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关键词:隧道防排水注浆堵水防水布铺设
目前隧道衬砌渗漏水问题,尤其是施工缝处、隧道的接口处及管节之间的连接处等薄弱环节的渗、漏水更为严重。如何搞好隧道防排水设计及裂缝防水技术,是保证行车安全和隧道能否长期使用的重要条件。
一、进洞前防排水处理
首先,在隧道进洞前应对隧道轴线范围内的地表水进行了解,分析地表水的补给方式、来源情况,做好地表防排水工作:用分层夯实的粘土回填勘探用的坑洼、探坑;对通过隧道洞顶且底部岩层裂缝较多的沟谷,建议用浆砌片石铺砌沟底,必要时用水泥砂浆抹面;开沟疏导隧道附近封闭的积水洼地,不得积水;在地表有泉眼的地方,涌水处埋设导管进行泉水引排;在隧道洞口上方按设计要求做好天沟,并用浆砌片石砌筑,将地表水排到隧道穿过的地表外侧,防止地表水的下渗和对洞口仰坡冲刷,并与路基边沟顺接成排水系统;洞顶开挖的仰坡、边坡坡面可用喷射混凝土将其封闭,并对洞口上方及两侧挂网喷浆;若在洞顶设置高压水池时,应做好防渗防溢设施,且水池宜设在远离隧道轴线处等。
二、开挖过程中对涌水地段的防排水处理
(一)涌水地段的防排水处理原则。在隧道施工过程中,应对开挖面出现的涌水进行调查分析,找准原因,采取“以排为主,防、排、截、堵相结合”的综合治理原则,因地制宜地制定治理方案,达到排水通畅、防水可靠、经济合理和不留后患的目的。
(二)涌水地段的原因分析。造成隧道涌水现象一般是由于地下水发育,洞壁局部有水流涌出;碰到断层地带,岩石破碎,裂隙发育,出现涌水现象;洞顶覆盖层较薄,岩石裂隙发育,开挖地表水下渗等原因。施工中应对洞内的出水部位、水量大小、涌水情况、变化规律、补给来源及水质成分等做好观测和记录,并不断改善防排水措施。
(三)涌水地段的处理方法。对于洞内涌水或地下水位较高的地段,可采用超前钻孔排水、辅助坑道排水、超前小导管预注浆堵水、超前围岩预注浆堵水、井点降水及深井降水等辅助施工方法。当涌水较集中时,喷锚前可用打孔或开缝的摩擦锚杆进行排水;当涌水面积较大时,喷锚前可在围岩表面设置树枝状软式透水管,对涌水进行引排,然后再喷射混凝土;当涌水严重时,可在围岩表面设置汇水孔,边排水边喷射。
三、二次衬砌中防排水处理与控制
(一)防水层安装与控制
1.防水层进场时检查。除按必要的工作程序进行取样检查外,还应检查防水板表面是否存在变色、皱纹(厚薄不均)、斑点、撕裂、刀痕、小孔等缺陷,存在质量缺陷时,应及时处理。
2.防水层铺设前对初期支护的检查和处理。防水层铺挂前,应先对初期支护喷射混凝土进行量测,对欠挖部位加以凿除,对喷射混凝土表面凹凸显著部位应分层喷射找平。外露的锚杆头及钢筋网应头齐根切除,并用水泥砂浆抹平,使混凝土表面平顺。
3.防水层铺设好后检查和处理。防水层铺挂结束,监理工程师应对其焊接质量和防水层铺设质量进行检查。其检查方法有:(1)用手托起防水板,看其是否能与喷射混凝土密贴。(2)看防水板表面是否有被划破、扯破、扎破等破损现象。(3)看焊接或粘结宽度(焊接时,搭接宽度为10cm,两侧焊缝宽度应不小于2.5cm;粘结时,搭接宽度为10cm,粘结宽度不小于5cm)是否符合要求,且有无漏焊、假焊、烤焦等现象。(4)拱部及拱墙壁露的锚固点(钉子)是否有塑料片覆盖。(5)每铺设20延长米~30延长米,剪开焊缝2处~3处,每处0.5m。看是否有假焊、漏焊现象。(6)进行压水(气)试验,看其有无漏水(气)现象等,检查防水板铺挂质量。如果发现存在问题,除应详细记录外,并立即通知施工单位进行修补,不合格者应坚决要求返工。
