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關鍵詞:隧道防排水注漿堵水防水布鋪設
目前隧道襯砌滲漏水問題,尤其是施工縫處、隧道的接口處及管節之間的連接處等薄弱環節的滲、漏水更為嚴重。如何搞好隧道防排水設計及裂縫防水技術,是保證行車安全和隧道能否長期使用的重要條件。
一、進洞前防排水處理
首先,在隧道進洞前應對隧道軸線范圍內的地表水進行了解,分析地表水的補給方式、來源情況,做好地表防排水工作:用分層夯實的粘土回填勘探用的坑洼、探坑;對通過隧道洞頂且底部巖層裂縫較多的溝谷,建議用漿砌片石鋪砌溝底,必要時用水泥砂漿抹面;開溝疏導隧道附近封閉的積水洼地,不得積水;在地表有泉眼的地方,涌水處埋設導管進行泉水引排;在隧道洞口上方按設計要求做好天溝,并用漿砌片石砌筑,將地表水排到隧道穿過的地表外側,防止地表水的下滲和對洞口仰坡沖刷,并與路基邊溝順接成排水系統;洞頂開挖的仰坡、邊坡坡面可用噴射混凝土將其封閉,并對洞口上方及兩側掛網噴漿;若在洞頂設置高壓水池時,應做好防滲防溢設施,且水池宜設在遠離隧道軸線處等。
二、開挖過程中對涌水地段的防排水處理
(一)涌水地段的防排水處理原則。在隧道施工過程中,應對開挖面出現的涌水進行調查分析,找準原因,采取“以排為主,防、排、截、堵相結合”的綜合治理原則,因地制宜地制定治理方案,達到排水通暢、防水可靠、經濟合理和不留后患的目的。
(二)涌水地段的原因分析。造成隧道涌水現象一般是由于地下水發育,洞壁局部有水流涌出;碰到斷層地帶,巖石破碎,裂隙發育,出現涌水現象;洞頂覆蓋層較薄,巖石裂隙發育,開挖地表水下滲等原因。施工中應對洞內的出水部位、水量大小、涌水情況、變化規律、補給來源及水質成分等做好觀測和記錄,并不斷改善防排水措施。
(三)涌水地段的處理方法。對于洞內涌水或地下水位較高的地段,可采用超前鉆孔排水、輔助坑道排水、超前小導管預注漿堵水、超前圍巖預注漿堵水、井點降水及深井降水等輔助施工方法。當涌水較集中時,噴錨前可用打孔或開縫的摩擦錨桿進行排水;當涌水面積較大時,噴錨前可在圍巖表面設置樹枝狀軟式透水管,對涌水進行引排,然后再噴射混凝土;當涌水嚴重時,可在圍巖表面設置匯水孔,邊排水邊噴射。
三、二次襯砌中防排水處理與控制
(一)防水層安裝與控制
1.防水層進場時檢查。除按必要的工作程序進行取樣檢查外,還應檢查防水板表面是否存在變色、皺紋(厚薄不均)、斑點、撕裂、刀痕、小孔等缺陷,存在質量缺陷時,應及時處理。
2.防水層鋪設前對初期支護的檢查和處理。防水層鋪掛前,應先對初期支護噴射混凝土進行量測,對欠挖部位加以鑿除,對噴射混凝土表面凹凸顯著部位應分層噴射找平。外露的錨桿頭及鋼筋網應頭齊根切除,并用水泥砂漿抹平,使混凝土表面平順。
3.防水層鋪設好后檢查和處理。防水層鋪掛結束,監理工程師應對其焊接質量和防水層鋪設質量進行檢查。其檢查方法有:(1)用手托起防水板,看其是否能與噴射混凝土密貼。(2)看防水板表面是否有被劃破、扯破、扎破等破損現象。(3)看焊接或粘結寬度(焊接時,搭接寬度為10cm,兩側焊縫寬度應不小于2.5cm;粘結時,搭接寬度為10cm,粘結寬度不小于5cm)是否符合要求,且有無漏焊、假焊、烤焦等現象。(4)拱部及拱墻壁露的錨固點(釘子)是否有塑料片覆蓋。(5)每鋪設20延長米~30延長米,剪開焊縫2處~3處,每處0.5m。看是否有假焊、漏焊現象。(6)進行壓水(氣)試驗,看其有無漏水(氣)現象等,檢查防水板鋪掛質量。如果發現存在問題,除應詳細記錄外,并立即通知施工單位進行修補,不合格者應堅決要求返工。
