高速公路隧道施工时涌水渗漏情况的处理与预防

来源:期刊VIP网所属分类:路桥建设发布时间:2022-05-14浏览:

  摘要:随着科技的进步和社会经济的不断发展,人们的生活水平在迅猛提高,为了满足人们日益增长的交通需求,交通事业建设规模也逐步扩大,尤其是我国高速公路隧道建设明显增多。高速公路隧道往往建立在地势结构复杂的地区,在施工过程中经常会出现涌水渗漏的情况,一旦渗漏情况比较严重会威胁到整体隧道施工,也会为后期隧道运行增加安全隐患。因此,需要减少高速公路涌水渗漏情况的发生,提高隧道的安全性。本文通过分析高速公路隧道施工涌水渗漏的原因,简单阐述了有效的处理预防措施。

  关键字:高速公路;隧道施工;涌水渗漏;处理预防;

  引言

  近年来,我国在高速公路隧道施工过程中经常会出现裂缝或者涌水渗透的情况。高速公路隧道的病害有很多,比如渗漏因素、冻害因素、开裂侵蚀因素、塌陷变形因素等,其中渗漏因素严重威胁了高速公路隧道的安全性。在处理隧道病害的过程中,需要及时查找原因和病害程度,采取针对性的措施解决隧洞渗漏问题,保证高速公路隧道的正常通行,推动交通事业的可持续发展。

  1.高速公路隧道施工涌水渗透原因

  1.1隧道开挖阶段

  在对高速公路隧道进行开挖时,会改变隧道周围的地质结构,造成围岩应力随之发生变化,岩体内的应力会重新分布,同时,受到外界因素的影响,围岩力学特性和水的径流路线也会被改变,隧道周围的水会流向隧道内,并在此处聚集。另外,隧道周围水资源的渗流场和岩体结构的应力场在改变过程中,地层结构也会发生变化出行局部沉降情况,局部岩体的应力会集中在一起,破坏了隧道原有的地层结构,隧道的衬砌也会出现裂缝,无法发挥支护作用,进而出现隧道涌水渗漏情况[1]。

  1.2二衬喷射阶段

  高速公路隧道在开挖断面,并对其进行混凝土喷射施工后,断面位置经常会出现不平整的情况,此时难以掌控防水板和喷射混凝土面的紧实度,在二衬喷射混凝土阶段,不管防水板和断面贴合过紧还是贴合有缝隙,都有可能出现防水板撕裂现象。另外,在二衬喷射阶段会应用到透水体,如果操作不当很容易使浆液流入其中,导致隧道排水系统性能下降,无法发挥透水体的排水渗水功能。其次,施工过程中容易出现变形缝和施工缝等,以上位置需要安装止水带,如果止水带安装不规范有可能会出现渗漏现象;又或者在施工过程中没有拆除挡板头,极其容易发生腐烂形成裂缝,也会出现隧道涌水渗漏情况。

  1.3混凝土浇筑阶段

  在对隧道进行混凝土浇筑施工时,水灰比例不符合施工要求,形成开放性毛细泌水管路;其次,混凝土拌合物没有良好的流动性、粘聚性和保水性,而且拌和以后质地不具有均匀性,会使高速公路隧道产生透水缝隙,引发渗漏水情况;再次,衬砌混凝土过程中,所使用的材料含有易于腐烂的杂质,在衬砌完成以后出现孔洞或者缝隙;另外,在对隧道进行混凝土浇筑施工时,需要进行对混凝土进行振捣施工且保证振捣具有密实性,避免出现漏捣情况,否则会降低混凝土内部的紧实度,很容易出现孔眼。以上这些情况,都有可能造成隧道涌水渗漏。

  1.4养护阶段

  高速公路隧道在完成施工后或者在后期养护阶段,施工单位不注重养护工作,或者公路养护工作人员不按照要求和相关标准进行隧道养护,同时高速公路隧道在使用过程中很容易发生水化反应,这些情况会导致隧道出现涌水通道,发生渗漏。

  2.高速公路隧道施工中涌水渗漏的处理预防

  2.1设计中的处理预防

  为了延长高速公路隧道的使用寿命,在设计隧道过程中,需要对隧道周围的地势结构、水文地质进行仔细的勘察,比如充分了解围岩类型、地质结构类型、地下水类型,对地质的渗透性、地下水的流量和补给条件进行深入的研究,以此来制定有效的防水排水方案。预防措施是隧道排水设计的重点,处理整治是隧道排水设计的目标。在对隧道进行排水设计时,需要根据不同的隧道工程坚持不同的设计原则。比如,山岭隧道地势结构较为恶劣,需要秉承“排水、封闭、堵塞、排水综合控制”原则;地下隧道水资源比较丰富,则需要秉承“堵塞、辅助排水和阻塞排水相结合”原则。在设计过程中,需要充分了解隧道地形和地貌,以隧道所处位置的水文地质情况为基础,制定科学合理的高速公路隧道施工方案[2]。

