米家沟隧道渗漏水治理

1、米家沟隧道渗漏水治理摘 要：米家沟隧道是位于新建铁路神木至延安北段上的一座单线隧道。该隧道由于围岩破碎、节理发育、水平基岩层裂隙水渗透性强，以及设计与施工等方面的原因，主体工程完工后，隧道出现渗漏水现象。文章在分析了渗漏水原因的基础上，详细地阐述了治理渗漏水所采用的材料及其施工方法，隧道达到了不漏、不滴、不渗的治理效果。该隧道的渗漏水治理措施可供其他隧道借鉴关键词 铁路隧道隧道漏水治理1 工程概况米家 沟 隧 道位于陕西省绥德县田庄镇米家沟村对面的淮宁河右岸，为新建铁路神木至延安北段上的一座铁路单线隧道。隧道全长 699 m，平面位于两条反向曲线上，呈 S 型，纵断面沿线路走向为 5%a 的上

2、坡。隧道出露的岩层主要为:第四系全新统坡冲积层，第四系上更新统冲积、风积层，中更新统风积层及三叠系砂岩夹泥岩。岩体节理发育，表层风化严重。1 类围岩较破碎，M 类围岩呈水平状，N 类围岩整体性较好。隧道处地表水不甚发育，地下水主要为第四系孔隙潜水及基岩裂隙水，受大气降水补给，以下降泉形式排泄，水质良好，对混凝土污工无侵蚀性。隧道所处地区属黄土高原气候，冬季较长，最冷月平均气温为一 7.5 C，降雨集中在 7 -9月，年平均降雨量为 300 一 400 mma。2 渗漏水情况及原因分析本隧道混凝土衬砌采用工字钢台架、组合钢模，部分地段采用泵送混凝土，部分地段采用人工人模。衬砌完成后，在隧道进口

3、DK259 +750 一 DK259 + 880 和隧道出口 DK260 十 180 - DK260 + 230 的拱墙部位出现渗漏水。渗漏水主要出现在施工缝处，达不到甲方神延总指挥提出的“隧道不漏、不滴、不渗”的要求。经分析，隧道渗漏水主要有下述几方面的原因。2.1 地质方面的原因该隧道所提供的地质资料表明，地下水量较少，仅有少量的基岩裂隙水，因此在隧道防排水设计中全隧道未设防水板，只是在施工支护与混凝土衬砌之间每 50 m 设 0 50 mm 软式透水横向盲管，在单侧水沟部位设中 50 mm 软式透水纵向盲管，全隧道设单侧保温水沟。实际开挖过程中，发现在隧道进口 DK259 + 750 -

4、 DK259 + 880 和隧道出口 DK260 + 180 一 DK260 +230 地段基岩裂隙水比较发育，水平层状围岩透水性强，受大气降水影响明显，裂隙水出露较大。鉴于该地段的实际情况，设计单位在 DK259 + 750 一 DK259 +880 段拱部增设了防水板，但由于隧道位于淮宁河旁，出露水地段与淮宁河最小距离只有 30 m，基岩裂隙水毛细管道与淮宁河相通，冬季时河岸旁的裂隙水毛细管道受冻封闭，造成隧道出露水地段基岩裂隙水压力升高，从而形成渗漏，达不到甲力一神延总指挥关于隧道交验的规定。2.2 施工缝处的施工、材料、工艺达不到要求施工缝止水设计采用遇水膨胀的止水条，但在施工时基岩面

5、已有较大的渗漏水，加之隧道内施工较潮湿，在止水条安装后而混凝土未浇筑之前，止水条已膨胀，使止水条达不到遇水膨胀止水的作用;并且施工中止水条安装时与混凝土不密贴，待混凝土凝固后微量收缩，止水条与混凝土表面产生微小的裂缝，起不到止水的作用，造成地下水从混凝土施工缝中渗出。2.3 排水系统失效在未设防水板地段，环向或纵向盲管靠 50c m 宽防水板和无纺布密闭与混凝土相隔，但开挖中围岩表面不平，施工中砂浆找平做得不够好，致使盲管的密封性不够，导致部分盲管有混凝土浆液流人，堵塞管道，使排水系统功能不能有效发挥。2.4 冬春季冻融影响由于隧道地处北方黄土高原，冬季较寒冷，部分盲管或渗水点由于结冰冻融造成

6、滴水。3 治理原则采用堵排结合、刚柔结合，即隧道拱部边墙渗漏水大的地方采用凿槽排水、表面封堵，小的渗漏水处采用注浆封堵，以及使用刚性材料与柔性材料相结合的治理原则。4 治理渗漏水采用的材料随着科学的进步，渗漏水治理领域中防水材料有了飞速的发展，相继出现了象快速堵漏剂、堵漏王、水不漏,RC 强力堵漏材料、堵漏灵、R 系列堵漏材料等多种防水材料。它们的原理基本相同，都是由多种化工原料复合而成的单组分或多组分材料，以水或其他化学液体作为溶剂，溶解后发生化学反应，或扩散或凝结以堵塞渗水孔隙。对于隧道渗漏水，由于围岩不均质，围岩节理、裂隙水管道变化复杂，应采用多组分复合防水材料、多种工艺相结合来治理。我

7、们 在 对 防水材料进行市场调研后，结合以往对隧道渗漏水治理的经验和教训，在此选择了河北天骄防水材料有限公司生产的 R 型系列堵漏防水材料4.1 R 型系列材料的成分及性能(1) R 一 1 型材料为刚性无机防水材料，由改性纤维素、无机凝胶材料、石英粉、增稠剂、分散剂、稳定剂、抗收缩剂组成，具有带水堵漏、湿面作业、高效快捷的特点。(2) R 一 2 型材料是有机液料和无机粉料复合而成的新型防水涂料。有机液料包括乙烯、醋酸乙烯、各种添加剂。无机粉料包括无机胶凝材料、各种添加剂。该材料涂覆后形成高弹高强的防水涂膜。(3) R 一 3 型材料是以优质的三元基多种橡胶、改性沥青为主体，辅以各种助合剂、

