维普资讯 http://www.cqvip.com 维普资讯 http://www.cqvip.com ２００３ ￣ 第６期 ．．曹曹玉，彭玉’彭勇，膝伟福，勇’膝伟福’魏祥龙，李义军：魏祥龙’李义军：运营铁路隧道渗漏水与衬砌裂损病害分析与整治 ９３ 影响，如果养护工作不及时跟上，或病害整治效果差，也将会加剧 或产生衬砌的裂损。 １．３其它病害 凿一Ｕ型坑，宽Ｇｃｍ深 ￣４ｃｍ，＞用足够量的腻子状 “立止水”瞬间堵漏剂一次 填满压实。 对于有压力水的漏水 点，在漏水点处开宽Ｇｃｍ深 危及隧道运行安全，形成隧道病害的因素还有很多，包括：衬 砌混凝土病害、基底类病害、山体滑坡挤压隧道衬砌造成衬砌裂 损、隧道穿越溶岩地层形成围岩空洞、洞口处塌方、落石等等，由 于篇章所限，不在此处一一赘述。 ２整治技术及新材料的应用 ２．１衬砌渗漏水病害整治技术 ２．１ １注浆防水 （１）衬砌壁后注浆。 对于由衬砌壁后围岩疏松、空洞、集水而造成的严重裂损渗 漏水，尤其是单式衬砌的渗漏水病害整治，将专门的浆液注入到 衬砌壁后，以加固和密实围岩，堵塞裂缝而治水。 在衬砌壁后围岩有疏松或空洞漏水部位，布置间距为２～４ｍ 的注浆孔，先疏后密、中间插补，孔深以穿透衬砌厚度进入围岩约 １０￣３０ｃｍ为宜，孔径 ４２ｃｍ。埋设注浆管，使用压力洗孔，然后 采用防水型Ｔ（、ＲＭ水泥基特种灌浆料进行注浆施工，注浆时孔 口压力控制在０．４～Ｏ．ＧＭＰａ以下，并注意观察浆液的串孔和裂 缝的跑浆情况，注意封堵，直至压满为止，如遇到吃浆量过大时， 可暂停注浆，重新设孔隔天再注，以避免浆液扩散过大造成浪费。 对于衬砌壁后的较大空洞，有条件时可先灌注不分散砂浆或混 凝土，然后补灌防水型ＴＧＲＭ水泥基特种灌浆料；如果衬砌状态 欠佳，可考虑采用轻质型ＴＧＲＭ水泥基特种灌浆料进行回填注 浆，以减少衬砌负荷。 （２）衬砌内防水注浆。 针对淌涌水形式的衬砌裂缝，如果衬砌背后没有大的空洞， 可根据渗漏水分布情况，在完成拱部衬砌裂缝封堵后，将浆液注 入到衬砌体内或初、二衬之间，以加固和密实衬砌、堵塞裂缝，提 高衬砌强度和抗蚀防水能力，同时分段赶水，集中由边墙排水槽 排至边沟。注浆时，先按１～２ｍ间距布设注浆孔，孔深应严格等 于或小于各段的钢筋混凝土衬砌厚度，不能打透初期支护，孔径 为４２ｍｍ，埋设注浆管。如图１，图２所示。 先进行压水试验，确定 渗透范围和合理孔间距。 然后采用超细防水型 ＴＧＲＭ水泥基特种灌浆料 进行注浆施工，注浆时孔口 压力控制在０．４ＭＰａ以下， 压浆时注意观察浆液的串 图ｌ注浆孔布置示意图 孔和裂缝的发展情况，注意封堵和调整注浆参数，直至压满为止。 衬砌内注浆适合于复合衬砌中因一、二衬之间有空隙或衬砌内 混凝土疏松、有孔洞而造成的大面积渗漏水。 ２．１．２凿缝填充堵漏 整治衬砌孔洞或比较规则、明晰的衬砌浅表裂缝的渗漏水 病害，可采用凿缝填充堵漏措施。先凿除裂缝周围的腐蚀、松散 混凝土，并用堵漏剂填塞，以达到治水和修补的双重效果。渗漏 裂缝堵水如图３，图４所示。 对手 一般漏水点，用钢钎或手持式砼切割机在漏水点周围 ￣＞４ｃｍ的Ｕ型坑，在坑 安放一根管径ｊ２『８ｍｍ～ ｊ２『１２ｍｍ软塑管引水，然后 用“立止水”从边缘向坑中 图２注浆断面示意图 央封堵，逐渐缩小漏水范 围，最后将排水软管扎住， 并用“立止水”封堵严实。 对于漏水裂缝，沿裂缝 方向开Ｕ型槽，槽宽６ｃｍ。 深≥４ｃｍ。用钢丝刷将槽缝 璺 ｝ 。 边墙ｌ 内的碎石、浮浆、杂物全部 清除掉，用高压水冲洗干 净。用“立止水”堵，将腻子 状“立止水”捏成合适形状， 迅速填入Ｕ型槽内，挤压密 实。