公路隧道防排水设计简述论文
路面排水设施设计及施工论文

关于路面排水设施设计及施工的研究【摘要】路面的完善的排水系统能够延长道路的使用寿命和减少后期的养护工作,大幅度的减少道路工程的综合成本。
因此本文就路面排水设施设计及施工做了简要的研究,提出了一些科学的措施。
【关键词】路面排水设计施工中图分类号:tu992文献标识码: a 文章编号:当前的公路由降雨形成的路面水膜影响车轮与路面的接触,车辆高速行驶,易使车轮产生液面滑移,影响安全,因而,为确保公路路面具有良好的使用质量,延长共使用寿命,保持路面稳定和强度,保证行车安全,必须完善公路路面排水系统的设计与施工。
一、路面排水的目的与意义根据水源的不同,影响路基路面的水流可分为地面水和地下水两大类,与此相适应的路基排水工程,则分为地面排水和地下排水。
水对路面的危害可以表现为:降低路面材料的强度,在水泥混凝土路面的接缝和路肩处造成唧泥;对于沥青路面,水使沥青从石料表面剥落造成各种病害;移动荷载作用下引起的唧泥和高压水冲刷,造成路面基层承载能力下降;在冻胀地区,融冻季节水会引起路面承载能力的普遍下降。
路基排水的目的是为了保持路基路面常年处于干燥状态,确保路基及路面具有足够的强度与稳定性。
路基设计时考虑将影响路基稳定性的地面水,排除和拦截于路基用地范围以外,并防止地面水漫流、滞积或下渗。
对于影响路基稳定性的地下水,则应予以隔断、疏干和降低,并引导至路基范围以外的适当地点。
路基施工中应校核全线路基排水系统的设计是否完备和妥善,必要时应予以补充或修改,应重视排水工程的质量和使用效果。
路基养护中对排水设施应定期检查与维修,以保证排水设施正常使用,水流畅通,并根据实际情况不断改善路基排水条件。
二、路基路面排水设计的一般原则(1)排水设施要因地制宜、全面规划、合理布局、综合治理、讲究实效、注意经济,并充分利用有利地形和自然水系。
一般情况下地面和地下设置的排水沟渠宜短不宜长,以使水流不过于集中,作到及时疏散,就近分流。
(2)各种路基排水沟渠的设置,应注意与农田水利相配合,必要时可适当地增设涵管或加大涵管孔径,以防农业用水影响路基稳定。
公路隧道工程技术论文.

公路隧道工程技术论文2019-11-19一、公路隧道衬砌形式隧道衬砌一般常用的形式有整体式衬砌、复合式衬砌、喷锚衬砌。
整体式衬砌通常为保证施工安全要采用喷锚支护等临时支护措施,这种支护不是永久的受力结构,只有模筑混凝土才是永久受力结构。
复合式衬砌通常也将喷锚支护作为初期临时支护,内层用模筑混凝土作为二次衬砌的永久结构,为防止初期喷锚支护和二次模筑混凝土衬砌间因为材料、受力或其他因素而发生不同变形,进而导致混凝土出现裂纹,一般要在两层间根据需要设置防水层或隔离层。
喷锚衬砌是将喷锚支护作为了永久性衬砌结构,适用于地下水不充裕的Ⅲ级或以上围岩的短隧道,喷锚支护是柔性结构,它充分利用围岩的自承能力和围岩形成一体产生共同变形。
通过对这三种常用衬砌形式受力结构的分析,我们可以非常清晰地认识到:三种衬砌中喷锚支护极为重要,其施工质量直接关联隧道主体结构的工程质量,如果出现质量问题,将为公路隧道施工以至于整条公路留下质量隐患或安全隐患。
二、公路隧道支护技术公路隧道初期支护方式要根据施工要求采取不同的支护形式。
主要选择的有喷射混凝土、锚杆、钢筋网和钢架等支护形式。
(1)喷射混凝土:其方法大致分为素喷和网喷两种,喷射混凝土的作用是对围岩节理、裂隙起到充填作用,将不连续的岩层层面胶结起来,形成一个整体。
同时产生楔效应增加岩块间的磨擦系数,进而有效防止岩块沿软弱面滑移脱落,使表面岩块保持稳定状态。
喷射混凝土由于具有一定粘结力和抗剪强度,能与岩层粘贴的同时和围岩形成了统一的承载体系,极大改善了喷层的受力条件。
