论普通国省干线公路隧道养护中路面渗水的成因及对策

蔡扩荣

广南公路分局 云南 文山 663300

摘要: 隧道是公路工程中非常特殊而且重要的组成部分,能够有效缩短公路的运输距离、提升运输效率,但是作为整个公路工程的施工核心难点,隧道的质量往往难以保证,在投入使用后,衬砌、路面渗水的情况较为常见,这严重影响了隧道的正常使用,降低了使用寿命。本次研究主要就公
  • DOI:

    10.13738/j.cnki.acc.qklw60536

  • 专辑:

    科学Ⅰ辑;信息科技

  • 专题:

    信息、科学;综合科技

  • 分类号:

    G90;N92

摘要:隧道是公路工程中非常特殊而且重要的组成部分,能够有效缩短公路的运输距离、提升运输效率,但是作为整个公路工程的施工核心难点,隧道的质量往往难以保证,在投入使用后,衬砌、路面渗水的情况较为常见,这严重影响了隧道的正常使用,降低了使用寿命。本次研究主要就公路隧道渗水的成因和对策进行了讨论,并结合实例,对隧道渗水的处置进行了阐述,希望通过本文的阅读,能够给公路隧道渗水相关领域的研究者或工作者提供一定的帮助和启发。

关键词:公路隧道;路面渗水;成因;对策

前言:近年来,我国公路行业取得了飞速的发展,对于区域经济起到了极大的促进作用,而当前我国乡村振兴战略的推动下,公路网络继续向更加偏远的地区延伸[1],我国西南地区多为山区,隧道是较为常见的一种公路结构,在实际的建设和使用中,隧道路面渗水是较为常见的隧道病害之一,路面发生渗水后,会对行车安全造成一定的影响[2],而隧道路面长期渗水,也会对路面结构造成一定程度的腐蚀,导致路面病害的发生,影响公路隧道的使用寿命,降低安全性和经济性,因此,一旦发生隧道路面渗水病害,应该及时进行处置,避免造成更加严重的影响[3]。

一、公路隧道路面渗水的成因

造成隧道路面渗水的原因相对比较复杂,大致上可以分为以下几种情况:一是因为拱边墙衬砌排水不畅,隧道上部衬砌内的积水不能及时排出,此时拱部积水就会顺着路面结构渗出,造成路面渗水;二是路面本身存在问题,这种问题一般是在设计和施工阶段埋下的隐患,或者路面长期处于超载的情况,在这样的情况下,路面往往会出现裂缝、断裂等严重病害,在多雨季节易出现渗水情况;三是隧道外侧地表水、雨水、积水等流入隧道,长期对路面造成腐蚀,此时在车辆载荷以及轮胎摩擦作用下,路面的防渗功能失效,出现渗水情况;四是少数隧道设计之初,排水沟标高过高,超过地下水,再加上混凝土密封层施工不可靠,导致地下水涌入路面结构层,长此以往,路面形成渗水[4-5]。

二、公路隧道路面渗水的对策

总体来讲,公路隧道路面渗水的原因较为复杂,在进行处置时,需要先摸清原因,如果是因为拱边墙衬砌排水不畅导致了路面渗水,就需要重新钻孔设置引流管,将上部积水引入隧道排水沟内,避免拱顶积水;若是路面本身病害造成的渗水,应该对病害部分进行分析,一般可以采用注浆法进行补强,严重时可能需要将原本的路面破坏后重新施工;若是因为洞外地表水流入隧道因其的路面渗水,一般在隧道外积水和地表水较为充沛地区进行引流或者截流处理,避免洞外地表水或积水对隧道路面产生影响;若是因为排水沟标高过高导致地下水位涌入路面结构层,这种情况下处理难度大且成本高,一般采用排水沟下设低标高盲沟引流地下水的做法[6]。

三、公路隧道路面渗水的处置实例

3.1 工程概况

针对某隧道的路面渗水情况进行检查,发现渗水情况如下表1所示:

表 1 隧道路面渗水情况

序号

里程桩号

位置

病害描述

1

K0+008

右边墙,距墙脚0m

渗漏水(浸渗)

2

K0+018

左墙脚

渗漏水

3

K0+025

右边墙

渗水痕迹

4

K0+033

右边墙

渗水痕迹

5

K0+038

右边墙,距墙脚0.0m至3.0m范围内

渗水痕迹

6

K0+044

右边墙

渗漏水

7

K0+831

右边墙,距墙脚1.0m处

泛碱

8

K1+464

拱部,距左拱腰0.0至6.0m范围内

渗水痕迹

3.2 隧道路面渗水的处置工艺

3.2.1 边墙钻孔引排水

边墙部位泄水孔在隧道渗漏水段设置,在有明显渗水痕迹处左右边墙均设置,钻孔离水沟顶高度为60cm,在有明显渗水痕迹处左右边墙均设置。一般渗水段10m设置一处排水孔,渗水严重段5m设置一处排水孔。钻孔采用φ89钻头,钻孔深度为3m,泄水孔内置TS50软式透水管,在边墙部位凿槽,埋设φ100聚氯乙烯管,将TS50软式透水管埋设于聚氯乙烯管内;在边墙墙脚凿孔,用φ100聚氯乙烯管将渗漏水引至排水沟,将渗漏水排除。

