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《中國(guó)建材科技雜志》2016年第一期

摘要：

介紹分區(qū)注漿防水在談山隧道施工中的實(shí)際運(yùn)用，分析分區(qū)注漿防水的特點(diǎn)，為富水地段隧道防水設(shè)計(jì)、施工提供參考。

關(guān)鍵詞：

公路隧道；分區(qū)注漿防水；應(yīng)用；特點(diǎn)

1工程概況

談山隧道是湖北省黃石市城區(qū)與黃金山開發(fā)區(qū)的主要連接通道之一，為分離式隧道，其東、西線分別長(zhǎng)847m、850m。隧道所在場(chǎng)地地下水由淺部地層中潛水和基巖裂隙水組成，潛水水位對(duì)應(yīng)黃海高程為46.87-62.43m，洞身處于潛水層內(nèi)，洞身地段巖溶較發(fā)育、裂隙貫通，裂隙帶存水能力強(qiáng)，雨后有大量水從洞身裂隙處涌出。該隧道設(shè)計(jì)采用復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)，初支結(jié)構(gòu)為C30噴射混凝土，厚度為100～280mm，二襯結(jié)構(gòu)為C30模筑混凝土，厚度為350～600mm,抗?jié)B等級(jí)為P8。防水設(shè)計(jì)方案為全包PVC防水板并設(shè)分區(qū)注漿防水，二次襯砌采用抗?jié)B防水混凝土進(jìn)行綜合防水。

2防水設(shè)計(jì)

2.1防水標(biāo)準(zhǔn)隧道防水等級(jí)為二級(jí)，結(jié)構(gòu)不許漏水，結(jié)構(gòu)表面可有少量浸漬，浸漬總面積不大于總防水面積的6‰，任意100m2防水面積的浸漬處不超過(guò)4處，單個(gè)浸漬最大面積不超過(guò)0.2m2。

2.2防水原則1）隧道防排水按"以防（堵）為主、分區(qū)防水、排堵結(jié)合、多道設(shè)防、因地制宜、綜合治理、限量排放"的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)，采取與其相適應(yīng)的防水措施，以保證隧道結(jié)構(gòu)物和運(yùn)營(yíng)設(shè)施的正常使用和行車安全[1]。2）以結(jié)構(gòu)自防水為根本，加強(qiáng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂防滲能力，提高其耐久性；同時(shí)以變形縫、施工縫等接縫防水作為重點(diǎn)，并輔以防水層作加強(qiáng)防水。

2.3防水設(shè)計(jì)防水系統(tǒng)主要由半包式防水層、分區(qū)防水系統(tǒng)及注漿系統(tǒng)構(gòu)成。1）防水層設(shè)計(jì)主要包括1.5mm厚EVA防水卷材（及400g/m2無(wú)紡布）和縱、環(huán)向排水管，由外向內(nèi)依次為：無(wú)紡布緩沖層、EVA防水卷材、背貼式橡膠止水帶、注漿嘴（固定圓盤）、注漿管及二襯混凝土。2）分區(qū)防水系統(tǒng)設(shè)計(jì)通過(guò)縱、環(huán)向背貼式橡膠止水帶與防水卷材牢固粘結(jié)從而形成防水分區(qū)。為增強(qiáng)防水效果,談山隧道根據(jù)整體臺(tái)車模筑襯砌長(zhǎng)度，按10m每段分區(qū)，分區(qū)部位設(shè)在環(huán)向施工縫位置，在每個(gè)分區(qū)內(nèi)埋設(shè)注漿嘴18個(gè)，采用φ20注漿軟管與集中面板連通；在施工縫處背貼式止水帶齒槽內(nèi)埋設(shè)φ6注漿細(xì)管兩根，沿隧道環(huán)向布置。分區(qū)防水設(shè)置詳見圖1。3）注漿系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要包括注漿嘴、固定圓盤、注漿管及集中面板，注漿系統(tǒng)的布置見上圖，注漿圓盤、注漿嘴見圖2和圖3。

3分區(qū)注漿防水施工

分區(qū)防水主要施工工藝為：噴射混凝土層的整修→半包式防水層鋪設(shè)→防水分區(qū)處理→預(yù)埋注漿設(shè)施→襯砌施工→注漿。1）防水層鋪設(shè)前，應(yīng)保證噴射混凝土基面表面平整，無(wú)酥松、空鼓、裂縫、明水等現(xiàn)象，基面上不得有尖銳的毛刺部位。2）按照設(shè)計(jì)要求埋設(shè)縱、環(huán)排水管，可根據(jù)相應(yīng)部位的水量大小調(diào)整排水設(shè)置，總體應(yīng)保證防水層背后不積水，埋管后按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行無(wú)紡布和EVA防水卷材的鋪設(shè)。3）防水分區(qū)處理和預(yù)埋注漿設(shè)施①將外貼式止水帶焊接固定在EVA防水卷材上。②在外貼式止水帶齒槽內(nèi)全長(zhǎng)埋設(shè)兩道φ6注漿細(xì)管，環(huán)向在止水帶末端就近引出。待二次襯砌后注漿處理，以便封堵二襯施工縫（變形縫）處的滲透通道，確保分區(qū)效果。③在拱頂，拱腰及邊墻處理設(shè)注漿嘴和注漿軟管，每個(gè)防水區(qū)分別在兩端及中線處預(yù)設(shè)3排18套注漿嘴和φ20注漿軟管。④將固定圓盤通過(guò)點(diǎn)焊或粘貼固定在防水卷材上，并用膠帶將圓盤四周臨時(shí)封住（圓盤與防水卷材間應(yīng)有滲漏通道），防止?jié)沧⒍我r砌混凝土?xí)r砂漿滲入固定圓盤造成堵塞。⑤將注漿軟管一端接在注漿嘴上，另一端引至二次襯砌內(nèi)表面集中面板上，并逐一編號(hào)待襯砌背后某處滲漏水需要注漿時(shí)根據(jù)該處編號(hào)進(jìn)行注漿堵水。4）按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行襯砌混凝土澆筑。5）注漿環(huán)向施工縫：二次襯砌施工完畢且混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度70%后進(jìn)行，注漿采用純水泥凈漿，水灰比0.75:1,注漿壓力0.3MPa，注漿持續(xù)時(shí)間2h。拱頂部位：二襯完成后進(jìn)行拱頂φ20軟管注漿，注漿采用水泥砂漿，水灰比1:1，注漿壓力0.2-0.3MPa，每次注漿均遵照”先兩側(cè)后中間”的順序。拱腰和邊墻部位：當(dāng)隧道襯砌局部地段出現(xiàn)滲、漏水現(xiàn)象，即通過(guò)預(yù)埋注漿設(shè)施進(jìn)行注漿堵水。注漿采用具有強(qiáng)烈膨潤(rùn)性，濾失量低，防滲漏能力強(qiáng)的納基膨潤(rùn)土和水泥混合漿液，水灰比1:1，其中天然納基膨潤(rùn)土防水粉摻量為水泥用量的10%注漿壓力0.2-0.3MPa。納基膨潤(rùn)土和水泥混合漿液浸水。