喷射混凝土一定要及时并做到分层施喷,喷层虽薄但其具有较高的强度。
这样,喷层有效控制了围岩变形。
即使在围岩仍有较大变形的情形下,仍不致于产生坍塌,这样就有效提高了围岩自承能力。
同时喷射混凝土能使隧道周边的围岩尽早封闭,进而有效防止了围岩的进一步风化。
在喷射混凝土作业施工中,首先要做好职工准备,准备充足的材料如水泥、砂、石、速凝剂、水等,严格检验材料质量,尽量用新鲜的相容性试验合格的水泥和速凝剂,砂、石含水率要达标。
公路隧道防排水设计与施工

公路隧道防排水设计与施工摘要隧道防排水是隧道施工过程中的关键,是隧道长期安全运营的保障。
本文就商漫高速公路N2合同段豹子沟隧道防排水施工作出总结,为以后的工作提供一定的经验。
关键词隧道排水施工1概述随着我国公路建设的快速发展,特别是高速公路建设进入山区后,修建了越来越多、越来越长的公路隧道。
隧道防排水工程是一个复杂的有机联系的系统工程,但是在施工过程中的任何细小的疏忽或缺陷,都可能造成隧道防排水失败。
针对公路隧道的防排水要求和目前公路隧道普遍出现的渗漏水情况,笔者在豹子沟隧道防排水施工中严格要求、精心施工,取得了良好的效果与成绩。
2洞外防排水施工2.1 洞顶截水天沟洞顶截水天沟是修筑在距洞门边仰坡一定距离外,环抱隧道洞门的截水沟。
洞顶截水天沟的主要目的是截断洞口边仰坡地表水来源,防止地表水冲刷边仰坡和洞门区域。
天沟位于边仰坡坡顶以外5米处,由于受地形所限制,天沟施工片石均采用人工方式搬运至施工现场,天沟施工坡度为0.5%。
2.2 洞门截排水洞门截排水的主要目的是截流洞口边仰坡漫流下来的地表水,防止水流在洞门处下渗或冲刷洞门结构,影响洞门结构安全、行车安全和美观。
我部隧道洞门为端墙式。
在施工时先将回填土逐层夯实,满足设计不小于95%的压实度。
3洞内防排水施工简述3.1采用复合式防水层防水层由防水板及土工布组成。
防水板的作用是将地层渗水拒于二次衬砌之外,以免水与二次衬砌接触并通过二次衬砌中的薄弱环节渗入隧道。
土工布的主要作用是保护防水板,使防水板免遭尖锐物的刺伤。
3.2变形缝和施工缝处理一般情况下,只要复合式防水层施工规范,衬砌混凝土施工质量达到要求,渗漏水一般不容易直接穿透混凝土而进入隧道洞内。
因此,混凝土衬砌中的各类变形缝和施工缝往往是防水薄弱环节,因而需要进行特殊处理。
处理措施是在变形缝设置止水带,在施工缝处设置膨胀橡胶条(如图)。
止水带、膨胀橡胶条应尽量安装在衬砌厚度的中间。
止水带安装应平直垂直于工作缝,两端埋设牢固、可靠,膨胀橡胶条在安装前应采取缓膨胀处理措施,避免施工过程中提前膨胀导致防水失败,安装应牢固可靠。
毕业设计之隧道防排水设计

翠峰山隧道防水排水设计隧道防水排水设计原则隧道防排水应遵循“防,排,截结合,因地制宜,综合治理”的原则,保证隧道结构物和运营设备的正常使用和行车安全;隧道防排水设计应对地表水,地下水妥善处理,洞内外形成一个完整的防排水系统;“防”即要求隧道衬砌,防水层具有防水能力,防止渗水入洞内;“排”即隧道应有畅通的排水设施,将衬砌背后,路面结构层下的积水排如洞内中心排水沟或侧边沟;“截”是设置截水沟等设施,截走易渗入带隧道的地表水;“堵”是针对隧道围岩有渗漏水的地段,采用注浆,喷涂,堵水墙等方法,堵在岩体内;1、高速公路的隧道防排水应满足下列要求1拱部,边墙,路面,设备箱洞不渗水;2有冻害的地段的隧道衬砌背后不积水,排水沟不冻结;3车行横通道,人行横通道等服务通道拱部不滴水,边墙不趟水;2、常用方法1截水措施:在地表水上游设置截水导流沟,地下水上游设置泄水洞或洞外井点降水;2堵水措施:喷射混凝土堵水,塑料板堵水,混凝土衬砌堵水,注浆堵水;3排水措施:利用盲沟,泄水管,渡槽,中心排水沟或排水侧沟等将水排出洞外;翠峰山隧道防水设计方案1、一般规定公路隧道防水的基本方法与措施如下1 