浅谈隧道复合式衬砌夹层防水新技术
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风火山隧道复合式衬砌防水层保温层铺设技术陈德国(中铁二十局集团公司青藏铁路指挥部青海格尔木)摘要:新建青藏铁路风火山隧道地处青藏高原腹地,全长1338m,为多年冻土区隧道。
洞身为少冰、多冰冻土,对防水保温施工要求较高。
施工中我们采用双层复合防水板间夹5cm聚氨酯保温层的防水保温结构。
防水板采用无钉铺设,双缝焊接,保温板间隙以聚氨酯粘合材料胶合。
主题词:冻土隧道防水保温复合防水板聚氨酯保温板无钉铺设风火山隧道是世界上海拔最高的隧道,地处青藏高原腹地,全长1338m,属高原多年冻土区隧道,最大埋深约100m。
山体为单斜山,构造不甚发育,岩层相对较完整。
山顶基岩大部分裸露,侵蚀、剥蚀作用强烈。
隧道全部处于直线,除进口300m为4‰的下坡外,其余为14‰的下坡。
隧道洞身全部位于冻岩之中,年均地温Tcp<-1℃,处于低温基本稳定区和低温稳定区。
进出口端含土冰层、饱冰、富冰冻土发育。
洞身多为少冰、多冰冻土,基岩风化层厚一般为8~10m,局部基岩风化层中发育1~2.5mm厚的富冰、饱冰冻土。
该隧道建设标准高,难度大,尤其是对防水保温处理要求非常严格。
经深入调研和充分论证,决定采用双层复合防水板间夹5cm聚氨酯的防水保温结构,无钉铺设防水板。
防水板以热合双焊缝焊接,保温板间缝隙以聚氨酯粘合材料胶合。
一、复合式衬砌防水保温机理:风火山隧道横断面设计为五心圆圆拱墙形式,两侧设电缆槽及保温排水沟。
隧道复合式衬砌是分为内外5层先后施作的隧道支护衬砌结构。
即在隧道爆破开挖后,以模筑砼支护(格栅架+锚杆+浇注砼)为初期支护(Ⅵ级围岩浅埋地段还须施作R32自进式锚杆并预注低温超早强水泥浆),经监控量测确认初期支护基本稳定后,在模筑支护砼基面上铺设防水保温层以及防水保护层,然后绑扎钢筋立模浇注防水砼作为二次衬砌.见下图: 复合式衬砌防水、保温有防水层和保温层及防水保护层,三者缺一不可。
首先,防水层主要起到将衬砌外部的水排堵在外面的作用,隔热保温层则尽量减小洞内气温与地层热交换的影响,防水保护层主要是考虑到对隔热保温层的防水处理特别是在基底及仰拱部位,除防水板外再加铺一层无纺布(>300kg/m2)。
地铁浅埋暗挖隧道复合式衬砌防水技术综述摘要:城市地铁浅埋暗挖区间隧道防水技术包括混凝土支护层、防水层以及衬砌层,三种结构互相辅助,相辅相成。
在提高结构砼抗渗的前提之下,关键就是要控制混凝土本身的结构裂缝和密实度。
本文以工程实例说明,期望能为类似的工程提供借鉴。
关键词:浅埋暗挖隧道防水技术随着科技和社会的不断发展,城市不断扩容,汽车保有量不断增加,道路越来越拥挤,城市轨道交通为人们提供便捷和方便,地下铁道是未来大城市主要交通工具之一。
对于地铁隧道的防水效果也一直是人们关注的焦点,它是地下铁道运营和安全的保障。
地铁浅埋暗挖隧道复合式衬砌防水是一门相当复杂的技术,它不仅关系到了国家城市经济的建设,对于人民群众的生命财产安全更是有着直接的影响,所以我们对于它的防水体系设计以及施工成果都需要密切的关注,力求各个环节不出现任何的差错。
本文以深圳地铁三号某区间为例,对地铁浅埋暗挖隧道复合式衬砌防水技术进行综述。
一、本区间工程概况1、地质情况:结构穿越淤泥粉质粘土、粉细砂、透镜状中粗砂、透镜状砾砂、粉质粘土、砾(砂)质粘性土及夹杂全风化花岗岩、。
2、水文地质⑴地表水:地表雨水和福田河里的河水。
属区域河流,属常年流水。