(二)止水帶安裝與控制
防水混凝土施工縫是襯砌防水混凝土間隙灌注施工造成的,對于施工縫的防排水處理,在復合式襯砌中,一般采用塑料止水帶或橡膠止水帶。
1.二次襯砌端部的檢查與處理。在澆筑二次襯砌混凝土前,可用鋼絲刷將上層混凝土刷毛,或在襯砌混凝土澆筑完后4h-12h內,用高壓水將混凝土表面沖洗干凈,并檢查止水帶接頭是否完好,止水帶在混凝土澆筑過程中是否刺破,止水帶是否發生偏移,如發現有割傷、破裂、接頭松動及偏移現象,應及時修補和處理,以保證止水帶防水功能。
2.止水帶安裝質量的檢查與處理。檢查是否有固定止水帶和防止偏移的輔助設施、止水帶接頭寬度是否符合要求、止水帶是否割傷破裂、止水帶是否有卡環固定并伸入兩端混凝土內等項目,做好詳細檢查記錄,如存在問題時,應立即通知施工單位進行修補,不合格者應堅決要求返工。
(三)混凝土澆筑與控制
襯砌混凝土施工時,應督促施工單位加強商品砼的后倉管理,定期不定期的進行檢查。混凝土振搗時必須專人負責,避免出現欠振、漏振、過振等現象。加強施工縫、變形縫等薄弱環節的混凝土振搗,排除止水帶底部氣泡和空隙,使止水帶和混凝土緊密結合。
四、二次襯砌滲漏處理與控制
(一)引流堵漏。對于滴水及裂紋滲漏處,可采用鑿槽引流堵漏施工方法。如在滲漏部位順裂縫走向將襯砌混凝土鑿出一定寬度和深度(如寬20mm,深30mm)的溝槽,埋設直徑略大于溝槽寬度或與溝槽寬度相當的半圓膠管將水引入邊墻排水溝內,再用無紡布覆蓋半圓膠管或防水堵漏劑封堵,然后用顏色相當的防水混凝土封堵或抹面。
(二)注漿堵漏。對于滲漏嚴重部位,可采用注漿堵漏施工方法。如在滲漏部位鑿出一定寬度和深度(如直徑80mm,深40mm)的凹坑,清理混凝土渣,并檢查表面混凝土密實性,從滲漏部位向襯砌鉆孔,其深度建議控制在襯砌厚度范圍內,埋管注漿,其注漿漿液通過設計確定。注漿結束后,其凹坑可按文中上述4.1方法做防水堵漏處理。
五、結語
每道工序的施工質量都對隧道防排水效果產生很大的影響,施工中的每一點疏忽都可能造成滲漏水隱患。因此,應加強對每道工序的施工質量控制,嚴格按規范施工確保施工達到設計效果,使隧道防排水工程質量有保證。
參考文獻:
1.1排水管線是城市發展的根基
排水管線的存在就好比是我們身體的血管一樣,可見其對于城市發展的重要性。排水體系是不是設置的合理,施工的品質是不是達標等都會對城市的發展產生重大的影響。由于此類管線存在于城市的各個角落,假如一個地方出現了問題的話,就算是非常小的問題也會導致很多連鎖性的事件,進而導致排水體系的整體都無法有效的運作,嚴重的話甚至還會癱瘓,此時城市就無法正常的運作,還會導致居民產生恐懼心理,通過上述我們可知管道使用技術的意義之關鍵。
1.2排水管線會對居民的切身利益產生一定影響
只有保證管線的運作有序了才可以確保城市和居民的安全,特別是那些降雨量較大的區域,必須做好排水體系的設計工作,只有盡快的把積水排放出去,才可以確保道路以及建筑體不會被水浸泡,才能保證群眾的出行是安全的。這主要是因為假如雨水太多的話不論是路人還是行車人的視線會模糊不清,所以只有設置合理的排水體系才可以以最快的速率將雨水排出。除此之外,它還能夠保證廢水不隨意流淌。對于城市來講它的發展過程中少不了污水的存在,假如沒有合理的排水管線的話就會使得污水肆意,進而影響到城市發展。