公路隧道首先要重视防止地表水的下渗,其措施为填平、铺砌、勾补、抹面等;2 围岩破碎、涌水易坍塌地段,宜直接向围岩内预压浆;3 公路隧道衬砌防水,首先采取引排措施,然后敷设衬砌内、外防水层;也可修建复合式衬砌,采用夹层防水层;4 混凝土应满足抗渗要求;5 施工缝、变形缝等处的防渗应采用专门的防水措施;2、复合式衬砌防水系统隧道采用复合式衬砌,在初期支护和二次衬砌之间铺设防水板和无纺土工布组成的防水层,以防地表水渗漏进入隧道内,无纺布的密度为350g/㎡,防水板采用易于焊接的防水卷材,厚度为1.2mm,接缝长度为120mm;3、二次衬砌防水系统二次摸筑衬砌采用防水混凝土,本身具有一定的抗渗阻水性能;充分利用混凝土衬砌的防水性能,是最基本的防水措施;改善和利用混凝土衬砌的抗渗防水性能,可以通过提高混凝土的抗渗等级,以及在施工过程中采用机械振捣,使其密实;二次衬砌施工缝、伸缩缝、沉降缝等是防渗漏水的薄弱环节;可靠的防水措施是指除按施工规范要求处理外,还应进行精心的设计,采用合理的防水材料和构造形式,二次衬砌施工缝、沉降缝的主要构造形式如下图;图二次衬砌施工缝、沉降缝的构造形式翠峰山隧道排水设计方案由水文地质条件可知,隧道区地表水系不发育,仅在冲沟内时有小股水流,雨季流量稍大,旱季甚微,对隧道施工及其运营影响小.场地地下水主要为基岩裂隙水,水文地质条件属于较简单类型;本隧道拟采用防排堵相结合的方法,在初期支护与二次衬砌之间设PVC板和无纺布堵水,全隧道布满;衬砌边墙脚喷砼与防水层之间设纵向透水软管,环向导水盲沟,由于地下水量不大,可不设中心排水沟,衬砌背后的地下水可以直接由路面边沟排出洞外,隧道洞门顶部设置洞顶截水沟,仰坡上设置截水天沟;隧道的防排水系统具体如下1、洞身部分根据地质勘察质料,隧道内一般地段有少量的地下水,仅在冲沟内时有小股水流;二次衬砌采用防水混凝土,衬砌背后采用PVC防水板加无纺布的防水层,采用无钉铺设施工,衬砌防排水见图;防水层外环向每隔10m设一道盲沟,孔径设计为100mm,将喷射混凝土和防水板之间的裂隙水引入隧道洞内的纵向排水沟,环向盲沟见图;两侧边墙各设纵向排水管一根,用以引导衬砌后的裂隙水聚集进入两侧排水边沟,衬砌边墙留设了纵向排水管检查口,拱角排水大样见图;施工缝设缓膨胀型橡胶止水条,见图,沉降缝采用中埋式橡胶止水带,见图;图衬砌防排水立面图图环向盲沟示意图图拱脚排水大样图图施工缝防水示意图图沉降缝橡胶止水带示意图2、洞口部分对两端洞口段地表水采用以截为主,排,堵,截结合的原则,在洞口山坡上设置截水天沟,尺寸大小为50cm×50cm;洞门顶部设置排水沟,尺寸大小为60cm×60cm,见图,边墙设纵向透水软管,使洞内外形成一个完整的排水体系;图截水天沟3、路面排水隧道内路面设置单面横坡,坡度为%,隧道两侧对称设置有开口式明沟,如图;检修道路面设计横坡%,以利于表面排水;在墙脚侧设纵向凹槽,排水槽细部如图,路侧边沟主要排引隧道围岩中的地下水、营运中隧道内清洗污水、消防污水和其它污水,电缆沟内集水也应引入路侧边沟,集中排出洞外;该隧道的防排水系统布置见图所示图开口式明沟图排水槽细部图防排水系统布置图4、洞口防排水洞口排水系统满足不渗漏的要求,起到截排水的作用,并将洞口边、仰坡地表水引出洞口以外;洞外的水不能流入隧道,避免将洞口外泥沙和杂物带入洞内,堵塞洞内排水系统;为了防止地表水冲刷洞口和洞口边、仰坡,洞口和明洞设置截水沟和排水沟,洞门顶部设截水天沟,以