(二)止水带安装与控制
防水混凝土施工缝是衬砌防水混凝土间隙灌注施工造成的,对于施工缝的防排水处理,在复合式衬砌中,一般采用塑料止水带或橡胶止水带。
1.二次衬砌端部的检查与处理。在浇筑二次衬砌混凝土前,可用钢丝刷将上层混凝土刷毛,或在衬砌混凝土浇筑完后4h-12h内,用高压水将混凝土表面冲洗干净,并检查止水带接头是否完好,止水带在混凝土浇筑过程中是否刺破,止水带是否发生偏移,如发现有割伤、破裂、接头松动及偏移现象,应及时修补和处理,以保证止水带防水功能。
2.止水带安装质量的检查与处理。检查是否有固定止水带和防止偏移的辅助设施、止水带接头宽度是否符合要求、止水带是否割伤破裂、止水带是否有卡环固定并伸入两端混凝土内等项目,做好详细检查记录,如存在问题时,应立即通知施工单位进行修补,不合格者应坚决要求返工。
(三)混凝土浇筑与控制
衬砌混凝土施工时,应督促施工单位加强商品砼的后仓管理,定期不定期的进行检查。混凝土振捣时必须专人负责,避免出现欠振、漏振、过振等现象。加强施工缝、变形缝等薄弱环节的混凝土振捣,排除止水带底部气泡和空隙,使止水带和混凝土紧密结合。
四、二次衬砌渗漏处理与控制
(一)引流堵漏。对于滴水及裂纹渗漏处,可采用凿槽引流堵漏施工方法。如在渗漏部位顺裂缝走向将衬砌混凝土凿出一定宽度和深度(如宽20mm,深30mm)的沟槽,埋设直径略大于沟槽宽度或与沟槽宽度相当的半圆胶管将水引入边墙排水沟内,再用无纺布覆盖半圆胶管或防水堵漏剂封堵,然后用颜色相当的防水混凝土封堵或抹面。
(二)注浆堵漏。对于渗漏严重部位,可采用注浆堵漏施工方法。如在渗漏部位凿出一定宽度和深度(如直径80mm,深40mm)的凹坑,清理混凝土渣,并检查表面混凝土密实性,从渗漏部位向衬砌钻孔,其深度建议控制在衬砌厚度范围内,埋管注浆,其注浆浆液通过设计确定。注浆结束后,其凹坑可按文中上述4.1方法做防水堵漏处理。
五、结语
每道工序的施工质量都对隧道防排水效果产生很大的影响,施工中的每一点疏忽都可能造成渗漏水隐患。因此,应加强对每道工序的施工质量控制,严格按规范施工确保施工达到设计效果,使隧道防排水工程质量有保证。
参考文献:
1.1排水管线是城市发展的根基
排水管线的存在就好比是我们身体的血管一样,可见其对于城市发展的重要性。排水体系是不是设置的合理,施工的品质是不是达标等都会对城市的发展产生重大的影响。由于此类管线存在于城市的各个角落,假如一个地方出现了问题的话,就算是非常小的问题也会导致很多连锁性的事件,进而导致排水体系的整体都无法有效的运作,严重的话甚至还会瘫痪,此时城市就无法正常的运作,还会导致居民产生恐惧心理,通过上述我们可知管道使用技术的意义之关键。
1.2排水管线会对居民的切身利益产生一定影响
只有保证管线的运作有序了才可以确保城市和居民的安全,特别是那些降雨量较大的区域,必须做好排水体系的设计工作,只有尽快的把积水排放出去,才可以确保道路以及建筑体不会被水浸泡,才能保证群众的出行是安全的。这主要是因为假如雨水太多的话不论是路人还是行车人的视线会模糊不清,所以只有设置合理的排水体系才可以以最快的速率将雨水排出。除此之外,它还能够保证废水不随意流淌。对于城市来讲它的发展过程中少不了污水的存在,假如没有合理的排水管线的话就会使得污水肆意,进而影响到城市发展。