2市政道路工程排水管道的施工技術要點
2.1在建設以前要積極做好技術測量工作
在正式地對給排水管道進行施工之前,首先,相關技術人員要對位于將要施工區域內的各個樁點做好固定保護工作,然后對各種相關數據進行測量記錄并進行放線。然后,相關技術人員要對排水管以及井這兩個基礎的寬度進行再次檢查,檢查無誤之后,以這個基礎的寬度為依據,將挖掘檢查井的邊樁以及排水管的溝道安放到相應位置,之間的間距是固定不變的,為10米,安放完畢后,要用雙飛粉將排水管溝道的邊線勾出以為后面將要進行的施工預留下充足的操作空間。再將以上的工作按照標準完成,為了確保之后施工的安全與質量,相關技術人員還應該提請監理會對其進行監督審查,只有在相關工程師檢測合格之后方可開始動工。
2.2掃除施工阻礙
要綜合排查干擾排水工作的要素,而且要做好記錄,盡快的向相關機構報告。同時認真調研,確保所在區域的地下建筑體不受影響。比如煤氣管線或是電線等。在開展建設工作的時候,材料的運送等工作會與城市交通等發生沖突,所以要做好協調工作。而且在開展工作的時候假如發生了給水和排水管線交錯的問題,就要采取合理的方法。
2.3做好溝渠挖掘工作
在測量放線工作完成后就要進行管道溝槽的開挖工作了。在施工過程中,施工操作人員一定要事先明確地下的電纜和管道等等一些構筑工程和地下水流的位置和走勢,并研究編制出調查報告和處理方案,提交政府相關的主管部門進行確認和審核通過后才能進行挖掘工作,以避免出現不必要的過時和麻煩,確保溝槽施工的順利進行。同時,由于土方的挖掘量十分的龐大,因此可以用兩臺挖掘機械同時進行挖槽。在挖槽作業時還應注意到挖出的臨時堆土不能影響到管線、周邊建筑物和其它一些設備設施的運行安全,溝槽的分層深度要按照所使的挖掘機械的實際性能進行確定。
2.4選擇合適的材料
市政工程中給排水管道一般采用焊接鋼管或者球墨鑄鐵管,雨水管道采用II級承插入式鋼筋砼排水管或硬聚氯乙烯加筋管道,承插管采用橡膠圈接口。橡膠圈應具有耐酸堿腐蝕性,耐老化性。污水管道采用HDPE纏繞結構壁管,電熱熔帶或熱收縮帶連接的方式。對焊接鋼管管內壁通常采用水泥漿襯里,外壁除銹后用環氧煤瀝青、玻璃纖維布加強防腐。
2.5做好給排水管線的安裝工作
在排管的時候,先要清理基礎表層,把表層的臟水以及雜質等清理好之后才可以排管。具體排列的時候要依據樣板中心方位和高度,按照從上到下的次序排列。在具體施工前,要把人工和機械施工兩個方式結合到一起,在使用機械的時候,重型的設備要遠離溝渠,要把吊車之類的設備停放在兩米以外的區域,這樣做的目的是為了溝渠塌陷。開展鋪管工作的時候,一般使用人工,這樣能夠保證管體和軸線平穩。下管的時候,要在技術工作者的指引之下使用專門的機械放管。而且要保證動作輕柔。
2.6完工后檢測完工的程度
上述工作做好不代表項目總體完工。此時應該由相關的技術工作者檢測完工程度,而且要開展閉水測試。在測試時最好是按照從上到下的次序進行。此法不會造成水源的浪費。在開展閉水測試工作以前的時候,要結合有關的法規條例對各個步驟進行檢測,只有這樣才能夠保證建設工作的品質。在檢查的時候要關鍵檢查管道以及預留孔等地方。在檢測過程中,需要注意的是,當試水頭的高度小于10米時,應將在進行位于上游的檢查井的井口高度作為檢測工作的標準。