⑵地下水类型:区间范围地下水主要有第四系孔隙水、基岩裂隙水,赋存于冲洪积砂层及沿线砂(砾)质粘土层中,地下水埋深0.7~8.8m,以孔隙潜水为主,局部地段微承压。
⑶水质类型及其腐蚀性地下水对混凝土结构及钢筋混凝土中的钢筋具弱腐蚀性,对钢结构具中等腐蚀性。
二、防水设计原则以及指标区间防水设计遵循“以防为主、刚柔相济、多道防线、因地制宜、综合治理”的原则,以结构自防水为主、附加防水层为辅二级标准。
采用复合式衬砌方式,加强初期支护防水效果的基础上铺设结构全包防水,防水材料为1.5mm厚PVC防水板+300g/m2无纺布,最后采用浇注防水混凝土来作为二次衬砌的手段。
施工缝防水材料及构造措施为:底、顶板及侧墙施工缝防水采用一道遇水膨性止水胶加一道注浆管。
论隧道复合衬砌施工技术复合式衬砌采用先后两次支护,对衬砌受力非常有利,而且表面光洁平整,有利于隧道通风和防水,并保护外层支护,使喷层内钢筋网和锚杆端部免于锈蚀。
目前复合衬砌施工技术已广泛应用于隧道施工,本文对复合式衬砌技术进行概述,并对其主要施工技术进行分析。
标签隧道;复合式衬砌;施工要点一、复合式衬砌(一)复合式衬砌复合式衬砌指的是分内外两层先后施作的隧道衬砌。
在坑道开挖后,先及时施作与围岩密贴的外层柔性支护(一般为喷锚支护),也称初期支护,容许围岩产生一定的变形,而又不致于造成松动压力的过度变形。
待围岩变形基本稳定以后再施作内层衬砌(一般是模筑的),也称二次支护。
两层衬砌之间,根据需要设置防水层,也可灌筑防水混凝土内层衬砌而不做防水层。
(二)复合式衬砌的复合方式复合式衬砌的外、内层复合方式有以下几种:喷锚支护和混凝土衬砌;喷锚支护和喷射混凝土衬砌;可缩式钢拱喷射混凝土支护和模筑或喷射混凝土衬砌,以及装配式衬砌(管片)和模筑混凝土衬砌等。
最通用的是外层采用喷锚支护或轻型管片,内层采用整体式模筑混凝土衬砌。
两层衬砌间的防水层,可采用喷涂乳化沥青等防水胶剂,或采用厚度不等的软聚氯乙烯薄膜、聚异丁烯片、聚乙烯片等防水卷材,并固定在支护上。
为保证防水卷材施工接缝的质量,一般需要用热气焊接或电阻焊接,亦可用适当溶剂作溶解拼接。
(三)二次衬砌的作用既然喷射混凝土具有一定粘结力和抗剪强度,能充填裂隙,加固围岩,抑制其变形发展,与围岩紧密粘结共同工作,提高围岩稳定性,但是对于复合衬砌的公路隧道,模注混凝土二次衬砌仍是十分必要的辅助支护。
这是因为:(1)喷射混凝土层改善了衬砌的受力条件,降低衬砌的变形,可承受部分围岩传递的轴向压力及少量拉应力,当隧道通过落差小的断层(否则选线避开),大倾角地层,外侧山体覆盖较薄,线路与洞口地形等高线斜交,以及软弱围岩,此时作用在衬砌上的荷载比一般隧道要大,二次衬砌可承受部分荷载,并与围岩、锚喷混凝土共同工作。
隧道衬砌结构缝防水施工技术分析摘要:目前,公路山岭隧道结构缝大都采用橡胶止水带和钢板止水带两种措施防水,本文在早期研究成果的基础上,进一步深化止水带作用原理,研究隧道结构缝渗漏水的原因,并据此设计了提高隧道环向结构缝处止水带平顺度的可伸缩端头模板,还设计了隧道纵向施工缝止水带定位夹具,提高了隧道纵向施工缝处止水带的顺直度,保证了止水带安装的准确性。
关键词:高速公路;隧道工程;衬砌;施工缝;防水引言隧道工程施工中,主要涉及到隧道工程的预埋洞室、施工缝变形缝以及衬砌结构缝等,需要对各个不同的施工环节问题进行全面排查,针对产生的渗水和漏水问题,提出针对性的防水处理要点来加以解决,避免对后续隧道工程项目的使用工作安全性造成严重影响。
1隧道结构缝防水的重要性隧道二次衬砌环向结构缝包括施工缝和变形缝,其中环向、纵向施工缝是混凝土先、后浇筑形成的,是不可避免的。