  2.2外层结构材料的防水措施

  在高速公路隧道进行复合衬砌施工时,首先需要选择合适的防水层材料。近年来我国在施工过程中越来越多的应用防水板,其具有较强的防水性能,作为新型的防水层材料,不仅具有厚度均匀、质量优、环保等特点,而且操作比较简单,降低了隧道防水施工难度。在防水施工中需要注意的是,在完成主结构初次支护施工后再进行防水层施工。比如二衬喷射混凝土需要在铺设防水层之前进行,如果开挖断面所喷射的混凝土不够均匀,需要进行优化调整,直至达到规定要求为止。在铺设防水层时,一般选用LDPE和EVA薄膜,在对这两种薄膜切割线圈时,底盘的磨削宽度需要保持合适的尺寸,一般是在30cm以上。在对LEPE和EVA薄膜焊接过程中,用肉眼就可以观察出焊接质量,需要将这两种薄膜形成一个透明的形状,且具有连接性,保证连接位置没有气泡,使其具有紧密牢固性。如果需要对防水层进行深度检查,可以将其放置通风位置,但是检查过程中需要加强对薄膜的保护,避免出现刺破损坏情况。

  2.3结构自防水措施

  在高速公路隧道施工过程中,结构自防水措施是重要的施工内容。首先,在混凝土施工时,需要选择防水防渗性能较好的混凝土材料,不能只重视混凝土的抗压性能,这样会使混凝土单位体积的水泥含量增大,从而加快了混凝土的水化反应,提高了混凝土结构的收缩率,极有可能造成混凝土结构出现裂缝,降低了混凝土结构自身的防水性能。其次,在施工过程中,对于经常出现的施工缝和变形缝需要采取科学合理的应对措施,由于缝隙原因导致隧道和地下工程发生涌水渗漏的情况已经屡见不鲜。对变形缝的防水类型一般包括镶嵌、粘贴和嵌入,但是在使用橡胶止水带进行防水时,固定性能较差,止水带很容易发生偏离位置情况,大大降低了防水效果。针对以上情况可以选用复合橡胶对缝隙进行防水处理,使施工缝和变形缝更加严密,具有较强的防渗性能。

  2.4施工中的预防措施

  在对高速公路隧道施工过程中,首先需要以水文地质和隧道设计规程为依据,并对各项排水设施进行深入研究,研究主要包括水流方向和大小、岩石结构、衬砌背面等方面。同时还需要将建筑物排水和永久水控制进行有机结合,从整体结构进行考虑。其次,在开挖过程中,需要制定合理的钻孔爆破方案,合理控制爆破,如果发生开挖过大情况,在拱脚和边缘墙角上方10cm位置需要衬砌相同的施工材料。在混凝土浇筑过程中,需要加强混凝土振捣施工,保证振捣密实,提高混凝土结构的紧实度。同时,还需要在最短的时间内完成拱墙浇筑施工,有效减少施工缝隙。在施工过程中还需要重视隧道排水系统,禁止拱墙脚位置出现积水,这样能够有效避免出现局部沉降的情况。另外,隧道施工方法和施工工艺还存在很多的不足,为了增强二次支护结构和初次支护结构之间的紧密牢靠性,需要应用回填灌浆的方法进行施工。在完成隧道施工后,施工单位需要加强高速公路隧道的养护工作,要求工作人員严格按照相关要求进行日常维修养护工作,延长隧道的使用寿命[3]。

  结束语

  综上所述,在高速公路隧道施工过程中,涌水渗漏是比较常见的施工问题,极大的减低了隧道的使用安全性。因此,在施工过程中,需要遵循“因地制宜”原则,完善施工设计,提高施工技术,优化施工方法,以此来避免高速公路隧道涌水渗漏情况。

  参考文献

  [1]王亚飞.高速公路隧道中渗漏涌水的防治技术[J].黑龙江交通科技,2020,43(01):156-157.

  [2]万小芳,谭叶拓.高速公路隧道施工中涌水渗漏处治与预防技术[J].黑龙江交通科技,2019,42(06):241-242.

  [3]杨贵佳,何小平,刘东涛.高速公路隧道施工中涌水渗漏处治与预防技术[J].交通世界,2018(27):116-117.

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