形成完善的防排水系统;天沟设于边、仰坡顶5m以外,其坡度根据地形设置,为2%,以免淤积;洞门端墙及挡翼墙背后设置滤水层通过端墙及挡翼墙所设泄水孔排水;对洞口盲沟系统定期检查其通畅性,当有阻塞时及时疏通;排、截水沟形式如图所示;图排、截水沟形式a排水沟;b截水沟5、本隧道处于寒区还应做保温处理本章小结隧道防排水在隧道设计中占有非常重要的地位,本隧道严格遵循“防、排、截、堵”结合,因地制宜,结合治理”的原则,结合水文地质条件,因地制宜,选用适宜的方法,最终满足隧道运行要求;。
城市道路排水设计论文

浅谈城市道路排水设计[摘要] 在城市道路规划中除了要对一些道路的路面、路基进行合理的规划以外还要对道路排水进行有效的设计,道路排水可以延长城市道路的使用寿命,同时道路排水的合理规划也可以将雨季中道路中积累的雨水有效的排除掉,本文针对城市道路排水设计进行了相关的论述。
[关键词] 城市道路;排水设计;设计方案;实施计划城市中道路的合理规划使整个城市看的干净有序,也方便大家的交通行走,在城市道路规划中除了要对一些道路的路面、路基进行合理的规划以外还有对道路排水进行有效的设计,道路排水可以延长城市道路的使用寿命,同时道路排水的合理规划也可以将雨季中道路中积累的雨水有效的排除掉,这样可以方便大家的道路交通。
现在很多城市中的道路都有很多合理的道路排水设施,但是仍然有很多城市道路中的排水设施需要改进,那么对于城市中道路排水,如何设计才能更有效、更起到排水作用呢?我们一起来分析一下。
一、城市道路排水设计的重要性在城市道路中对道路排水设计十分重要,城市道路排水是城市基础设施的重要组成部分,在城市道路中。
将多余的水排出不但可以缓解交通压力,也可以延长道路的使用寿命。
在城市道路中可以分为几个排水设计。
普通道路的排水设计、下穿道路、立交道路、城市中心广场、公交车站等等。
同时对于人行道排水以及行车道排水合理的设计。
对整个城市道路排水的合理设计把城市使用污水以及多余的水排出是道路排水的主要目的。
大家应该对城市道路排水加大关注力度。
在有的城市中,由于排水设施不齐全导致很多生活污水涌入人行道,味道难闻,严重的阻碍了交通,影响了人们的正常生活,由此可见城市道路排水的合理化设计是非常重要的。
二、城市道路排水设计前的分析城市排水设计的必要性大家可想而知,所以要对城市道路排水设计之前进行合理的规划。
在一些城市的普通道路排水设计中要进行严格的、合理的规划。
一般的城市道路上的排水设计主要是一些雨水井设计,大多数的雨水井居于道路的两侧,主要在人行道上,这些雨水井均有一些雨水井盖覆盖,这样防止人们在不经意间落入水井中,一些排水沟重要是设计在带有缓坡路面,带有下水沟可以使一些雨水顺着下水沟直接流出进入雨水井中。
隧道工程防排水设计及优化措施分析

隧道工程防排水设计及优化措施分析摘要:随着科技的快速发展,先进的隧道防水材料不断的被开发和引用,以便于提高公路隧道的防水效果,对我国的公路隧道创造了有利的条件。
文章主要对隧道工程防排水设计及优化措施进行了简要分析,以供参考。
关键词:隧道工程;防排水;设计引言随着我国经济的快速发展,我国公路建设不断发展,会有大量的隧道工程。
隧道工程防水就是为了防止地下水渗漏出来,而排水就是把衬砌背后的地下水汇积到边墙脚通过泄水孔进入侧沟或中心水沟排出。
在设计隧道工程防排水的时候,需要根据相应的原则,依照隧道工程的不同类型来进行相适应的防排水设计。
1隧道防排水设计原则隧道工程防排水的设计中有全防型和排为主,而有很多国家都有自己的不同模式,比如说在德国新建的铁路隧道全部按照不排水、全封闭进行设计,没有地下水流入隧道中,而法国就是采用以排为主的原则,而且要求围岩水与污染水的排放要分开,排水型与防水型隧道都有各自的特点。