2.7做好場地修復工作
此時要將管線兩邊的雜土回填到槽內,不過嚴禁將垃圾和臟水等也傾倒其中。而且要保證其中的石塊等堅硬物體都不得超過10毫米,因為太大的話會損害管道。在回填之后,還要做好壓實工作,盡最大努力的將其恢復到挖掘之前的形態。
2.8做好安全管控工作
關鍵詞:現場施工排水
1前言
當軟土地基在荷載作用下,土中孔隙水將慢慢排出,孔隙水壓力u減小,地基發生固結變形,但在總應力δ不變的情況下,有效應力δ′就提高,地基土的強度逐漸增長。同時,其與孔隙水壓力u有以下關系:δ′=δ-u。
在該段地表上布置淺層排水系統就是為了改變地基原有的排水邊界條件,縮短排水距離,使孔隙水壓力在施工及預壓期內大部分消散;并用路基超載加壓來增大總應力,減少由次固結而產生的沉降,最終使有效應力得以增加、地基強度增強。從而達到沉降在施工及預壓期內大部分或基本完成。淺層排水處理系統共采用了四種方案:開挖砂溝、鋪設砂墊層、鋪設S230橫向塑料排水板和雙復合土工布。
2施工準備工作
2.1清除邊溝兩側根植土
應將設計兩邊溝外側邊緣間的根植土清除,深度控制在10~15cm,然后進行原地面的碾壓。在設計邊溝位置開挖臨時排水溝,其深度和縱坡以能排水為宜。
2.2原地表面的處理
用6%石灰土填至未開挖表土時的原地面標高,然后再做路拱,橫坡i=2%左右,并保持表面平整、密實。
2.3材料的選擇和試驗
2.3.1砂
施工中要求砂為中粗,細度模數大于2.2,含泥量不大于5%,用水沖法試驗,試驗方法應符合JTJ053-83《公路工程水泥混凝土試驗規程》的有關規定。
2.3.2S230塑料排水板
本工程所用的塑料板截面寬度為230mm,厚度為8mm,是由塑料芯板外包無紡布膜組成的復合體,除其外觀應完好外,還應滿足濾膜滲透系數大于5×10-5cm/s,濾膜抗拉強度大于10N/cm,復合體縱向抗拉強度9.0kN(10%應變),復合體通水量294cm3/s,復合體拉伸應變11.8%(峰值應變)。
2.3.3復合土工布
本工程所采用的復合土工布是純滌綸短纖無紡土工織物(ω≥400g/m2)和聚丙烯
有紡土工布。其技術指標為抗拉強度大于2500N/5cm2,伸長率大于14%,垂直向滲透系數大于0.08cm/s,水平向滲透系數大于0.35cm/s(20kPa)、012cm/s(100kPa)、0.06cm/s(200kPa)。
3淺層排水處理施工工藝
3.1砂溝
由于砂的滲透系數達到0.06~0.006cm/s,比路基調拱層至少大兩個數量級,孔隙水將沿著橫向砂溝并以大于原來的速率向兩邊排出,從而達到排水固結的目的。
3.1.1砂溝的開挖
在調拱層上等厚分兩層鋪筑6%石灰土層,厚度為15cm,寬度為B-2×90cm(B為設計
坡腳寬)。
本工程開挖砂溝的尺寸為深30cm,寬40cm,相鄰砂溝的凈距為60cm,其橫斷面開挖出的土應運至路基范圍外。在砂溝的左、右兩端,應特別注意清除雜質和土粒,以使砂溝中的砂與碎石反濾層直接相連;在縱向接頭處,應整修出整齊的被碾壓過的斷面,其長度不宜小于100cm。
3.1.2砂溝內砂的回填和密實
開挖好的砂溝經驗收合格后,分兩層回填砂,宜用人工及小推車運輸,禁止用重型輪胎式或履帶式機械,碾壓則用鋼輪或人工夯實為宜。
3.1.3施工標準和要求(見表1)。