施工过程中,应注意保护电缆沟中电缆、管线等设施,不得破坏。隧道施工完毕运营后,需对引排水系统进行为期两年一次的维护、检修,避免排水管、透水管因水中钙离子等结晶、沉淀而堵塞。

3.2.2 严重渗漏水裂缝部位凿槽埋管引排

对严重渗漏水纵向裂缝处治,首先对裂缝处进行凿槽至就近施工缝、变形缝处,在凿好槽之后,应对槽内进行清理,清除不稳定块体,埋设TS-50软式透水管及劈竹束将渗水引至就近施工缝、变形缝处,在劈竹束表面及两侧原二衬混凝土与水泥砂浆交界处涂刷E200界面胶,充填M10防水膨胀水泥砂浆封闭凿槽,抹至与原衬砌表面齐平为止。最后,在槽口及四周1.2mm厚涂刷水泥基渗透结晶型防水材料灰浆,并进行养护。

对严重渗漏水环向裂缝处治,首先对裂缝处进行凿槽,在凿好槽之后,应对槽内进行清理,清除不稳定块体,埋设TS-50软式透水管及劈竹束,须将埋管较低处端头引至排水沟,将渗漏水排出;在劈竹束表面及两侧原二衬混凝土与水泥砂浆交界处涂刷E200界面胶,充填M10防水膨胀水泥砂浆封闭凿槽,抹至与原衬砌表面齐平为止。最后,在槽口及四周涂刷1.2mm厚水泥基灰浆型防水材料,并进行养护。

施工时应注意,M10防水膨胀水泥砂浆的配合比,水泥:砂:三氯化铁:水=1:0.2:0.04:0.09~0.41,同时应加入膨胀剂,加入量根据现场试验确定,砂浆的性能指标应满足《砂浆、混凝土防水剂》(JC 474—2008)表2中砂浆的性能指标要求。渗漏水处治过程中,渗漏水裂缝必须按照现场实际情况核实,不允许疏忽缺漏,导致处治不彻底。

3.2.3 拱部一般渗水较小裂缝堵水

对一般渗漏水裂缝处治,沿缝凿5cm宽,5.3cm 深的倒梯形槽;用钢丝刷除掉浮碴,并用水浸湿基面;沿倒梯形槽内边缘涂刷0.3cm厚E200界面胶;然后,充填M10防水膨胀水泥砂浆封闭凿槽,抹至与原衬砌表面齐平为止。最后,在槽口及四周涂刷1.2mm厚水泥基渗透结晶型防水材料灰浆,进行养护,在两天内定期喷雾水养护。

3.2.4 渗漏水施工缝、变形缝部位凿槽埋管引排

对渗漏水较严重的施工缝、变形缝,采用凿槽埋管引排的方式进行处治。在凿槽之后,应对槽内进行清理,清除不稳定块体,并对缝内碎屑进行清理,用M10防水膨胀水泥砂浆敷设铝膜舌片引水,在凿槽内埋设半剖φ110双壁波纹管排水,将水向下引至排水沟内。

3.2.5 堵排水处置的检查和验收

防水材料涂层施工完毕后,须检查涂层是否均匀,如有不均匀处,须进行修补。涂层施工完毕后,须检查涂层是否有暴皮现象,如有暴皮部位需要清除,并进行基面再处理后,再次用防水材料涂刷。防水材料涂层的返工处理:返工部位的基面,均需潮湿,如发现有干燥现象,则需喷洒水后再进行水泥基渗透结晶型防水材料涂层的施工,但不能够有明水出现。

用观察法进行检查,涂层要涂刷均匀,不许有漏涂和漏底。按规定做好养护,保证养护时间、次数及使用雾水,同时养护期间不得有磕碰。涂层不得有起皮、剥落、裂纹等现象。

结束语

总而言之,隧道路面渗水是较为常见的病害之一,对于行车安全和隧道的耐久性都会产生负面影响,而造成隧道路面渗水的原因较多,在实际的病害处置工作中应该先对隧道进行勘探,通过渗水痕迹找到渗水原因,进行专项的处理。

参考文献

[1]袁和芬.隧道二衬渗水病害机理及加固处治技术研究[J].黑龙江交通科技,2022,45(08):118-121.

[2]苏香龙.山岳隧道衬砌开裂渗水成因分析与治理对策[J].福建交通科技,2021(11):31-35+53.

[3]穆永江,袁大军,王将,刘博,王承震.考虑盾构隧道渗水的富水软弱地层地表长期沉降计算研究[J].土木工程学报,2020,53(S1):7-12.

[4]白明举.轻骨料喷射混凝土用于喀斯特地区渗水隧道处治的探讨分析[J].公路工程,2018,43(06):236-240+303.

[5]翟正平.浅析隧道渗水病害原因[J].地下空间与工程学报,2017,13(S1):446-452.

[6]翟正平.高寒地区某公路隧道渗水结冰原因分析及处治[J].现代隧道技术,2016,53(01):196-201.



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