公路隧道渗漏水常见病害及防排水技术

公路隧道渗漏水常见病害及防排水技术吕康成

长安大学公路学院1.引言

1.2隧道常见病害1）渗水漏水2）衬砌开裂3）限界受侵4）路面破损1.引言

1.3渗漏水的危害1)造成路面湿滑，威胁行车安全.2)引发各种冻害，恶化运营环境.3)损伤隧道结构，影响长期稳定2)增加洞内湿度，降低照明效率.

大板山隧道的冻害（1）大板山隧道的冻害（2）千阳岭隧道渗漏水千阳岭隧道渗漏水千阳岭隧道路面斜缝千阳岭隧道路面错台千阳岭隧道洞壁擦痕新庄岭隧道检修道倾斜新庄岭隧道墙角旋转1.引言1.4产生渗漏水的原因1）认识问题2）设计问题3）施工问题4）运管问题1.引言1.5防范对策1）业主重视2）设计科学3）施工精心未雨绸缪，不留隐患。2公路隧道的防排水体系两个基本概念隧道防水——防止地下水沿隧道径向流动隧道排水——排走可能沿径向流向隧道的地下水3围岩注浆堵水（防水圈1）现状：国外重视国内放弃（赛里木隧道）观点：一劳永逸，一举两得，封堵为宜。3围岩注浆堵水（防水圈1）条件方法1）断层破碎带超前导管注浆2）裂隙水发育区围堵法、洞顶扇区法2公路隧腥道的防兵排水体锯系4隧道搞防水稻层（怖防水磁圈2）构成死：防盏水板+土工丢布（桶复合谁、分快层）防水板该材料：PVC禁E边VA松LD李PE盼HD妖PE等规格：尤幅宽20公00虽——套60捕00省m良m厚度1m读m工艺垫：铺灶挂，应拼幅铺挂方霜法：吊丑挂法、谈热合法分、LV法4隧道防瞎水层（谎防水圈2）4.杆1施工期挂防水层膀缺陷1）遵拼幅贺焊缝炎不严2）懒防水疤板损汉伤4.冬2运营芬期防匆水层池损伤喷射砼妙表面隧道运界营期防眠水层损迫伤原因图1防水层冲力学性揭态试验港试件规复格与加棍载模式喷射砼两表面力学性蹄态模拟励试验结喝论：1)粗糙表炮面会导野致防水选层损伤2)平滑栋表层拒有利通于防事水层暑保护防水狱层保乳护措炒施1）喷携射混凝壤土的表消面用砂剑浆罩面2）也喷射捉混凝姜土的仙表面胞用卵忘石作范粗集肾料表层颈喷砂筹浆人工探抹光2公路隧奥道的防绵排水体壮系5衬砌刷和施洒工缝史防水汤（防缓水圈3）5.1衬砌闻渗漏原因：安（里对策）1）厌衬砌滚裂缝（1）拆冶模过早西（按规治范要求破控制拆映模时间已）（2）混温变滋应力昼（昂让衬乏砌段司自由围变形断）（3）围租岩压力考（使衬腊砌适应碎围岩压茫力）2）砼志不密实（1）材浑料不匀尖（避免连之）（2）衫振捣译不良瞒（顷避免效之）（3）浇怠注间歇树（避免秤之）5衬砌陶和施档工缝贵防水晌（防蓬水圈3）5.岗2施工缝离渗漏原因：1）渗水下汗排不畅2）止钳水带允、膨网胀橡醋胶条腐周围柴不密躁实3）止筹水带据接头歉不严施工缝海渗漏原风因1）女渗水背下排辜不畅图2现行皱的施加工缝惧防水必构造2）止服水带芽、膨趟胀橡横胶条蚁周围裂不密未实施工缝倒防水不描严3）施炸工缝冠止水棍带接尾头不抬严5.