遇到长裂缝需分段封 堵时，“立止水”间的接茬要 成反八字形相接。 ２．１．３背水面内贴式防水 用高效防水剂喷涂在 有渗漫水等病害或修补后 的衬砌背水面，以封闭表 图４ ｌ—ｌ示意图 当增加材料用量和喷涂遍数，确保 涂层有足够厚度，喷涂过的防水层 图６ 放大图 可适当洒水养护。对髓道村砌上舶旌工缝、变形缝要以麓两侧 维普资讯 http://www.cqvip.com 西部探矿工程 ＪｕＴＬ ２００３ Ｎｏ．６ ２０ｃｍ范围为界喷涂“柔性优止水”，以提高防水保护效果。 ２．１．４边墙盲沟排水 浆碎屑，用高压水冲洗干净，在修补处刮涂ＵＰ２０００结构修补剂， 当第一层ＵＰ２０００开始初凝硬化时，抹第二层ＵＰ２０００，每一层厚 对于拱部渗漏水严重的部位以及边墙淌水部位，应先在对 应涌水点的边墙位置开泄水孔，以减少涌水点水压，然后再用“立 止水”封堵漏水点，如果泄水孔不能有效减少水压，同时隧道所处 地质环境允许排水，可采用边墙暗槽排水方法：用钢钎或手持式 砼切割机沿涌水点开凿一向下至边墙的Ｕ型槽，槽宽２４ｃｍ，深 ≥１４ｃｍ。在Ｕ型槽内埋设 ２０ｃｍ半圆型塑料管，然后用“立止 度≤２咖，如此方法至表面刮平，如果洞界较大较深，要打钎钉挂 钢筋骨架，并可在ＵＰ２０００中拌和骨料以提高强度。 ２．２．１．４表层修补加固 对于隧道衬砌存在较大面积的裂损、表层脱落等病害，且隧 道限界条件又不能满足常规施工要求的，可考虑采用ＡＤＥＸ混 凝土结构修补防护体系。ＡＤＥＸ混凝土结构如图９，图ｌＯ所示。 该体系由Ｎ型（Ｎｉｖｅｌｅｘ）底涂 水”、ＵＰ２０００嵌填密实，并在槽宽及两测２０ｃｍ范围喷涂“柔性优 止水”。暗槽排水如图７．图８所示。 材料、玻璃丝束增强网（Ｒｅｉｎｆｏｒｃ— 拱 猷 线 捌 ｌ＇ｖ Ｉｆｌ 迪｜． 川 圈７暗檀排水示意圈 圈８横断面示意圈 对于高寒地区要对排水盲沟采取保温措施，可以考虑采用 深埋聚氨酯保温盲沟。其适用温度在－－２０℃～一４ｏ℃间，在施做 时要结合衬砌、围岩状态及水的分布处理好集水口，防止水在集 水口冻结，如果不能保证集水口的防冻，且在围岩、衬砌间存在浅 表水，就要考虑衬砌保温一在衬砌表面喷涂聚氨酯保温层，以保 证冬季盲沟排水畅通，防止冻害发生。 ２．２衬砌裂损整治技术 ２．２．１衬砌嵌补加固 ２．２．１．１裂缝 对于漏水或不漏水的衬砌裂缝，参照整治漏水的方法，用“立 止水”瞬间堵漏剂或“ＵＰ２０００结构修补剂”嵌填。 ２．２．１．２强涌水裂缝 以改性聚合物、水泥为胶结材料，石英砂为骨料构成ＰＭＣ 聚合物砂浆。该材料除具有快凝、早强和水下不分散的特性， ３０ｍｉｎ抗压强度达１０ＭＰａ，ｌｈ后抗压强度达１４ＭＰａ以上。在设 计中，材料的初凝时间为６￣８ｍｉｎ，在１２ｍｉｎ内脱粘、固结（可根 据现场具体情况调整），并可按设计要求调整配方，配制聚合物 （减量）砂浆，满足不同病害整治施工需要。 ２．２．１．３腐蚀成洞、空鼓剥皮掉块的衬砌 ’ 凿除腐蚀成洞处砼，要求凿到新鲜砼为止。剔除空鼓，清除浮 ｉｎｇＭｅｓｈ）、Ｒ型（Ｒｅ，ｆｌｅｘ）面涂材料 组成。对混凝土结构病害具有极 好的修补防护功能。ＡＤＥＸ混凝 土结构修补防护体系抗老化、耐盐 雾、耐酸碱和抗化学腐蚀的性能及 单向呼吸性，可有效防止水汽及有 害介质的侵入。ＡＤＥＸ混凝土结 圈９剖面圈 构修补防护体系与结构表面粘结 牢固、不开裂，具有良好的弯曲弹 性。施工完成后无需养护。 ２．２．２注浆锚杆加固 隧道衬砌由于塑性压、偏压和 倾斜蠕变、围岩松弛造成的垂直压 等引起的衬砌变形、裂损病害，采 圈ｌＯ １节点大样圈 用锚杆加固是有效的整治方法，锚杆的布置如图１１，图ｌ２所示。 