现在我国使用的是与欧洲基本相同的隧道防排水体系,但是还是存在一定的差异。
在隧道工程的防排水工程进行设计时,如果没有对涌水量进行充分的估算和计算,就会导致施工过程中的涌水过多,设计的排水系统无法满足需求,所以在隧道的涌水量计算时是十分重要的。
当隧道施工时,隧道的底部含水量是比较高的,施工机械设备很难进行正常的施工,导致作业效率和安全性降低,对于一些泥泞化显著的场合也会造成支护下沉等问题,对隧道的稳定性的影响是不可以忽略的。
当地下水位下沉会回使地层产生严密下沉,对地面结构产生很大的不良影响,地下水位降低因此比地面下沉范围广,对隧道及周边都有很大的影响,出现严重的下沉情况。
2隧道工程防排水设计及优化措施2.1进洞前的防排水措施对于通过隧道顶部并且岩石存在较多裂缝的情况,应该首先使用喷射混凝土的方法将这些裂缝封闭,然后在进行铺砌处理。
对于地面积水较多的路段,应该适当引水以将其排出路面。
如果施工区域的地表有泉眼,则应该设置导管将其引出该区域。
高速公路隧道防水技术论文

关于高速公路隧道防水技术的探讨【摘要】本文对高速公路隧道防水技术进行了分析,供大家参考。
【关键词】高速公路;隧道防水;施工0.引言目前我国高速公路建设势头正猛,工程质量也在稳步提高,隧道防、排水问题也已受到足够的重视,但大部分隧道建成后没多久仍然出现渗漏水现象,尤其对高速公路隧道,这直接影响交通安全和公路形象。
本文探讨高速公路隧道防排水的工程措施,希望对同行们有所借鉴。
1.防水、排水设计原则1.1 防水设计原则防水设计的复合式衬砌初期支护与二次衬砌之间要设置pvc防水板,防水板采用厚度1.2ram产品,防水板要具有韧性好、阻燃、抗冻裂性能、易铺设等特点。
在防水板铺设前应在初期支护表面铺设土工布,pvc防水板采用无钉铺设,防水板接头质量采用充气检验。
pvc防水板的设置是整个隧道防水系统中最重要的一项措施,其施工质量的好坏直接影响到隧道使用及衬砌结构的安全。
因此,防水板的施工应严格按照《公路隧道施工技术规范》(jtj042-94)的有关规定及设计要求进行施设。
1.2 排水设计原则排水设计的初期支护与二次衬砌之问设置环向弹簧排水管进行汇水,衬砌的边墙底用纵向排水管集水,然后将水排至中心排水沟。
弹簧排水管的纵距根据围岩级别及地下水量大小确定,施工时可根据实际情况适当调整,但设置的总数量不应少于设计图中的数量。
局部涌水处在围岩表面设置塑料半管,施工时可根据涌水情况确定。
2.隧道防水、排水施工2.1 排水盲沟施工2.1.1 环向排水盲管及边墙泄水管施工方法隧道拱墙每8m设一道环向盲沟,并每隔5-8m设边墙泄水管将地下水引入洞内侧沟,纵、环向盲沟与泄水管采用变径三通连接牢固,泄水管的出口离开水沟内壁一定距离,不得紧贴沟壁表面。
2.1.2 纵向排水盲管施工方法纵向排水盲管沿纵向布设于左、右墙角水沟底上方,为外包土工布的rpg-3208g。
塑料管按规定划线,以使盲沟安装位置准确合理,盲沟安设的坡度与线路坡度一致。
隧道工程防排水设计及施工措施论文

隧道工程防排水设计及施工措施论文隧道工程防排水设计及施工措施论文一、铁路隧道工程结构防排水的设计理念铁路隧道工程结构防排水设计应当遵循等级确定合理、系统构成完善和结构耐久可靠的理念。
这是在大量工程实践中总结出来的经验,并且符合国家和行业相关规范标准的要求。
1.1等级确定合理因为铁路隧道工程在修建的过程中环境条件变化较大,加之隧道本身的使用要求和重要性也均不相同,有些工程对防排水要求较高(如车站隧道),而有些工程在少量渗漏水的前提下并不会对正常使用造成影响。