2市政道路工程排水管道的施工技术要点
2.1在建设以前要积极做好技术测量工作
在正式地对给排水管道进行施工之前,首先,相关技术人员要对位于将要施工区域内的各个桩点做好固定保护工作,然后对各种相关数据进行测量记录并进行放线。然后,相关技术人员要对排水管以及井这两个基础的宽度进行再次检查,检查无误之后,以这个基础的宽度为依据,将挖掘检查井的边桩以及排水管的沟道安放到相应位置,之间的间距是固定不变的,为10米,安放完毕后,要用双飞粉将排水管沟道的边线勾出以为后面将要进行的施工预留下充足的操作空间。再将以上的工作按照标准完成,为了确保之后施工的安全与质量,相关技术人员还应该提请监理会对其进行监督审查,只有在相关工程师检测合格之后方可开始动工。
2.2扫除施工阻碍
要综合排查干扰排水工作的要素,而且要做好记录,尽快的向相关机构报告。同时认真调研,确保所在区域的地下建筑体不受影响。比如煤气管线或是电线等。在开展建设工作的时候,材料的运送等工作会与城市交通等发生冲突,所以要做好协调工作。而且在开展工作的时候假如发生了给水和排水管线交错的问题,就要采取合理的方法。
2.3做好沟渠挖掘工作
在测量放线工作完成后就要进行管道沟槽的开挖工作了。在施工过程中,施工操作人员一定要事先明确地下的电缆和管道等等一些构筑工程和地下水流的位置和走势,并研究编制出调查报告和处理方案,提交政府相关的主管部门进行确认和审核通过后才能进行挖掘工作,以避免出现不必要的过时和麻烦,确保沟槽施工的顺利进行。同时,由于土方的挖掘量十分的庞大,因此可以用两台挖掘机械同时进行挖槽。在挖槽作业时还应注意到挖出的临时堆土不能影响到管线、周边建筑物和其它一些设备设施的运行安全,沟槽的分层深度要按照所使的挖掘机械的实际性能进行确定。
2.4选择合适的材料
市政工程中给排水管道一般采用焊接钢管或者球墨铸铁管,雨水管道采用II级承插入式钢筋砼排水管或硬聚氯乙烯加筋管道,承插管采用橡胶圈接口。橡胶圈应具有耐酸碱腐蚀性,耐老化性。污水管道采用HDPE缠绕结构壁管,电热熔带或热收缩带连接的方式。对焊接钢管管内壁通常采用水泥浆衬里,外壁除锈后用环氧煤沥青、玻璃纤维布加强防腐。
2.5做好给排水管线的安装工作
在排管的时候,先要清理基础表层,把表层的脏水以及杂质等清理好之后才可以排管。具体排列的时候要依据样板中心方位和高度,按照从上到下的次序排列。在具体施工前,要把人工和机械施工两个方式结合到一起,在使用机械的时候,重型的设备要远离沟渠,要把吊车之类的设备停放在两米以外的区域,这样做的目的是为了沟渠塌陷。开展铺管工作的时候,一般使用人工,这样能够保证管体和轴线平稳。下管的时候,要在技术工作者的指引之下使用专门的机械放管。而且要保证动作轻柔。
2.6完工后检测完工的程度
上述工作做好不代表项目总体完工。此时应该由相关的技术工作者检测完工程度,而且要开展闭水测试。在测试时最好是按照从上到下的次序进行。此法不会造成水源的浪费。在开展闭水测试工作以前的时候,要结合有关的法规条例对各个步骤进行检测,只有这样才能够保证建设工作的品质。在检查的时候要关键检查管道以及预留孔等地方。在检测过程中,需要注意的是,当试水头的高度小于10米时,应将在进行位于上游的检查井的井口高度作为检测工作的标准。
