艾誠(chéng) 陳龍
摘要:由于隧道填充層混凝土標(biāo)號(hào)較低、平整度較差,且填充層鋪筑時(shí)距掌子面較近濕度偏大,滲流不容易察覺(jué);只有當(dāng)洞內(nèi)路面鋪筑完成,路面干燥后,再經(jīng)過(guò)汛期或雨季,路面滲流現(xiàn)象的病害就會(huì)顯露出來(lái)。主要表現(xiàn)為:路面大面積潮濕、淌水,強(qiáng)降雨后加重;局部出現(xiàn)路面裂縫、坑槽,滲水從裂縫和坑槽中滲出。
關(guān)鍵詞:隧道路面滲水治理;U型盲溝;優(yōu)勢(shì);工藝、節(jié)約成本
中圖分類號(hào):U45 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2016)08(b)-0000-00
1概況
大廣高速段武吉北段(武寧至新余K2588+000-K2779+750)全長(zhǎng)191.75KM,地質(zhì)復(fù)雜,隧道多,同時(shí)在贛鄂省界段形成隧道群。其中部分隧道區(qū)構(gòu)造溶蝕、侵蝕、剝蝕地貌,溝谷發(fā)育,山體多呈渾圓狀,又以石竹坪隧道(k2716+023-k2716+518)、大岔嶺隧道(k2602+212-k2602+421)尤甚,因這兩座隧道的主要不良地質(zhì)現(xiàn)象為巖溶,并且地表出露大量石牙、溶溝槽、溶洞等現(xiàn)象,除巖溶以外,斷層是隧道區(qū)的又一不良地質(zhì)問(wèn)題,隧道位于新建大斷裂的斷裂帶內(nèi),次級(jí)斷層發(fā)育,巖體受到山體的擠壓或切割而變得易為破碎。在武吉高速公路隧道土建新建的施工中,專業(yè)設(shè)計(jì)師們通過(guò)設(shè)置多道防線,層層設(shè)防,基本解決了隧道除路面外的滲水現(xiàn)象,但卻忽視了對(duì)路面防水措施的加強(qiáng)。由于隧道的開(kāi)掘挖進(jìn)改變了山體內(nèi)部的地下水滲流條件,使山體內(nèi)地下水向開(kāi)挖臨界面滲透。當(dāng)橡膠止水帶鋪設(shè)后二次襯砌澆注完成,地下水被堵截,只能向洞內(nèi)防水相對(duì)薄弱環(huán)節(jié)的路面底滲流。
2路面滲水原因
2.1路面結(jié)構(gòu)與隧道仰拱間的填充松散、脫空,大量積水;
2.2因施工的原因,原設(shè)計(jì)的防排水系統(tǒng)受到破壞,或無(wú)法發(fā)揮其作用。且道路基層與排水邊溝間的橫向排水盲溝排水能力過(guò)低,不能將基層中的積水有效排出;
2.3隧道底有豐富水資源且水壓較大。路面滲水處、洞口處位于斷層破碎帶、洞身段處于巖溶區(qū),地下水發(fā)育,水壓力較大;
2.4部分區(qū)段原設(shè)計(jì)無(wú)仰拱,有仰拱區(qū)段可能出現(xiàn)仰拱斷裂、抗?jié)B強(qiáng)度較低,或沒(méi)按照要求做仰拱;
2.5路面混凝土是多孔及板塊物質(zhì),路面結(jié)構(gòu)層與隧道仰拱間的積水在一定的壓力作用下,必然會(huì)通過(guò)路面結(jié)構(gòu)層及混凝土板塊之間的施工縫滲出。
3治理方案
針對(duì)隧道路面滲水的現(xiàn)象,我們按照“預(yù)防為主,防、排、截、堵綜合治理”的原則進(jìn)行處治。在武吉高速的隧道治理中,用到了“防、排”的措施:首先是“防”:在無(wú)仰拱的地段,將兩側(cè)邊溝開(kāi)鑿并加深,溝底形成突變,坡度放緩,用以降低地下水位,減少地下水向隧道路面的滲透。其中,“排”的措施是QC質(zhì)量管理小組經(jīng)過(guò)多年實(shí)踐后,總結(jié)得出的治水效果良好的措施。
下面分2個(gè)階段著重對(duì)“排”的措施進(jìn)行介紹:
3.1第一階段的方案:在2009年至2011年,主要是以在路面滲水處,開(kāi)鑿埋設(shè)PVC花管,將水引流至邊溝,達(dá)到排水目的。此方案的優(yōu)點(diǎn)在于埋管所花時(shí)間短,施工方便,能避免長(zhǎng)時(shí)間占用車道,快速恢復(fù)交通。但是通過(guò)對(duì)滲水點(diǎn)處理后的跟蹤調(diào)查,發(fā)現(xiàn)整治后的路面滲水情況雖然有所改善,但是局部仍無(wú)法根治。
QC質(zhì)量管理小組分析并總結(jié)出了此方案存在的弊端:
3.1.1由于只是在路面層進(jìn)行排水引流,而未對(duì)基礎(chǔ)部位進(jìn)行處理,導(dǎo)致處理點(diǎn)無(wú)滲水,但周邊仍有不少出水點(diǎn)。
3.1.2通行車輛經(jīng)過(guò)時(shí)會(huì)發(fā)出因PVC管空洞的回響聲音,導(dǎo)致行車的舒適度大大降低。
3.1.3處理點(diǎn)在經(jīng)過(guò)一個(gè)雨季后,仍然會(huì)出現(xiàn)滲水情況,原因是路面滲水中含有大量泥沙,容易堵塞四周的透水孔,導(dǎo)致PVC花管排水失效。