同时,隧道修建与环境条件处于一种互相影响的关系,也直接关系到隧道的整体结构和防排水措施的选择。
为了有效避免过分要求高指标或是降低防排水标准的情况发生,在对铁路隧道工程进行防排水设计时应当做到定级准确,这是非常重要的一点。
准确合理的等级不但能够降低工程造价,而且还有助于隧道维修。
1.2系统构成完善多年来大量的工程实践经验表明,铁路隧道防水效果的影响因素是多方面的,大致有外部环境因素、工程防排水条件和影响工程结构自身防水能力的因素等。
以往铁路隧道在修建过程中重点强调的是排水设施的完善,并在这一基础上采取相应的防水措施。
由于受技术条件的限制,防水措施都比较单一,同时对环境因素和结构设置的重视程度也略显不足,这就造成了隧道防排水措施单一、效果较差,致使运营维修工作量增大。
现如今,随着大量工程实践经验的积累和对环境条件、运营条件的重视,仍旧采用单一的防排水措施已经无法满足国家和行业现行规范标准的要求。
建立铁路隧道防排水系统是一个综合的决策过程,应当以系统工程对待,并从工程的环境条件、排水条件、结构自身的防水能力等方面进行综合考虑,构建起一个完善的隧道防排水结构体系。
1.3结构耐久可靠铁路隧道工程的环境和地下水质都比较复杂,一旦排水系统淤积、堵塞极有可能引起隧道渗漏水。
同时,由于衬砌的工作环境和设计预期相比发生改变,从而造成衬砌结构自身的病害,这也是防水失效的主要原因。
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公路隧道防排水设计简述
摘要:公路隧道应进行专门的防排水设计,洞内、洞口及洞外应形成完整的防排水系统。
防排水方案亦应方便施工和便于维护维修,保证防排水系统长期有效。
本文从阐述隧道防排水的基本原则出发,分析了隧道产生水害的原因及影响,系统地介绍了隧道洞身衬砌防排水、洞口排水及其施工注意事项,对公路隧道防排水设计及施工具有重要的指导意义。
关键词:公路隧道防排水渗漏施工工艺防水材料三缝
abstract: highway tunnel should specialized waterproof and drainage design, hole, the mouth of the cave and within the hole should be formed complete waterproof and drainage system. waterproof and drainage scheme should also be convenient for construction and easy to maintenance, ensure the long-term effective drainage system. this paper has discussed the basic principle of waterproof and drainage, we analyzed the reasons and water hazards tunnel produce effect, the system was introduced in the tunnel lining waterproof and drainage hole body, the hole drainage and matters needing attention of construction of highway tunnel waterproof and drainage design and construction has important guiding significance.