2.7做好场地修复工作
此时要将管线两边的杂土回填到槽内,不过严禁将垃圾和脏水等也倾倒其中。而且要保证其中的石块等坚硬物体都不得超过10毫米,因为太大的话会损害管道。在回填之后,还要做好压实工作,尽最大努力的将其恢复到挖掘之前的形态。
2.8做好安全管控工作
关键词:现场施工排水
1前言
当软土地基在荷载作用下,土中孔隙水将慢慢排出,孔隙水压力u减小,地基发生固结变形,但在总应力δ不变的情况下,有效应力δ′就提高,地基土的强度逐渐增长。同时,其与孔隙水压力u有以下关系:δ′=δ-u。
在该段地表上布置浅层排水系统就是为了改变地基原有的排水边界条件,缩短排水距离,使孔隙水压力在施工及预压期内大部分消散;并用路基超载加压来增大总应力,减少由次固结而产生的沉降,最终使有效应力得以增加、地基强度增强。从而达到沉降在施工及预压期内大部分或基本完成。浅层排水处理系统共采用了四种方案:开挖砂沟、铺设砂垫层、铺设S230横向塑料排水板和双复合土工布。
2施工准备工作
2.1清除边沟两侧根植土
应将设计两边沟外侧边缘间的根植土清除,深度控制在10~15cm,然后进行原地面的碾压。在设计边沟位置开挖临时排水沟,其深度和纵坡以能排水为宜。
2.2原地表面的处理
用6%石灰土填至未开挖表土时的原地面标高,然后再做路拱,横坡i=2%左右,并保持表面平整、密实。
2.3材料的选择和试验
2.3.1砂
施工中要求砂为中粗,细度模数大于2.2,含泥量不大于5%,用水冲法试验,试验方法应符合JTJ053-83《公路工程水泥混凝土试验规程》的有关规定。
2.3.2S230塑料排水板
本工程所用的塑料板截面宽度为230mm,厚度为8mm,是由塑料芯板外包无纺布膜组成的复合体,除其外观应完好外,还应满足滤膜渗透系数大于5×10-5cm/s,滤膜抗拉强度大于10N/cm,复合体纵向抗拉强度9.0kN(10%应变),复合体通水量294cm3/s,复合体拉伸应变11.8%(峰值应变)。
2.3.3复合土工布
本工程所采用的复合土工布是纯涤纶短纤无纺土工织物(ω≥400g/m2)和聚丙烯
有纺土工布。其技术指标为抗拉强度大于2500N/5cm2,伸长率大于14%,垂直向渗透系数大于0.08cm/s,水平向渗透系数大于0.35cm/s(20kPa)、012cm/s(100kPa)、0.06cm/s(200kPa)。
3浅层排水处理施工工艺
3.1砂沟
由于砂的渗透系数达到0.06~0.006cm/s,比路基调拱层至少大两个数量级,孔隙水将沿着横向砂沟并以大于原来的速率向两边排出,从而达到排水固结的目的。
3.1.1砂沟的开挖
在调拱层上等厚分两层铺筑6%石灰土层,厚度为15cm,宽度为B-2×90cm(B为设计
坡脚宽)。
本工程开挖砂沟的尺寸为深30cm,宽40cm,相邻砂沟的净距为60cm,其横断面开挖出的土应运至路基范围外。在砂沟的左、右两端,应特别注意清除杂质和土粒,以使砂沟中的砂与碎石反滤层直接相连;在纵向接头处,应整修出整齐的被碾压过的断面,其长度不宜小于100cm。
3.1.2砂沟内砂的回填和密实
开挖好的砂沟经验收合格后,分两层回填砂,宜用人工及小推车运输,禁止用重型轮胎式或履带式机械,碾压则用钢轮或人工夯实为宜。
3.1.3施工标准和要求(见表1)。