隧道二次衬砌变形缝准确应称为环向变形缝,变形缝是为了满足抗震设计需要或温度变化、结构沉降等因素变形需求而在衬砌设置的间距一定缝隙,由于变形缝处没有混凝土的填充,所以变形缝的防水要求比施工缝要高。
隧道渗漏水源于二衬结构自防水失效,而隧道衬砌结构防水失效的原因主要为隧道施工缝和变形缝的防水失效。
但目前人们对隧道衬砌施工缝和变形缝的防水机理认识不足,因此隧道结构缝防水体系具有一定的改进空间。
2隧道工程项目防水体系构建有效结合本次隧道工程项目施工环境情况,需要建立起一套特定结构的隧道工程自防水体系,有效避免地下水大量渗透,确保隧道工程项目的使用安全性,要始终保持隧道工程项目地下水环境处于完全可控的状态。
比如,隧道衬砌结构使用的是防水混凝土,或者是设置防水板和防水层等,隧道衬砌结构主要是以本体防水处理工作方法为主,以施工缝等防水处理作为其中的重点,隧道工程项目设置工作需要从地表位置进行处理,有效做好围岩结构防渗透、防水层防水以及衬砌结构自防水等相关工作内容。
在针对隧道衬砌结构缝防水设计工作中,要求使用不小于300g/m2的无纺布和厚度不小于1mm的防水板,对衬砌结构缝进行防水处理,隧道的明洞衬砌外边缘需要铺设防水层材料,隧道的明洞和暗洞位置连接防水层,同时接头位置需要进行紧密衔接,明洞靠近回填地段需要设置一层黏土隔水层,可以有效防止地面径流产生严重下渗情况,提高隧道工程项目自身的防排水性能和稳定性。
城市隧道工程中的防水新技术研究在城市的发展进程中,隧道工程扮演着至关重要的角色,它们为交通的顺畅流动提供了有力支持。
然而,隧道工程中的防水问题一直是一个棘手的难题。
如果防水工作不到位,不仅会影响隧道的正常使用,还可能导致严重的安全隐患和巨大的经济损失。
因此,研究和应用新的防水技术对于城市隧道工程的建设和运营具有重要意义。
一、城市隧道工程防水的重要性城市隧道通常处于复杂的地质和水文环境中,地下水的存在是不可避免的。
如果隧道的防水措施不完善,地下水可能会渗入隧道内部,造成以下几个方面的问题:首先,会影响隧道结构的稳定性。
水的渗透会导致混凝土结构的侵蚀和劣化,降低其承载能力,从而威胁隧道的整体安全。
其次,会损坏隧道内的设备和设施。
例如,电气设备可能因受潮而短路,通信设备可能受到干扰,影响隧道的正常运营和管理。
再者,会影响行车安全和舒适性。
隧道内的积水会使路面湿滑,增加交通事故的风险,同时也会给驾驶员和乘客带来不适。
最后,会增加维护成本。
频繁的维修和处理渗水问题,需要投入大量的人力、物力和财力。
二、传统防水技术及其局限性在过去的城市隧道工程中,常用的防水技术包括防水卷材、防水涂料和止水带等。
防水卷材通常是由合成高分子材料或沥青材料制成,铺设在隧道的衬砌表面。
然而,这种方法存在一些局限性。
卷材的接缝处容易出现漏水问题,而且在施工过程中,如果卷材受到损坏,修复难度较大。
防水涂料在一定程度上可以弥补卷材的不足,但其防水效果往往受到施工质量和环境条件的影响。
如果涂层不均匀或者厚度不够,很容易出现渗漏现象。
止水带一般用于隧道的施工缝和变形缝处,但其安装精度要求较高,且在长期使用过程中容易老化和损坏。
三、防水新技术的发展随着科技的不断进步,一些新的防水技术逐渐在城市隧道工程中得到应用。
1、新型防水材料高分子自粘防水卷材具有良好的自粘性和自愈性,能够有效地防止卷材接缝处的漏水问题。
同时,其与基层的粘结力强,施工方便。
浅析山岭隧道复合衬砌防水施工技术作者:黄忠孙道军来源:《名城绘》2019年第03期摘要:结合实际,以复合衬砌防水施工技术为研究对象,分析在山岭隧道施工过程中该技术的应用,首先详细解析山岭隧道防水内容,其次在阐述复合式衬砌施工要点和结构层的基础上,详细对该技术的应用要点进行讨论,希望分析后可以给相关人士提供参考。
