲漏治理為例進(jìn)行說明。
隧道的滲漏縫可分為循環(huán)施工縫、變形縫和襯砌受力后出現(xiàn)的亂向裂縫。治理技術(shù)主要有:1)裂縫的滲漏治理技術(shù)是化學(xué)注漿和XYPEX(賽柏斯)堵漏;2)循環(huán)施工縫的滲漏治理技術(shù)是鋁槽外排和PVC管外排;3)變形縫的滲漏治理技術(shù)是踣埋PVC管排水法,其治理技術(shù)及施工工藝敘述如下:
對于化學(xué)注漿來說,此法用于治理滲漏水較嚴(yán)重的裂縫,且裂縫寬度及延伸性較大。根據(jù)鉆孔方式的不同可分為騎縫鉆孔注漿法和斜縫鉆孔注漿法。注漿材料為TZS-II水溶性聚氨酯堵漏荊和纏了麻繩的注漿管(管長10em,管內(nèi)徑為5mm,外徑7mm)。(1)騎縫鉆孔注漿,裂縫延伸方向基本與襯砌表面垂直時(shí)應(yīng)用。施工工藝:A.沿縫鑿毛襯砌表面,用水清洗干凈,并觀察裂縫走向;B.間隔30~40cm,用電鉆沿縫鉆眼,孔深12~15cm,孔徑22cm;C.用水清洗鉆孔后,用快硬防水砂漿固定注漿管,并抹壓縫的表面;D.待防水砂漿有一定強(qiáng)度時(shí),向鉆孔注水清洗裂縫;E.用手壓注漿泵灌注TZS-Ⅱ水溶性聚氨酯與丙酮的混合液,注漿過程應(yīng)緩慢進(jìn)行,注漿順序?yàn)橛上露?針對拱部和墻部的豎向裂縫),注漿壓力0.6MPa;F.一周后用氣割槍割除注漿管外露部分,并用防水砂漿抹平表面。Q.刷2遍SWF混凝土密封膠或XYPEX濃縮荊灰漿。(2)斜縫鉆孔注漿,裂縫延伸方向與襯砌表面有一定角度時(shí)應(yīng)用。它的施工工藝與騎縫鉆孔注漿法基本一致,只是注漿孔的布置不一樣。
5結(jié)語
本文通過對公路隧道滲漏水的類型、主要危害、水源分析等方面進(jìn)行了詳細(xì)的描述,從工程上的設(shè)計(jì)、施工質(zhì)量及選用材料等方面對滲漏水的成因機(jī)理進(jìn)行了詳細(xì)的分析,并提出相應(yīng)的治理技術(shù)建議。
參考文獻(xiàn):
[1]劉會(huì)迎,宋宏偉.隧道滲漏水成因分析及治理措施研究[J].重慶交通大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2007年4期.
[2]周東勇,雒慶林,展洋.淺析昆侖山隧道滲漏水成因及治理技術(shù)[J].施工技術(shù),2008年2期
文章標(biāo)題:公路隧道滲漏水治理相關(guān)問題分析
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