圈ｉｉ注浆锚杆平面布量雷 圈１２ １－－１剖面圈 ． （下砖第９７页） 维普资讯 http://www.cqvip.com ２００３年 第６期 汪俊民：软弱围岩地段双连拱隧道施工技术 ９７ ６。防水层施工 输到洞内，混凝土输送泵泵送入模，机械振捣。 ．’ ． 文山下隧道防水层设计采用ＥＶＡ塑料板与无纺土工布复 由于文山下隧道位于Ｒ－－－５１０ｍ小半径曲线上。为确保隧道 合而成的防水板。防水板在出厂时已加工成宽２ｍ，长度蹒足环 曲线圆顺并尽量减少施工缝，衬砌台车长度选定为９ｍ。当台车 向吊挂长度（含预留量）的长条状，并在背卮预留景带方便吊挂。 两端头中心位子线路中心线上时，则线路中心在台车中部向曲 防水板铺设时利用防水板专用台架采用无钉铺设技术，每相邻 线外侧的偏移量按下式计算为２ｃｍ。 板幅间采用ＺＰＲ－－２１０Ｖ型热合机进行热焊连接。 ａ—Ｒ一［Ｒ 一（Ｌ／２）０］ ／ｚ 防水板吊挂时要求每平方米不少于一个吊点，并应根据隧 式中； 一一偏移量； 道超挖情况，吊挂时预留一定的松弛度，防止砼浇注时因预留量 Ｒ——曲线半径； 不足造成顶部防水板拉裂或脱落。 Ｌ＿一～台车长度。 其它防水：设计施工缝安设遇水膨胀止水条、伸缩缝安设橡 为保证隧道净空要求，在开挖和二次衬砌时将净空均扩大 胶止水带进行防水处理。 ２ｃｍ，台车就位时。台车两端头中心同时向曲线外侧平移ｌｃｍ。则 ７监控量测 能保证二次衬砌后所有点位均不会侵限。 监控量测包括周边位移、拱顶下沉、地表下沉、围岩压力等几 ９结束语 个项目，测线和测点布置严格按要求进行，作好详细记录，并做数 实践证明，对地处软弱围岩的连拱隧道施工宜先贯通中导 据分析处理，及时反馈信息指导施工作业。 洞，既起地质超前预报作用，又能改善洞内施工环境。同时施工中 ８二次衬砌 的监控量测又是确保隧道施工安全的必要手段。针对不同的地 二次衬砌采用全液压大型衬砌台车一次浇注成型。衬砌混 质情况，选择合适的开挖方案，无疑是对隧道施工安全、质量的又 凝土采用在洞外自动计量拌合站集中拌合，砼搅拌式输送车运 一重要保证。 （上接第９４页） 案、合理引用国外的和自行研发新材料等方面的工作。成功地完 有效的锚固作用能改善围岩及结构的力学性能，控制围岩体 成了一些隧道的病害整治项目，取得了满意的工程效益，并得到 结构变形的发展，形成具有动态耦合作用的衬砌—锚杆～周岩体 了用户和管理部门的好评。在对渗漏水与衬砌裂损病害整治的 系自适应内承载结构，从而保证隧道体的稳定性。具有严重裂损 过程中，我们认为： 或变形隧道体多处在围岩破碎、软弱、受地下水危害、难以成孔的 （１）阻止或降低地下水对隧道围岩和衬砌的影响是隧道病害 地段，目前较为有效的锚固办法是采取以自钻式或半自钻式锚管 整治设计要贯彻的主要思想； 等成孔置杆方式，高压注入具有早强高强性、可注流动性、膨胀密 （２）对隧道漏水病害，防、堵、排结合，拱堵墙排，才能提高隧 实性的加固型ＴＧＲＭ水泥基特种灌浆料，以形成注浆锚固加强 道衬砌抗渗、抗蚀能力； 带，全面改善围岩及结构的承载和抗渗特性。从效果、可操作性、 （３）采用成熟先进技术和新型材料，分段予以整治；严重线 经济性等方面考虑，可选择国产的ＨＺ２５Ｋ型半自钻式高效注浆 段，重点整治。 锚杆，它是集钻头、锚杆、注浆导管为一体的管式锚杆。（奥地利 进口的迈式自钻式中空锚杆，这种锚杆集钻进、注浆、锚固功能于 考文献 一体，能够保证在复杂地层中的锚固效果。） ［１］铁道部第－３２程局主编．铁路工程施工技术手册——隧道［Ｍ］．北 ２．２．３粘贴高强板加固 京：中国铁道出版社．１９９５． 对于一般性的衬砌裂损，当隧道内净空严格、管线设备 较多、整治外观要求较高时，可采用衬砌内表面粘贴碳纤维板或 ＡｎａｌｙｓｉｓａｎｄＴｒｍｔｍｍｔｔｏＤ．