奥3可排水胞止水带可排唐水止碧水带翠及其伸设置环向泛施工探缝下鸣部排咐水构担造衬砌环长向施工白缝下部行排水构卵造传统惕安装鞋工艺炎存在祥的问万题图6止水划带传雹统安序装方输法5.条4止水带乡丰无接头昆安装工浇艺衬砌基草础上预轨留止水蛛带安装竹槽2公路隧蚀道的防道排水体灾系6喷射硬砼与护防水屈层间歌隙的皂排水常规设拣计：1）沿隧洗道纵向5—作10再m设置1条（脉准）蜓环向堡排水仙管。2）环嫂向排赏水管赞下端械与纵惹向排勿水管存相接群。可能的骗改进：1）环译向排挡水管谋实现肥全环哀向，竭下端挑与中集央排首水管籍相通准。2）纵腿向排悼水管巨辅助闲环向讽排水疏管排滨水。2公路隧印道的防扇排水体漫系7防水层移与衬砌根砼间隙鲁的排水现状糟：目前设桃计中未歪考虑观点：1）应考编虑2）可福排水晌止水述带可愧部分班解决悟问题2公路蕉隧道溪的防菜排水蹈体系8纵向排勇水现状：纵向济排水施管的沾排水厨坡度夺与路舰面纵捷坡一释致观点惊：纵向丘排水确管在电纵向耗可呈绕波浪量状，劫局部次加大宫水力表坡度9横向排锁水与中凑央排水注意：1）砌上下柏游妥窃善连傅接2）怜照图缘瑞施工郊，保绩证坡遭度3）扑谨防球淤堵10总结渗漏愁水是娇隧道猜的常振见病松害，撑只有灯科学彼设计悠，合剩理选编材和伴精心摔施工讲，才脑能避有免隧拉道渗象漏水六的发笼生。隧道辰防冻隧道冻物害可分盛为两大风类（1）洞内结柱冰（2）结构芽因冻黄损伤前者谈影响览车辆争的正闷常行梁使，瞒后者结影响垄结构相的长附期稳损定，坑两者谁都是的隧道域安全子运营万的隐志患。冻害虎成因（1）关于隧吉道洞内忠结冰冻柔害，具葬有圈层未构造的洞防水体害系未能宝充分发或挥作用遮是洞内蹄渗漏结登冰的主问要原因斗，排水诉体系因软冻不能挠正常工诉作也对过渗漏结枯冰有很绕大影响胡。（2）关于欣结构录因冻螺损伤腹，有杨衬砌梁结构纱因壁珠外冻掏胀损弓伤和终衬砌奖结构格因内两部冻榨胀损味伤两定种情散况。结构言因冻直损伤（1）衬砌拖结构驱因壁报外冻普胀损蜘伤（2）衬砌斗结构领因内枪部冻陵胀损则伤衬砌牙壁外他冻胀衬砌结勇构因壁央外冻胀优损伤发挡生的条煌件：（1）衬砌宪壁外杀有一干定的弊积水（2）一定抗范围然内温秩度低免于0℃当积扁水或/与围候岩冻角结体猴积膨毒胀时唯，会局对衬遍砌结僻构施颤加作锐用力猾，如览果此柱作用融力很位大，芒则可素能使声结构防受到割损伤帖。可仇将这杏种冻蒜胀损哭伤称贞为宏清观冻俩胀损允伤。元宏观蜜冻胀幸损伤搜源于架冻胀都体对剪衬砌牢结构唤施加司的压凉力。衬砌习壁外乡丰冻胀连发展蜂示意图衬砌壁继外冻胀研究宏程观冻胀糠时两个滋重要因踪蝶素通常很被忽视您：一是水篮体的外形开放性车，即从单衬砌外需表面向扭围岩的往各个方般向，都勿可能有插水体进柱退的通凉道；二是冻邀结过程昼的渐进铲性，即崇在隧道晃的横断战面内，流冻结过痕程是沿泡隧道的蒸径向逐欢渐向外违发展的亿。过程鼓说明前图为逗衬砌青壁后浆空腔鞠充水冠后冰词冻发勤展过危程的态示意少图。射水体油冻结喝从衬狭砌的梁外表符面开寻始，0℃等逐温面砍逐渐慎向外貌推进水。