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有關(guān)地鐵暗挖隧道如何做好防水設計與施工論文
1 引言
在對隧道防水進(jìn)行設計時(shí), 設計人員首先要建立在對工程概況內容了解清楚的基礎上, 然后對防水體系進(jìn)行整體設計, 施工人員的施工技術(shù)還要著(zhù)重注意關(guān)鍵點(diǎn)的施工控制。本文主要針對地鐵暗挖隧道防水設計進(jìn)行研究。
2 工程概況
以南京某地鐵線(xiàn)為研究對象, 該線(xiàn)路隧道全長(cháng)1123米, 在隧道某處設計暗挖排水泵房, 做好泵房與隧道的連接。該線(xiàn)路隧道洞口和洞中的圍巖類(lèi)型不同, 兩處雖然都有砂巖, 但前者砂巖級別屬于強風(fēng)化類(lèi)型, 后者大多屬于微風(fēng)化類(lèi)型, 只有局部和洞口一樣, 為強風(fēng)化類(lèi)型。洞口的圍巖級別不如洞身以及局部高。南京該處的水文環(huán)境很豐富, 類(lèi)型有空隙潛水和微承壓水, 由于氣候環(huán)境比較濕潤, 所以降水比較多, 這就給隧道滲水造成影響。這些地下水體會(huì )滲進(jìn)地下基巖中, 在水環(huán)境作用下, 基巖的透水性會(huì )變差, 這就意味著(zhù)如果不及時(shí)排水, 這些水體會(huì )對基巖繼續造成侵蝕作用, 直至基巖硬度和強度再也不符合隧道施工要求。隧道工程中, 不同地段, 地下水位還是有較大差別的, 在崗丘地段, 地下水位為3-5米, 在洼地處, 則最高不超過(guò)2米, 最低不小于0.7米。隧道的結構形式為復合式襯砌結構, 所以結構在施工時(shí), 需要經(jīng)過(guò)初期支護和二次襯砌, 還要在結構中接入排水系統。
3 地鐵暗挖隧道防水設計體系
隧道防水效果顯著(zhù), 并不只是依靠初期支護, 或二次襯砌, 而是將這兩種結構作為防線(xiàn), 被納入到防水設計體系中, 除此之外, 還有兩者之間的防水隔離層以及二次襯砌補償收縮防水混凝土和接縫[1]。正是這些防線(xiàn)的存在, 才使防水體系更加完善。此外還要加上排水網(wǎng)絡(luò )的及時(shí)排水。
3.1 主體防水結構
結構的主體為初期支護和二次襯砌, 其防水手段主要為采用防水混凝土, 相關(guān)人員在選擇時(shí), 要注重選擇防滲漏性能好的混凝土類(lèi)型和型號。這兩道防線(xiàn)的防水效果不同, 在混凝土方面也有不同選擇。前者主要選擇抗滲標號大于S6, 強度等級為20的噴射混凝土, 后者主要選擇抗滲性能標號在S8以上的補償收縮性混凝土。
3.2 施工縫防水
隧道施工縫有可能成為地下水體滲漏的切入點(diǎn), 所以除了要對施工縫的尺寸和形式進(jìn)行規定外, 還要對不同類(lèi)型施工縫的相關(guān)位置外面貼上止水帶, 對水體起到攔截作用[2]。對于水平施工縫, 止水帶為鋼板膩子止水帶, 位置要向中心靠攏。對于環(huán)向施工縫, 止水帶為遇水膨脹橡膠條。
3.3 隔離層防水
隔離層處于第一道防線(xiàn)和二次襯砌之間, 所以隔離層成為第二道防線(xiàn)是否能被沖開(kāi)的關(guān)鍵點(diǎn), 即使水體突破第一道防線(xiàn), 隔離層也要降水攔截在第二道防線(xiàn)之外。所以無(wú)論是在材料選擇上, 還是在施工工藝上, 都要慎重處理。PVC塑料防水板具有很強的防水效果, 并且能承受一定的水壓力, 要注意板厚度。施工工藝采用無(wú)釘鋪設和雙焊縫工藝。在隔離層中, 還有保護層和緩沖層存在, 主要緩解水體的沖擊作用, 主要選擇土工無(wú)紡布。
3.4 排水網(wǎng)絡(luò )排水
在初期支護與隔離層中間還夾雜著(zhù)盲管, 這些盲管在環(huán)向和縱向都有分布, 前者主要起排水功能, 后者主要起集水功能, 這些盲管總換交錯的盲管就形成了排水網(wǎng)絡(luò )。這些不同方向的盲管的規格是不同的, 前者尺寸為70mm×35mm, 后者在長(cháng)度方向上要比前者大一倍, 這些盲管要被固定在初期支護與隔離層中間, 排水網(wǎng)絡(luò )的存在, 使隔離層積水情況減少, 進(jìn)而使接下來(lái)的施工順利。
4 地鐵暗挖隧道防水體系施工要點(diǎn)
4.1 初期支護混凝土施工措施
作為第一道防線(xiàn), 要將水攔截在外, 防水體系整體效果才不會(huì )被削弱, 所以一定要做好初期支護混凝土噴射施工。首先要保證受?chē)娒鏉崈? 在混凝土中加入放水外加劑, 提高混凝土防水效果, 在噴射后, 要對混凝土密實(shí)度進(jìn)行驗收, 在出現質(zhì)量問(wèn)題后, 要對漏水處進(jìn)行注漿或封堵[3]。
4.2 二次襯砌施工注意事項
二次襯砌的施工材料主要是混凝土, 混凝土中的水泥水化會(huì )使混凝土內部結構失穩, 進(jìn)而產(chǎn)生伸縮變化, 二次襯砌抵抗水壓的強度就會(huì )受到影響, 另外初期支護中噴射混凝土之后, 要使其養護強度達到一定標準時(shí), 才能進(jìn)行二次襯砌施工, 避免強度達不到抗壓要求, 進(jìn)而在水的沖擊下產(chǎn)生裂縫。所以在施工中, 要格外注意這兩點(diǎn)。主要的措施有:初期支護施工完畢, 要進(jìn)行質(zhì)量驗收, 只有合格后, 才能進(jìn)行下一環(huán)節施工。防水隔離層位于初期支護與二次襯砌之間, 其在放水的同時(shí), 還對水的沖擊力起到緩解作用, 如此導致二次襯砌出現裂縫的壓力也會(huì )被卸掉。二次襯砌施工材料中, 還要加入鋼筋, 主要對結構強度起提高作用。
4.3 保證施工縫施工質(zhì)量
施工后的施工縫要和結構看起來(lái)是一個(gè)整體, 施工縫才不會(huì )成為滲水的切入點(diǎn), 所以要填充好止水帶, 無(wú)論是在位置安排上, 還是在加固方面, 如此止水帶才會(huì )和混凝土粘結在一起, 成為整體, 止水帶搭接在一起時(shí), 也要保證其間沒(méi)有空隙。
5 結束語(yǔ)
地鐵暗挖隧道防水設計中, 施工人員在將整個(gè)防水結構體系落實(shí)到隧道工程中時(shí), 要特別注意三道防線(xiàn), 每個(gè)施工環(huán)節的施工要點(diǎn), 保證其施工質(zhì)量, 使其不會(huì )成為地下水滲漏的爆發(fā)處。還要保證這三道防線(xiàn)的抗水壓能力, 使結構體系整體防水性能更好。
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