表1
檢查項目允許偏差或規定值檢驗頻率檢驗方法
壓實度rd≥1.5t/m350m抽檢二斷面,
每斷面三點環刀法
縱斷高程±20mm20m抽檢一斷面,
每斷面測五點水準儀
厚度0~20mm20m抽檢一斷面,
每斷面測三點用鋼尺測量
3.2砂墊層
砂墊層是一種軟性墊層,其孔隙水壓力的消散速率比砂溝快,它還可以有效地防止毛細管水上升到路堤。
厚為30cm的砂墊層可分兩層攤鋪。攤鋪時的松鋪系數可按下式計算:K=rd×(1+W濕)/r濕(rd可取0.88.rdmax=0.88×1.5=1.32),W濕取碾壓時砂的含水量,r濕為砂的松鋪濕容重)。但砂墊層的碾壓需特別注意,應根據碾壓面積大小,選用碾壓機械。
3.3S230橫向塑料排水板
本工程所用的塑料板,兩面均有凹槽,具有良好的三維透水性,且由于外包的無紡布濾膜可以防止排水通道不被堵塞,構成水平排水層。
3.3.1排水板的鋪設
在驗收合格的調拱層上按中到中距離83cm,定出每條塑料板的位置。
鋪設時,不能損壞塑料板的無紡布濾膜,塑料板應自然平展緊貼在調拱層上,不能隆起、扭曲。最好邊施工,邊用12號鉛絲做成U型釘將塑料板固定在調拱層上,間距2.0m一個。需要接長時,應采用濾膜內芯平搭接的形式,搭接長度不小于20cm,不得錯位。
3.3.2施工標準和要求
塑料板在運至工地前,應抽樣檢查其是否符合標準,抽檢頻率為1次/5000m,排水板間距最大誤差在2cm以內,抽檢頻率為每8.53m(10條排水板)查一條,每條查10點;順直度偏差控制在±2cm(20m長度內),每10條檢查一條,每用3m直尺連續檢測;不合格的堅決不用,以保證質量。
3.4雙層復合土工布
土工布除了能構成淺層排水層外,由于它的整體性和抗拉強度,當在較大荷載作用下,高模量的土工布受力后將產生一垂直分力,可以重新分配內部應力,減少橫斷面方向上的沉降差異。同時,土工布在承受拉力和與土的摩擦作用時,還可以增大側向限制力,阻止側向擠出。
土工布的鋪設,應精心地將其平順展開在調拱層上,不得扭曲、褶皺、重疊。拼幅時宜用平頭搭接,搭接長度不小于30cm,搭縫上下應錯開;而接長時宜采用縫接來保證應力傳遞的連續性,須用尼龍線作對面縫接,縫接長度不小于30cm。
施工中如發現土工布有破損時,應修補好或更換。還要注意土工布在存放和鋪設過程中應盡量避免長時間暴露,以免影響其性能受損。
以上采用的砂溝、砂墊層橫向塑料板、雙層復合土工布等措施,只能構成軟基淺層排水層。其排水系統還包括兩側的碎石砂反濾層,它能有效地將排水層的水排向兩側邊溝,而不致使排水通道被土粒堵塞。
4幾點體會
(1)從路堤及軟土層滲出的水,如果存積在路堤坡腳處,將引起邊坡的局部破壞。因此,施工便道不能緊靠路堤坡腳處,宜將便道布置在臨時排水溝的外側,同時應處理好坡腳處的地表水,以利施工期的排水通暢,使地基得到快速固結。
(2)調拱層由于是6%石灰土底板,使得砂溝、砂墊層的下承層滲透性減小,而且中粗砂價格昂貴。因此,可以用砂礫石或瓜子片替代砂墊層或砂溝,只要滿足其本身的滲透系數較下部土層大兩個數量級、含泥量低于5%即可。
(3)S230塑料排水板,對比實際試驗的各項技術指標和規范上規定的各項技術指標,部分指標大大高于規范值,顯然很不經濟。在實際選材時,不能只依某些個人的判斷或者是一些商業性的目的,而應通過對比試驗,選定既能滿足試驗規范要求、又經濟實用的材料。