此柄间，但水体诊通过勺围岩绿节理滥裂隙穴提供趴的各豆种通虾道向蛮外排歼挤。略当冰炊冻发驰展到梨空腔健壁面筑时，述空腔峰完全集被冰堵体占商据。拼之后映，渗写水无虎法进协入冰脂体，袍冰体找的体凶积不爹再扩考大，情所以孕冰体揭难以口对衬蚁砌结冤构施皇加较赏大的掘冻胀贝压力者。冰常冻过初程发止展到颜一定雹程度僵后，0℃冻结弓面会处结在围岩见内的某车个位置霸，其内歼是冰冻穴围岩，上其外是凭饱水围逗岩。考申虑到冰帮冻的发鞭展过程纲，冰冻救围岩因犹其内裂杂隙水冻幼结而引花起的自印身体积丸增加微挽乎其微能，所以扰，“围坑岩的冻赌结深度级愈大，叙衬砌结溜构所受套的冻胀辞压力愈邪大”的商观点是养错误的躲。因此，掩宏观冻迷胀损伤硬在隧道袭设计时骗可以不度予考虑钻。衬砌帝内部脾冻胀衬砌断内部昏冻胀续可分皮为细耳观冻耀胀和邻微观饶冻胀细观重冻胀怜是指贞隧道互衬砌伞内部棍存在它裂缝毕或空处洞并蛮充满少渗水职，此纪渗水歌冻结库体积俩膨胀丘，在尿衬砌析内向煤裂缝素或空均洞的匪壁面效施加掠作用王力的裂现象店。细奸观冻件胀会旅使裂给缝发脱展、孟连通酸，不归断损糠伤隧也道衬舟砌结畅构，者威胁爽衬砌半结构覆的长撇期稳豪定。微观常冻胀景是指哑隧道范衬砌捆内部穗或表世面存击在微事小空刷隙并谣充满壶水分院，这疫些吸驼附水调分冻律结体间积膨沈胀，盯给其败周围贱的混傻凝土雀材料墙施加烘作用堂力的飞现象弯。细晌观冻编胀会东破坏改混凝父土的降内部丝式结构矿，使朝水泥滋、细箱骨料诱、粗拼骨料间之间伙的联桌系逐棚渐断停裂，浓混凝迫土表诉面不鸭断脱滑皮。聪细观枕冻胀贱在振悟捣不版密实昆、抗赢渗性辈差的刚混凝写土内亮危害酱性很毕大。因此宾，衬抢砌内六部冻鸟胀有茧很大斩的破探坏力参，工窄程建骗设中厦应注京意防塘范。春融期螺冻害原私因(1遵)防水层盏两侧界跪面排水聋不畅（2）纵慢向排撑水管饺冻结（3）出治水口肥封冻(1岗)防水层碰两侧界吴面排水海不畅解冻初三阶员段A逗B聪C（2）纵向宫排水管编冻结春融滥期地友下水抽压力蜂较大原因：（1）地天下水债由地迈表水耀补给抵；（2）一汽些地融带地冲表先或于隧阴道围齿岩解白冻；（3）春融夕期隧道摸下半部裂排水不出畅。冻害叹预防（1）防弱渗漏水（2）患防衬田砌裂宇缝（3）设环嫌向保温笑排水管（4）丹电供秃热防芳冻预樱案衬砌迫裂缝烫预防实践表雷明，寒撇区隧道隐衬砌较券非寒区筋隧道的奔更容易惩出现裂芳缝，而舍且裂缝扭更容易膝发展。帖其原因决在于寒珍区隧道膛衬砌内摔容易出归现较大德的温度佳应力。圾一旦衬淘砌内有到原生的沉或后生危的裂缝丢出现，烧当寒冷挎季节衬矮砌温度压大幅度陷降低时踪蝶，如果借衬砌不执能自由冶收缩，诉则在衬崇砌内就员会出现蹲一定的伴温度应蹈力，特兼别是，顺在裂缝脏的尖端纱，会发逼生较大呼的应力慈集中，差使裂缝数发展。帖久而久鸦之，裂享缝会由惜线状发范展为网沿状，严哥重时衬笔砌掉块乏，威胁年隧道结御构稳定申与行车渣安全。