keywords: highway tunnel waterproof and drainage leakage
construction technology waterproof material three seam
0 前言
近十多年来,随着我国公路交通事业的飞速发展,公路隧道的建设规模越来越大,其对降低交通事故发生率、缩短行车距离、提高车速、保护环境诸方面发挥了积极作用,取得了良好的社会经济效益。
鉴于已建成隧道存在不同程度的渗漏通病,部分病害对隧道主体结构破坏严重,影响安全运营,所以目前对公路隧道特别是高速公路隧道的防排水尤为重视,质量要求也特别高。
1 公路隧道防排水原则隧道防排水应遵循“防、排、截、堵相结合,因地制宜,综合治理”的原则,保证隧道结构物和营运设备的正常使用和行车安全。
隧道防排水设计应对地表水、地下水妥善处理,并确立混凝土结构自防水体系,洞内外应形成一个完整通畅的防排水系统,使隧道建成后达到洞内基本干燥的要求。
2 公路隧道水害原因及影响
目前,国内绝大部分山岭隧道运用新奥法原理进行设计和施工。
大量的工程实践表明,地下水是很多隧道病害的诱因所在,主要原因如下:
(1)地下水会降低隧道围岩的物理力学指标,如降低围岩的内摩擦角、粘聚力等,从而增大对结构压载作用,超过结构自身承载力而导致结构发生破坏,主要发生在洞口处及洞身浅埋段。
(2)地下水流动过程中可能携带腐蚀性离子而破坏结构材料本身,使地下结构丧失使用功能,严重的造成结构整体破坏,主要发
生在地下水具有腐蚀性地区。
(3)地下水流动过程中由于动水压力大于微粒自身有效重度而携带微粒结构(当动水压力较大时甚至可能携带较大块石),形成地下水通道而“掏空”围岩,造成围岩坍塌,主要发生在地下水丰富且水压很高地区。
(4)施工缝、变形缝处由于水压过高而在衬砌表面出现渗透水、甚至出现少量涌水,严重恶化隧道内设备设施及运行条件,主要出现在大部分已运营的隧道中。
3 隧道衬砌防水设计
3.1混凝土自防水
喷射混凝土的主要功能是快速封闭岩层,约束围岩变形,并与围岩共同作用,防止围岩失稳。
同时也具有一定的防水功能和抗渗能力,使其在内水压力作用下不致产生危及围岩稳定的大量渗水。
在高水流、水压情况下,喷射混凝土封闭水是无效的,应事先对岩石排水或注浆,以降低水流和水压。
二次衬砌是隧道防水的最后一道防线,富水地段二次衬砌应符合抗渗要求。
混凝土的抗渗等级,寒冷地区有冻害地段和月平均最低气温低于-15℃的地区不低于s8,其余地区不低于s6。
防水混凝土通常分为普通防水混凝土、外加剂防水混凝土和膨胀水泥防水混凝土3种。
3.2洞身衬砌结构防水
(1)防水板防水:
隧道洞身、横通道及其它各种附属洞室在初期支护和二次衬砌之间拱顶至边墙脚下纵向排水管范围设置防水板及无纺布,全隧道铺满。
防水板具有强耐腐蚀,耐老化,高强力及耐穿刺的特性,且设在防水板上的防渗肋,可有效的控制渗漏范围,可有效的、方便地寻找到漏水位置,及时处理。
考虑到防水板较薄(通常不小于1.2mm),土工布一方面起到防止初期支护表面坚硬部分刺破防水板的作用,另一方面起到反滤作用,过滤渗透水中微小土粒,防止堵塞排水管。
明洞部位一般在衬砌外层铺设双层无纺布中夹防水板,构成复合防水层,并在洞顶回填土表面夯填50cm厚粘土隔水层。
在衬砌内,特别是渗漏水地段,压注水泥砂浆或水玻璃浆液可起到良好的防水作用。