圈 ｏｆＬ蜘ａｎｄ 钢板加固方法，以承担衬砌内面所受的拉仲应力，抑制弯曲裂缝 Ｌｉｎｉｎｇ Ｆ￣ｌａｒｅ Ｒａｉｌｗａｙ Ｔｍｍｅｌｓ Ｕｓｅ 开口的效果，同时，也能防止混凝土剥落。碳纤维板是极好的加 ＣＡＯ Ｙｕ，ＰＥＮＧ Ｙｏｎｇ，ＴＥＮＧ Ｗｅｉ—ｆｕ，ＷＥＩ Ｘｉａｎｇ－ｌｏｎｇ，ＬＩ ＹＩ－ｊａｎ 固材料，质轻、抗拉伸强度高、加固效果好，但单位造价较高，国外 （１．ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＦａｃｕｌｔｙ，Ｃｈｉｎａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆＣ，ｅｏｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｗｕｈａｎ 应用普遍。钢板加固有防腐问题，目前多被碳纤维板加固取代。 Ｈｕｂｅｉ ４３００７４，Ｃｈｉｎａ；２．Ｄｅ ｎｒｔＡｒｔｌｅ？￣ｏｆ ｆ＾ ｃ口Ｚ ２．２．４注浆加固 Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｔｏｎｇｊｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２１００３４，Ｃｈｉｎａ） 注浆加固是整治隧道病害的基本对策，在工作中多结合防水 注浆进行，前面已有介绍，在此不再赘述。在衬砌加固方面，还有 Ａｈｓｔｒａｄ：Ｌｅａｋｉｎｇ ｄｉｓａｓｔｅｒ ａｎｄ ｌｉｎｉｎｇ ｆａｉｌｕｍ ａｒｅ ｔｗｏ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｄｉｓａｓｔｅ￣ 挂钢筋网喷混凝土和喷钢纤维混凝土以及套拱、换拱、拱架加固 ｉｎ ｒａｉｌｗａｙ ｔｕｎｎｅｌｓ ｉｎ ｕｓｅ．Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｍａｎｙ ｙｅａｒｓ ｏｆ ｐｒｏｊｅｃｔ ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅｓ，ｔｈｅ 等，这些传统整治手段不在本文叙述之列。 。 。ｒｅａｓｏｎｓ ａｒ ａｎａｌｙｚｅｄ ｆｏｌｒ ｔｈｅｓｅ ｔｗｏ ｄｉｓａｓｔｅｒｓ ａｎｄ ｐｒｏｆｆｅｒｅｄ ｔｒｃａｔｍｇｎｔ ｔｅｃｈ－ ３结束语 ｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｎｅｗ ｍａｔｅｆｉａｌ ｕｓｅｄ ｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｌｙ ｊｎ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ ｆｏｒ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ 近年来，我们与北方交大隧道中心及各铁路局在路内联合开 ｆｏｒ ｔｈｅｒｒＬ 展隧道病害整治工作，一直重视深入分析病害成因、优选整治方 Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｔｕｎｎｅｌ ｌｅａｋｉｌｌｇ；ｌｉｍｎｇ￣ｉｌｕｒｅｌ ｔｒｅａｒ．ｔｉｇｈｔ；ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ’ ．
