公路山岭隧道渗漏水防治技术研究.pdf
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1、交通世界TRANSPOWORLD0 引言我国幅员辽阔,山地较多且地形复杂。随着交通建设的蓬勃发展,公路山岭隧道的占比与日俱增。受山地环境的影响,山岭隧道防渗漏技术难度大,常出现渗漏水的现象。这些问题为隧道的修建和使用造成了诸多困难和隐患,严重影响了隧道结构安全1。本文结合水文地质、施工设计及运营管理等不同因素,分析诱发山岭隧道渗漏水的原因,并提出了相应的防治方法。在设计层面设计了防渗漏渠道和排水管优化的方法;在运营管理层面提出了裂缝修复设计和裂缝加固处理措施,通过两个层面结合达到隧道防治漏水的目的。希望本文研究可为山岭隧道建设与运营提供一定的参考。1 工程概况某公路山岭隧道设计为拱形隧道,隧道
2、左幅长760m,右幅长793 m,最大深埋约为108 m。隧道设计的进口标高为117 m,出口标高为124 m。隧道将竖井式作为进口设计形式,台阶式作为出口设计形式,整体采用机械通风的设计。自该山岭隧道通车以来,出现了不同程度的开裂、渗水漏水等现象,日积月累,形成了墙角渗水、路面渗水、拱顶渗水等安全隐患,对隧道行车的安全性造成了严重的影响。2 公路山岭隧道渗漏水的危害和诱因公路山岭隧道设计结构严密,任何轻微的损坏均可能产生裂变,对未来使用产生巨大的影响。隧道长期的运营过程中会逐渐出现腐蚀、冻害、渗漏水等不同类型的病害2。其中渗漏水最为常见,隧道渗漏水主要存在于隧道拱顶、路面、墙角、缝隙等位置,
3、会破坏隧道内部整体框架结构,危害隧道的安全性、稳定性以及耐久性,严重时会出现隧道塌方,造成重大事故和财产损失。2.1 水文地质环境我国属于地质类型丰富的国家,在不同地区进行隧道施工难免会受到断层破碎、土壤沙化等特殊地质的影响。在此类地质地段中,周围岩石变形位移与侧压力作用会形成隧道裂缝,裂缝与某些体积较大的岩体均具有很强的渗透性3。国内山岭隧道大多设立在山体中央位置,随着隧道工程的修建,挖掘过程中会不可避免地造成山体结构松动变形,隧道顶部的土层会出现裂缝,导致山体不再稳固,在雷雨等天气的影响下,雨水会冲刷山体土壤并存留,土壤内的地下水会通过裂缝渗漏流入隧道的岩石处,伴随工程进度逐渐沉积,将触及
4、的岩石软化或泥化,降低其承重力,进而导致隧道的岩土结构被破坏,引发渗漏水现象。2.2 地基沉降施工过程中遇到降雨天气时,即使进行必要的排水工程,新建的隧道基础也会存在浸水现象,在排水过程中土壤含水层的固体物质大量流失,地基周围的土体会变松软,在国内黄土土质的地区山体居多,由此土体强度会明显下降,土体承载力降低,隧道整体的地基将出现不均匀沉降的情况4。地下水中含有腐蚀性的元素,对混凝土和钢筋等材料都具有很强的腐蚀性,若隧道修建时墩柱埋入土层深度较浅,经地下水侵蚀后会出现中性化,混凝土会出现多孔、破碎的现象,随时间推移掩埋墩柱会出现一定程度的位移。处于多雨季节时,伴随山体滑坡等现象会加剧地基基础位
5、移,隧道的混凝土结构更容易出现裂痕导致渗漏水。收稿日期:2023-03-08作者简介:田伟(1979),男,湖北天门人,一级建造师,造价师,高级工程师,从事土木工程研究工作。公路山岭隧道渗漏水防治技术研究田伟1,孙赞2,李旭2(1.中国人民解放军95338部队,广东 广州 510422;2.空军后勤部工程管理代建办公室,广东 广州 510000)摘要:为加强公路山岭隧道渗漏水的防治,结合水文地质、施工设计及运营管理等不同因素,对诱发山岭隧道渗漏水的原因进行研究并提出了应对方法。在设计层面提出了防渗漏渠道和排水管优化设计方法;在运营管理层面提出了裂缝修复设计和裂缝加固处理方法,达到提升隧道防治漏
6、水的效果,为山岭隧道建设的运营提供参考。关键词:隧道渗漏水;隧道防水;裂缝修复中图分类号:U445.7文献标识码:A133总658期2023年第28期(10月 上)2.3 施工因素隧道建设的施工方案及使用材料存在问题同样会诱发隧道渗漏水。在我国基础设施建设不断发展的大环境下,对施工建筑材料的需求也在不断增加,建设隧道的过程中,防水材料的品质影响着隧道防渗漏水的性能。但因部分防水材料的生产商缺乏专业技术人员和生产技术,市面的防水材料鱼龙混杂,某些质量不合格的防水材料被用于隧道建设,导致施工质量难以达到最初设计需求,最终导致隧道在使用过程中渗漏水现象频发5。同时,根据工程实际情况选择合理可行的施工
7、方法,做到施工全过程合理化和科学化,保障各环节的有效衔接,是施工顺利进行的前提。3 公路山岭隧道渗漏水防治技术3.1 防渗漏渠道设计气候是防渗设计需要考虑的最根本因素,地基土壤的渗透性、冻胀性和抗压性是防渗渠道设计中需要具备的主要性能,材料的选择应因地制宜6。修建渠道的明渠可选择矩形、复合型、弧形等形式,暗渠在渠道断面上,可选择U形、门洞形、圆形等形式。水土平衡以及可持续利用是设计的出发点,做出的防渗渠道经济合理、经久耐用。施工过程中,渠道渗透损失量q可通过式1得出:q=K X L/86.4(1)式(1)中:K 为水渗流量;X 为平均湿周;L 为渠道长度。防渗渠道的断面尺寸根据可施工环境,通过
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