拱部以堵为主,墙部的水可引至排水沟。
在软弱围岩区域施工时,可采用管棚超前注浆,以固结岩层,达到防水、堵水的效果。
(2)三缝防水
所谓三缝,即施工缝、变形缝、沉降缝。
以往的工程中,在施工缝处采用中埋式遇水膨胀止水条,沉降缝、变形缝采用中埋式橡胶止水带,并在缝中填沥青木丝板等防水材料。
下图为某项目隧道施工缝及变形缝的防排水设计。
4 隧道内排水设计
隧道内完整的排水系统主要由纵向排水、环向排水、竖向排水及横向排水盲管组成。
其中纵向排水盲管是排水系统“核心”。
一
方面,环向、竖向排水盲管将地下水排人纵向排水盲管;另一方面,纵向排水盲管中的一部分地下水通过横向排水盲管导人路侧边沟
或中心排水沟而排出洞外,而另一部分地下水顺纵向排水管直接排出洞外。
整个系统通过“三通”相互连接,从而形成三维空间排水系统,较好地解决了隧道内地下水排放的问题。
钻孔排水是较为有效的排水方法,特别适用于有严重渗漏的隧道区域。
施工中有大面积渗漏时,可采用钻孔疏导排水,将水集中汇入排水沟。
在地下水发育的岩层中,为防止高压涌水的袭击,可在开挖面上布置超前钻孔,还可用钻孔机钻孔穿入透水层进行预探和排水。
在大量涌水或钻孔不能满足排水需要时,可开挖迂回侧洞或泄水洞截流排水。
5 洞口排水措施
隧道施工开挖前,须结合洞口地形在洞口边、仰坡顶外大于5m 处设置截水沟,将地表水截排入附近天然沟渠或路基边沟中,防止雨水对坡面及洞口冲刷的危害。
对于洞顶集水处,应开挖沟槽进行疏导;同时对凹陷低洼处铺砌浆砌片石后回填黏土;对于岩石坚硬,裂隙较小处,采用高标号水泥砂浆勾缝;裂隙较大时,用浆砌片石填塞。
洞顶有沟谷,且沟底裂隙较多时,采用水泥砂浆片石铺砌沟底或注浆封闭。
6 防排水施工注意事项
隧道防排水涉及的各种管道、设施均为永久结构物,施工后的检查和修补都极为困难,质量的好坏直接影响到隧道寿命及运营安
全,故施工中应高度重视防排水施工质量,确保排水系统通畅、防水系统可靠。
(1)施工中,环向排水管布设间距应结合隧道渗水情况灵活布置,对渗水量较大,应适当加密;对于大规模涌水地段,应及时采取注浆止水等措施。
(2)各种管路接头,应采用三通或四通妥善处理,防止渗漏或水路不通。
软式透水管应采用无纺土工布进行包裹,并在混凝土施工中,必须确保管路通畅。
(3)施工中废水及地下水可通过水沟自行排出洞外,洞内已施工地段做好排水沟,禁止洞内漫流,施工污水经排水沟排至洞外污水沉淀池,处理后再定点排放。
7 结束语
公路隧道渗漏水的危害较大,尤其是在冻融地区。
如果隧道产生渗漏或路面溢水现象,会造成路面湿滑,不利于行车安全;在严寒地区由于反复冻融,会造成衬砌开裂、变形乃至破坏;冬季在隧道内渗漏水会形成冰柱及冰湖,会诱发交通事故;同时长期的渗漏水,还会对隧道内的机电设备、消防系统和通讯线路构成威胁。
为了切实保证防排水质量,防止病害的产生,对隧道防排水这一系统工程及其施工技术进行探讨,就显得非常必要且具有重要的现实意义。
参考文献
[1]关宝树.隧道工程施工要点集.北京.人民交通出版社.2003.
[2]《公路隧道设计规范》jtg d70-2004.
[3]《公路隧道施工技术规范》jtg f60-2009.
[4]《公路隧道设计细则》jtg/t d70-2010.
[5]《公路工程质量检验评定标准》jtg f80/1-2004.第一册(土建工程).
注:文章内所有公式及图表请以pdf形式查看。