4分區(qū)注漿防水的特點(diǎn)分析

隧道礦山法施工中的“全包防水”是指在混凝土初期支護(hù)與二次襯砌之間用防水板全部封閉,將通過(guò)隧道初期支護(hù)的滲水阻隔于防水板之外。由于目前襯砌工藝方面的原因,隧道襯砌結(jié)構(gòu)的拱部混凝土往往不能灌滿,容易在拱部形成一道縱向積水通道,在此情況下,只要防水層有一個(gè)地方破損,最終將導(dǎo)致地下水在隧道二次襯砌與防水層之間連通,使防水層不能真正發(fā)揮全部作用,防水總體效果并不如人意。傳統(tǒng)分區(qū)防水設(shè)計(jì)是基于上述前提,在防水層與二次襯砌之間進(jìn)行了分區(qū),其目的是希望防水層某一點(diǎn)出現(xiàn)破損的情況下,不讓滲入的地下水竄到隧道的其他區(qū)段,而是將其限制在某個(gè)較小的區(qū)域里面[2]。分區(qū)注漿防水則是在傳統(tǒng)分區(qū)防水的基礎(chǔ)上，細(xì)化分區(qū)并采用注漿堵水的方式進(jìn)行隧道的防水處理，其主要特點(diǎn)如下：1)分區(qū)注漿防水是對(duì)被防水層隔開的兩層空隙分區(qū),實(shí)現(xiàn)地下水滲漏的隔絕。2)控制防水區(qū)域、防止?jié)B漏水的擴(kuò)散和空隙水的亂竄是分區(qū)注漿防水的初衷,即初期支護(hù)的一個(gè)地方滲漏水不致引起其他區(qū)段有水,防水層一點(diǎn)的破損不會(huì)導(dǎo)致其他防水區(qū)段的失效。3)因預(yù)埋了注漿設(shè)施，二襯完畢后,若局部地段滲漏,可以根據(jù)分區(qū)情況確定防水層損壞的區(qū)域，可通過(guò)對(duì)預(yù)埋在相應(yīng)部位的注漿管進(jìn)行注漿堵水,使隧道注漿堵水、查找滲漏源更具有針對(duì)性。4)注漿是分區(qū)注漿防水的關(guān)鍵，在分區(qū)防水層上安裝注漿嘴和注漿導(dǎo)管，形成注漿系統(tǒng)，通過(guò)注漿系統(tǒng)，對(duì)分區(qū)對(duì)應(yīng)的滲漏區(qū)域的防水層與混凝土結(jié)構(gòu)之間的滲水縫隙通道空間，進(jìn)行有效的注漿修補(bǔ)，修補(bǔ)防水層，同時(shí)漿液會(huì)填充混凝土結(jié)構(gòu)的各種裂縫中，彌補(bǔ)混凝土的缺陷。5結(jié)語(yǔ)分區(qū)注漿防水是針對(duì)復(fù)合式襯砌而言的,防水分區(qū)的基礎(chǔ)是初期支護(hù)要有良好的抗?jié)B能力,保證與圍巖密貼,保證內(nèi)部密實(shí),分區(qū)的關(guān)鍵是分區(qū)部位混凝土的密實(shí),后注漿是分區(qū)防水效果的保證,設(shè)置排水系統(tǒng)有利于發(fā)揮分區(qū)防水的優(yōu)勢(shì),實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)防水。談山隧道在施工過(guò)程中，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行了分區(qū)注漿防水施工，目前尚未發(fā)現(xiàn)襯砌地段有滲水現(xiàn)象，在今后將加強(qiáng)觀察，如出現(xiàn)滲水情況，將及時(shí)進(jìn)行拱墻分區(qū)部位的注漿施工。

參考文獻(xiàn)

[1]關(guān)寶樹．隧道工程施工要點(diǎn)集[M]．北京：人民交通出版社，2003

[2]黎慶．全包式分區(qū)及預(yù)注漿防水技術(shù)在區(qū)間隧道中的應(yīng)用[J]．中國(guó)建筑防水，2004，(5).23-24

作者：易敏 單位：中鐵十一局集團(tuán)第三工程有限公司