8、吸水剂，以芳烃石油为溶剂，混合后形成高弹性、高强度的新型防水材料(4) R 一 4 型材料是一种快速堵漏的化学注浆材料，由 A 液,B 液、填料组成。A 液为以甲苯二异氰酸醋为主、辅以各种助合剂的液体材料。B 液为以三羚基水溶性聚醚为主，辅以各种助合剂的液体材料填料为无机胶凝材料粉剂，该材料混合搅拌后，经引发、聚合、交联作用，甲苯二异氰酸醋与三轻基水溶性聚醚进行化学合成，形成端基含有过量游离异氰酸根基团的高分子化合物，注人漏水部位后，通过化学反应过程释放出 C02，逆渗漏水管道而向上扩散，并与周围的混凝土胶凝固化成聚合物，填充结构孔隙或裂缝，阻止地下水渗漏，起到堵漏止水作用。4.2 R 型材料

9、的各种技术指标(表 1 一表 5)5 施工方法5.1 渗漏水较大处的治理采用凿槽排水，表面用防水材料封堵。(1 )用 高 压风水冲洗混凝土衬砌表面，清除表面尘埃，以便查找渗水，确定治理部位。(2 )在 渗 漏处理范围处凿“U”型槽，槽上口宽 12。m，下口宽 scm，为防止渗漏水受冻结影响槽内排水效果，凿槽深 2。In。凿槽时，渗漏处上部应多凿 50cln，下部应凿人隧道排水沟内保温层以下。凿槽完毕后用钢丝刷、高压水冲冼干净。(3) 在 凿 好的槽内安设排水板，排水板为 01。m 宽塑料板，其横断面如图 1 所示。安设时因槽下口宽为 8。m，所以将排水板两侧各 1。m 向内凹起，放人所凿的槽内

10、，使排水板凹起的边与槽壁密贴。(4) 排水板安设好后，在排水板上涂抹 R 一 2 型有机液料和 R 一 1 型材料的拌和物。 拌和物拌和时，先将 R 一 2 型有机液料兑水混合，有机液料和水的比例为 1:8，然后再和 R一 1 型刚性无机防水材料拌和，拌和时以拌和物柔和易涂抹为准，既不能太清也不能太稠。拌和后用工民建用抹刀涂抹，涂抹厚度为 scm，并压实。(5) 待涂抹物初凝后，用排刷将 R 一 2 型有机液料涂刷一层，并立刻粘一层牛皮纸，牛皮纸宽度与此时槽宽一致，牛皮纸起隔离的作用。牛皮纸粘贴好后，在纸上再刷一层 R 一 2型有机液料。(6) R 一 2 型有机液料凝固后刷 R 一 3 型防

11、水涂料两遍，两次间隔时间在 10 h 以上。(7 )将 R 一 2 型有机液料和无机粉料按 1:1 的比例搅拌均匀后涂刷一遍，然后用无纺布裹好保温棉粘贴上，并在保温棉上再刷一遍上述比例的 R 一 2 型涂料。此层主要是防止冬季冻结渗漏水，影响排水板排水效果。(8 )采用 R 一 6 型材料填充凿槽,R 一 6 型材料用水搅拌柔和，用抹刀压实，填充时保留1 cm 不填满。(9 )用 普 通水泥、白水泥和筛过的细砂拌合，先确定其比例，使其终凝干燥后的颜色与原衬砌混凝土的颜色基本一致。比例确定后，拌合均匀涂抹槽表面，使其与原混凝土表面平齐，初凝后注意洒水养护，防止砂浆开裂。5.2 渗漏水轻微处的治理

12、采用化学浆液注浆封堵(1) 用高压风水冲洗混凝土衬砌表面，清除表面尘埃以便查找渗水部位，确定治理范围，治理范围在轻微渗漏水处两端各延长 50 cm。(2 )沿渗水缝凿“V”型槽，槽上口宽 10c m，槽深 15。，凿槽完毕后用钢丝刷、高压水冲洗干净。(3 )在槽底埋一层海绵条，然后用 R 一 1 型材料封槽，同时每隔 0.3 一 1 m 埋设注浆管，注浆管采用 10 cm 无缝钢管。埋设时钢管应紧压海棉条。(4)待 R 一 1 型材料凝固达到强度后，注水试压。采用 JB 一 1 型手压注浆泵注清水，以检查 R 一 1 型材料封槽的密封性，如封槽表面有渗水，应凿除后重新处理。(5 )采用 JB 一 1 型手压注浆泵注R 一 4 型化学浆液。R-4 型材料A 液,B 液的比例为 1:1，浆液的凝胶强度用填料调节，一般 A,B 液混合体与填料的比例为 1:U. 3。注浆时，施工温度在 5以上，注浆压力不大于 1 MPa，当浆液从邻近的钢管内溢出并且注浆压力达到 I MPa时，注浆可以结束。(6) 注浆结束待浆液凝固后，凿除注浆管，用 R 一 1 型材料封闭注浆孔。(7 )用 R 一 2 型有机液料和无机粉料按 1:1 比例搅拌后涂刷槽表面一遍，并立刻粘贴无纺布，然后涂刷第二遍，略干后刷第三遍。(g) 用普通水泥、白水泥调色后涂刷表面。6 结束语米家沟隧道在采用 R