关键词:山岭隧道;复合衬砌;防水施工;技术应用在隧道建设施工过程中,质量问题始终是核心和重点,隧道防水工程也是隧道工程重点建设项目之一。
由于现场施工情况复杂,施工人员较多,各项管理工作繁琐,因此,有限的人力资源不能及时协调各方问题。
但是,如果对工程的关键环节进行把握,可以有效保持隧道建设施工的质量。
通过实施相应的对策对隧道施工问题进行集中整治、综合治理,可以有效提高隧道的安全性能,避免质量问题的出现。
尽管如此,防排水问题仍是当前隧道建设项目的核心难题之一,早在我国开始实行隧道采挖项目的时候,就已经开始针对防排水问题建立专家小组,集中力量攻克难关。
我国隧道的防水设置有三道防线,分别是初期支护、分体式防水层、二次衬砌并对施工缝等作出处理。
由于地下水渗透能力强,如果水压较大,可能导致防水效果差,地下水顺延管道渗入隧道内部,给交通安全带来强烈隐患。
一、山岭隧道防水简述山岭隧道需要穿越不同地层,面对的地下水系情况复杂多变,即使是一条隧道的不同路段,地下水出露也会完全不同。
当前,为了克服这一现状,将隧道划分成不同区域,采用“分区隔离防排水技术”。
隧道防排水系统需要做到防排结合,截堵同一的原则,根据当地实际情况因地制宜,有地下水的即使治理,没有地下水出露的要做好防范准备。
隧道的防排水系统主要由防水型和排水型两种模式,其中防水型需要承受水压,排水型则不需要。
二、复合式衬砌防水层施工要点及防水层结构1.防水层施工要点1)混凝土喷射要求:D/L≤1/6,拱顶D/L≤1/8,如没有达到此标准,则要进行基面处理。
隧道衬砌施工中的防水与抗渗技术隧道是现代交通建设中不可或缺的一部分,随着城市化进程的加快,越来越多的隧道项目被建成或规划中。
在隧道的设计和施工过程中,防水与抗渗技术起着至关重要的作用。
防水是指阻止水分渗入隧道结构内部的能力,而抗渗是指隧道结构能够承受一定的外部水压而不发生渗漏的能力。
隧道衬砌施工中的防水与抗渗技术主要包括以下几个方面。
首先,选择合适的隧道衬砌材料是防水与抗渗的基础。
传统的隧道衬砌材料包括混凝土、砖块等,但由于其疏松性和孔隙较多,容易受到渗水的侵入,因此现代隧道工程中更多地采用高强度、高密度的预应力混凝土,以增加衬砌的紧密度和抗渗性能。
其次,加强隧道的防水措施是确保防水与抗渗效果的重要手段。
除了选择合适的材料之外,还可以采用防水涂料、防水卷材等方式,对隧道结构进行保护。
防水涂料是一种能够形成致密、连续的防水层的材料,常用于隧道墙壁和拱顶的防水处理。
而防水卷材则是一种能够承受一定水压、防止水分渗入的材料,常用于隧道衬砌后侧的防水层。
此外,隧道的排水系统也是防水与抗渗的重要组成部分。
排水系统包括引水沟、防渗带、喷水排水、渗水检测等,能够将隧道内部的水分及时排出,减小水压对结构的影响。
引水沟和防渗带常常位于隧道衬砌的背部,用于收集并排出隧道内部的渗水、雨水等,防止渗水对隧道结构和地基的侵蚀。
喷水排水是一种通过给予水压,将隧道内部的水分以喷射的方式排出来的方法,常用于高压地下水位的隧道。
而渗水检测则是通过安装特定的测量设备,实时监测隧道内部的渗水情况,及时采取措施防止渗漏。
最后,隧道施工中的质量控制也是确保防水与抗渗效果的关键。
隧道施工一般分为初期支护、定型支护和衬砌加固三个阶段。
在初期支护阶段,通过合理选择和施工预支护结构,保证隧道的初始防渗性能。
定型支护阶段是为了进一步巩固隧道结构,预防水分的渗入。
衬砌加固阶段是最后一道保护防线,通过细致的施工工艺和严格的质量控制,确保衬砌的紧密度和抗渗性能。