消除或宜减少衬李砌温度岂应力主裁要有两肚条途径橡：一是汗减少衬责砌在寒烦暑季节冲的温度投差；二查是减小姓温变过狗程中的来不利约周束。保温环希向排水酷管寒冷延地区麻的隧厨道常孙因衬合砌壁场后排提水系狂统的糖冻结爸，特每别是嚷环向鲁排水旱管的摄冻结小，而疤导致乌隧道经排水四不畅[10雕][1房诚1]。现有售的隧道段保温方跨法有两档种：一令是在隧栽道衬砌俘的外表脊面全面辈设置保减温层；期二是在胃隧道衬锦砌壁后强全面设释置保温瓣层。第辽一种方策法的不胁足在于笼：在寒朴冷季节卸，如果衫隧道衬乘砌防水期不严，忙渗水会样浸湿衬堤砌表面案的保温毯层，降乌低其保粉温性能信，逐渐少使保温葱层起皮勺脱落，命渗水在写衬砌或钥路面流毯淌并结清冰。第维二种方寺法的不母足在于帜：没有盾注意保欢温层的克防水防免潮，保场温层常仇年处于缘瑞潮湿的袖环境中纽奉，其保展温性能控会大幅移降低。保温些环向叔排水凤管保温环拘向排水严管事实支上，矮只要陪环向捧排水披管畅淹通，晚洞顶旗衬砌姻后就顷不可坡能有据大量骨积水膨，所言以隧翁道保押温的只首要口任务恰是保反证环鹅向排淡水管鸦畅通娱。为供此，块可采黎取局痰部保临温措糖施。疲具体准方法触是：裳沿初破期支笼护表骂面的大环向虫排水盛管设江条带项保温脆层。蜂条带说保温续层由4层材料则组成，征从初期贼支护表庄面到衬蜜砌壁后丛，依次公为土工膨布、高晚分子防泰水板、返保温材掉料、高殖分子防辆水板。裹土工布惰为垫层粥，两层客防水板新将保温凶材料夹款于中间昼，四周最用热合瓣法密封给，保证捉保温材姑料的防教水防潮盏和高效前保温。稠紧贴土窗工布的辽高分子浓防水板突两侧与洪隧道常球规的防腿水板热他合拼接室，使条丘带保温苦层与隧留道防水车层融为低一体。联在寒冷颠地区，想环向排站水管应后直通至桶路面下哀的中央灿排水管跃。路面来下方的称环向排渴水管用轧防水防修潮且断风面呈环亏状的保食温层保躲温。隧道供兴热预案一般违来说桂，隧规道供提热服剂务于绸隧道卵排水鸭。隧吴道供周热有股电热居、地目热、助热风寸和暖领气等负多种犁方式勇，供夏热系所统往幸往需薪要较芬大的什工程深投资撕和可狼观的懂运营捧费用勒，应鹅当慎循用。且在隧塞道冻也害多缩慧发地题区，捧隧道修建设脏中可织考虑铜一种蜻电热贱融冰省预案饼。具乘体做猴法是泉：衬砌肚施工胀时，东在衬浅砌与邮防水韵层间嫩预埋UPV肆C塑料面管，戴该塑许料管乔下端缎至纵钻向排柜水管登，上畏端从沉距路唐面约6m处弯出绸衬砌。秒隧道运妙营过程赚中，若君某些衬俘砌段因瘦壁后“聚下冻上谊融”而佩发生渗盯漏，则扩可向这科些衬砌孕段的预效埋管内巡寿插电热银带，并京通电供以热。热杨能的局形部传导控，能在扎衬砌壁薄后形成球一条排返水通道搞，隧道叔顶部的弱积水便建可得以次排泄，饥从而消仓除隧道度的渗漏伶及其引趴发的各征种冻害票。对于归没有渗咐漏水和凝冰冻的跑衬砌段躁，则无雅需插电档热带和俊供电。隧道供继热预案电热漆带（1）电热散带：通撇电后能做产生热垫量的电悔线（2）特