表1
检查项目允许偏差或规定值检验频率检验方法
压实度rd≥1.5t/m350m抽检二断面,
每断面三点环刀法
纵断高程±20mm20m抽检一断面,
每断面测五点水准仪
厚度0~20mm20m抽检一断面,
每断面测三点用钢尺测量
3.2砂垫层
砂垫层是一种软性垫层,其孔隙水压力的消散速率比砂沟快,它还可以有效地防止毛细管水上升到路堤。
厚为30cm的砂垫层可分两层摊铺。摊铺时的松铺系数可按下式计算:K=rd×(1+W湿)/r湿(rd可取0.88.rdmax=0.88×1.5=1.32),W湿取碾压时砂的含水量,r湿为砂的松铺湿容重)。但砂垫层的碾压需特别注意,应根据碾压面积大小,选用碾压机械。
3.3S230横向塑料排水板
本工程所用的塑料板,两面均有凹槽,具有良好的三维透水性,且由于外包的无纺布滤膜可以防止排水通道不被堵塞,构成水平排水层。
3.3.1排水板的铺设
在验收合格的调拱层上按中到中距离83cm,定出每条塑料板的位置。
铺设时,不能损坏塑料板的无纺布滤膜,塑料板应自然平展紧贴在调拱层上,不能隆起、扭曲。最好边施工,边用12号铅丝做成U型钉将塑料板固定在调拱层上,间距2.0m一个。需要接长时,应采用滤膜内芯平搭接的形式,搭接长度不小于20cm,不得错位。
3.3.2施工标准和要求
塑料板在运至工地前,应抽样检查其是否符合标准,抽检频率为1次/5000m,排水板间距最大误差在2cm以内,抽检频率为每8.53m(10条排水板)查一条,每条查10点;顺直度偏差控制在±2cm(20m长度内),每10条检查一条,每用3m直尺连续检测;不合格的坚决不用,以保证质量。
3.4双层复合土工布
土工布除了能构成浅层排水层外,由于它的整体性和抗拉强度,当在较大荷载作用下,高模量的土工布受力后将产生一垂直分力,可以重新分配内部应力,减少横断面方向上的沉降差异。同时,土工布在承受拉力和与土的摩擦作用时,还可以增大侧向限制力,阻止侧向挤出。
土工布的铺设,应精心地将其平顺展开在调拱层上,不得扭曲、褶皱、重叠。拼幅时宜用平头搭接,搭接长度不小于30cm,搭缝上下应错开;而接长时宜采用缝接来保证应力传递的连续性,须用尼龙线作对面缝接,缝接长度不小于30cm。
施工中如发现土工布有破损时,应修补好或更换。还要注意土工布在存放和铺设过程中应尽量避免长时间暴露,以免影响其性能受损。
以上采用的砂沟、砂垫层横向塑料板、双层复合土工布等措施,只能构成软基浅层排水层。其排水系统还包括两侧的碎石砂反滤层,它能有效地将排水层的水排向两侧边沟,而不致使排水通道被土粒堵塞。
4几点体会
(1)从路堤及软土层渗出的水,如果存积在路堤坡脚处,将引起边坡的局部破坏。因此,施工便道不能紧靠路堤坡脚处,宜将便道布置在临时排水沟的外侧,同时应处理好坡脚处的地表水,以利施工期的排水通畅,使地基得到快速固结。
(2)调拱层由于是6%石灰土底板,使得砂沟、砂垫层的下承层渗透性减小,而且中粗砂价格昂贵。因此,可以用砂砾石或瓜子片替代砂垫层或砂沟,只要满足其本身的渗透系数较下部土层大两个数量级、含泥量低于5%即可。
(3)S230塑料排水板,对比实际试验的各项技术指标和规范上规定的各项技术指标,部分指标大大高于规范值,显然很不经济。在实际选材时,不能只依某些个人的判断或者是一些商业性的目的,而应通过对比试验,选定既能满足试验规范要求、又经济实用的材料。