QC質(zhì)量管理小組圍繞此方案所存在的問(wèn)題進(jìn)行研究、試驗(yàn)、實(shí)踐,最終改進(jìn)了PVC花管的施工方案,重新總結(jié)了一套切實(shí)可行且有效的方案,即第二階段的方案。
3.2第二階段的方案:
3.2.1在路基增設(shè)碎石盲溝:在冒水路段,每隔20m設(shè)置H型盲溝,長(zhǎng)度2m,由路側(cè)往路線中間方向延伸,以盡可能排除路基中心的積水;兩條H型盲溝之間,緊貼水溝壁縱向設(shè)置一道或多道Z型盲溝,長(zhǎng)度0.8m,并在出水量較大位置設(shè)置一條M型盲溝,長(zhǎng)度7m,增加排水效率。
3.2.2在瀝青路面及混凝土面層增加淺表U型槽排水措施。
U型槽排水法施工步驟:
(1)施工工藝流程
在施工點(diǎn)按安全規(guī)范擺放安全設(shè)施----找出水點(diǎn)----開(kāi)鑿引流槽----橡膠軟管引流封層----封層面防水處理----路面封層----清理現(xiàn)場(chǎng)回收安全設(shè)施開(kāi)放交通。
(2)施工方案及細(xì)則
①查找、確定出水點(diǎn)及滲水范圍
清除路面積水,灑鋪干燥的PC32.5#水泥查找出水點(diǎn)和滲水范圍,同時(shí)觀察路面浸潤(rùn)情況,路面上有明顯冒水或大面積浸潤(rùn)范圍的中心點(diǎn)即為出水點(diǎn);
②開(kāi)鑿引流槽(發(fā)電機(jī)、沖擊錘)
單個(gè)出水點(diǎn):從出水點(diǎn)開(kāi)始,橫向開(kāi)槽,將水引至隧道原有的排水溝;相鄰多個(gè)出水點(diǎn):直線形式將各點(diǎn)連通,根據(jù)路面坡度,將水引至低位處的橫向槽內(nèi);開(kāi)槽尺寸:開(kāi)鑿寬10~20cm,深10~20cm的U型槽;溝側(cè)鑿平,溝底坡度大于1%,確保排水通暢;用竹刷清理槽內(nèi)泥沙等雜物后,用水沖洗干凈,便于觀察瀝青層縫隙間的水流情況。
3.3開(kāi)槽注意事項(xiàng):
3.1開(kāi)鑿時(shí),找準(zhǔn)出水點(diǎn)和滲水范圍是關(guān)鍵,不能為鑿槽而鑿槽,以免破壞路面結(jié)構(gòu);
3.2橡膠管引流封層:準(zhǔn)備好長(zhǎng)度0.8至1m,直徑1.5cm橡膠管數(shù)條,長(zhǎng)度1m,直徑4cm橡膠管1條;在槽內(nèi)放入小號(hào)膠管,視槽內(nèi)出水點(diǎn)數(shù)量,如2個(gè)出水點(diǎn),放入2根小膠管,以此類推,最多不超過(guò)4條,將膠管一頭對(duì)準(zhǔn)滲水點(diǎn);再將大號(hào)膠管放入槽內(nèi);泡花堿與水按配比勾兌成化學(xué)液體,根據(jù)水泥標(biāo)號(hào)摻入想對(duì)應(yīng)的液體進(jìn)行攪拌,拌合均勻后,采用人工踩實(shí)、揉搓,進(jìn)行充分融合,加以密實(shí),直至封層料呈暗黑色凝膠狀后使用(俗稱:鋼性膠泥);封層:從出水點(diǎn)開(kāi)始,將調(diào)配好的封層料覆蓋在槽內(nèi)膠皮管上,填充厚度至路面以下5~6cm為宜,填充長(zhǎng)度離膠管外露端頭15cm,待凝固5min后,封層料穩(wěn)定時(shí)將膠皮管抽出,留10cm在封層料內(nèi),使引流槽底部形成流水空洞即可,如此反復(fù),直至封堵到排水溝,并確??斩磧?nèi)水流可順利排入排水溝。封層完畢須1小時(shí)后待強(qiáng)度達(dá)標(biāo)后,方可繼續(xù)下步施工;
3.3封層面防水處理{環(huán)氧樹(shù)脂、丙酮(C3H6O)或乙二醇(HOCH2)2、酚醛胺(T-31)}
按配比將三種化合物攪拌均勻,用毛刷將其均勻涂刷在整條槽內(nèi),厚度為1cm,以防止封層料開(kāi)裂、破損時(shí)水流上涌的現(xiàn)象;8小時(shí)后,待封層面防水料凝固,才可攤鋪面層料;
3.4瀝青面層(瀝青砼、環(huán)氧樹(shù)脂、稀釋劑)
用瀝青砼將盲溝填充并壓實(shí)后,再將環(huán)氧樹(shù)脂均勻的涂刷在瀝青層上,寬度以超出盲溝邊各2cm為宜,待環(huán)氧樹(shù)脂完全凝固后,方可開(kāi)放交通;
4治水效果和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)
通過(guò)第二階段隧道路面滲水的治理,QC質(zhì)量管理小組對(duì)新工藝總結(jié)了以下幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn):
4.1操作簡(jiǎn)單實(shí)用,縮短了施工時(shí)間,降低了養(yǎng)護(hù)作業(yè)人員在隧道施工的安全風(fēng)險(xiǎn)。
4.2通過(guò)二年多的觀測(cè),原滲水路面已不再有滲水,治理效果非常顯著。
4.3原方案費(fèi)用成本偏高,新工藝可將成本費(fèi)用降低45%。
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