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隧道堵漏

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类别:工程防水堵漏
标签:隧道
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详细描述:

隧道的注浆堵漏工作首先确定了主动性、整体性的防水理念。因为被动的、局部的堵水,有漏堵漏,哪漏堵哪,结果只能是花费了大量的人力、物力而事与愿违。水分子的直径是0.3×10mm,在承压水的作用下,隧道的每一个部位都有发生渗漏水的隐患。只有对其整体性全方位地去堵水,才能达到整体防渗漏的效果。
隧道注浆是指回填注浆、衬砌内注浆、衬砌后围岩注浆等,在隧道开挖前,预计涌水量大的地段、软弱地层,可采用预注浆;开挖后有大股涌水或大面积渗漏时,采用堵漏注浆;衬砌后渗漏水严重的地段或背后有空隙地段,进行回填注浆;衬砌后或回填注浆后仍有渗漏水时,采用衬砌内注浆或衬砌后围岩注浆。
在二次衬砌后采用回填注浆能够减轻以至消除渗漏,文献对采用回填注浆的作用也有论述。

1.隧道注浆堵水设计

1.1压注水泥浆
在漏水段拱部压注水泥浆,以提高原衬砌混凝土的抗渗能力,并对原衬砌混凝土进行补强。设计布置间距2.5m以内的压浆孔,孔深与衬砌混凝土厚度相同,以梅花形布置,压注水泥浆配合比为:水泥:砂子:水=1:1:0.6,以0.5MPa压力压进。
1.2压注水溶性聚氨酯浆液
在漏水段拱部衬砌混凝土、混凝土裂缝处、接缝处设计压注水溶性聚氨酯浆液,使拱部衬砌混凝土内部形成一道堵水层。在衬砌混凝土体上打水溶性聚氨酯浆液注浆孔,设计布置形式与压注水泥浆注浆孔相同,两者压浆孔位置错开布置。水溶性聚氨酯浆液注浆孔深度应控制在衬砌混凝土厚度的1/2左右,不能钻透衬砌混凝土,埋设注浆管材料强度不小于原衬砌混凝土强度,压注压力为0.3MPa。往衬砌混凝土裂缝处、接缝处压注水溶性聚氨酯浆液前须清除裂缝、接缝表面和缝内灰尘,凿出注浆孔,埋注浆管,在裂缝、接缝表面粘贴无纺布两道,以0.4MPa压力向缝内压注浆液。水溶性聚氨酯浆液溶度很小,在隧道拱部水能渗漏的通道,浆液亦能在压力作用下反渗灌注填充与渗漏通道,并在遇水固化后,成为海绵状固体胶凝于衬砌混凝土中,在固化时有微量膨胀,有利于衬砌混凝土堵水和抗渗力的提高。
1.3注浆工艺要点
1)注浆前,先用水代替浆液灌注,以检查除注浆管外其他部位是否有漏水现象,以免出现漏浆。试灌时记录灌水量和灌水时间,为确定灌浆量和灌注压力提供参考。
2)注浆过程中,经常观测和记录注浆压力的变化情况,掌握注浆量。特别要注意止浆盘的变形和跑浆情况。如果止浆盘发生变形,应停止注浆,及时处理。发生跑浆时,及时用填塞棉纱、打木楔和糊塑胶泥或速凝砂浆的方法堵漏。
3)为使浆液在本孔一定范围内扩散,而不致串浆或冒浆,影响注浆效果,在进浆量很大而压力不上升的情况下,以注浆量控制注浆为结束标准;当进浆量很小时,以注浆压力来控制。

2.注浆施工

2.1初期支护超前预注浆
对于隧道洞身主要穿越残积土地段进行预注浆,于隧道开挖前通过钻孔机具在隧道开挖轮廓边缘超前钻孔4.0m~6.0m,并下钢花管,再利用注浆机具通过钢花管向围岩内压注水泥或水泥—水玻璃双浆液,浆液发生化学反应析出大量的硅胶并混同水泥浆充填裂隙,封堵涌水通道,固结破碎带岩层,从而在隧道外侧4m范围内形成一个全封闭的帷幕,达到堵水、固结、加固稳定围岩体的目的,对以后的堵漏工作起到了很大的作用。注浆加固的前提条件是浆液必须具有一定的渗透性,在浆液水灰比为0.5时,采用定压注浆时扩散半径以公式计算,并进行比较。
1)注浆工作开始前,进行超前探水,根据超前探水情况,确定第一环注浆止水盘的位置;
2)止水、止浆墙的施工:为了防止未注浆地下水涌出作业面及注浆时跑浆,在注浆地段的掌子面挂网喷射混凝土15cm~20cm作为止水、止浆墙;
3)钻孔开始时先低速开孔,孔深达30cm后转入正常钻速;
4)安装注浆管:注浆管应事先在管上钻好10mm~15mm,间距15cm~20cm梅花形布置的出浆孔;
5)压水试验:检查机械的运行情况、各管路密封情况和进浆管的进浆情况,试验压力一般不低于1.2倍~1.5倍的注浆终压,也可以根据施工现场的情况酌情处理;压水试验进行3次,每次5min,压水试验完后,把水放掉;
6)压浆:压水实验结束后,在不停泵的情况下开始注浆,注浆时应先注入一定量的稀浆后再逐步加大浆液的浓度。结束注浆一般用注浆压力来控制,注浆压力达到了设计或规范要求的终压时即可停止注浆。注浆施工时,管端采用止浆阀结构;
7)效果检查:注浆完成后,打开检查孔检查,若孔内有水,继续向孔内注浆。在开挖过程中,压注浆效果不佳时应以小导管补充水泥—水玻璃浆液注浆或根据浆液在围岩中扩散半径的实际情况和注浆效果,增加注浆孔和加长每次注浆搭接长度。
2.2初期支护背后注浆
初期支护背后的注浆工作分为两个步骤:1)在初期支护全断面封闭成环并混凝土的强度达到100%后对初期支护背后进行压注1:1水泥砂浆,注浆压力控制在0.3MPa~0.6MPa,此次注浆的作用是既可充填初期支护背后空隙,又可起到止水隔墙的作用。2)在施作防水层之前,针对个别渗漏点,再次打孔注浆,主要是对第一次注浆的补偿注浆。经过两次注浆后,初期支护表面基本上无明水,为施作防水层提供了良好的工作环境。
2.3二次衬砌背后的注浆堵漏
二次衬砌背后的注浆堵漏工作分两个步骤进行,第一步是二次衬砌背后的充填注浆;第二步是隧道全封闭后针对个别渗漏点的灌浆处理。待二次衬砌施工结束并且混凝土达到一定强度后,初期支护与二次衬砌间采用充填注浆。方法是在二次衬砌施工时在顶部、边墙预埋注浆管,进行背后充填注浆。充填注浆施工顺序符合下列规定:
1)沿工程轴线由低到高,由下往上,从少水处到多水处进行。
2)在多水地段,应先两头,后中间。

3.总结

1)隧道渗漏水应以注水泥浆液堵漏为主,不能仅仅依靠化学浆液,因为化学浆液只是针对单个漏点有效,在水压的作用下,在其他地方又渗漏出来,只能事倍功半,不能从根本上解决渗漏水的问题。不过在堵漏后期可以用这些堵漏材料封堵个别漏水点。
2)在二次衬砌背后注浆时,可以考虑先排水后注浆,经过现场试验,将水排出后再注浆,效果比较理想。
3)注浆过程控制措施。在注浆过程中,应严格控制注浆压力,防止出现结构变形、串浆,危及地下构筑物、地面建筑物的异常现象。

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