有關地鐵暗挖隧道如何做好防水設計與施工論文
1 引言
在對隧道防水進行設計時, 設計人員首先要建立在對工程概況內容瞭解清楚的基礎上, 然後對防水體系進行整體設計, 施工人員的施工技術還要著重注意關鍵點的施工控制。本文主要針對地鐵暗挖隧道防水設計進行研究。
2 工程概況
以南京某地鐵線為研究物件, 該線路隧道全長1123米, 在隧道某處設計暗挖排水泵房, 做好泵房與隧道的連線。該線路隧道洞口和洞中的圍巖型別不同, 兩處雖然都有砂岩, 但前者砂岩級別屬於強風化型別, 後者大多屬於微風化型別, 只有區域性和洞口一樣, 為強風化型別。洞口的圍巖級別不如洞身以及區域性高。南京該處的水文環境很豐富, 型別有空隙潛水和微承壓水, 由於氣候環境比較溼潤, 所以降水比較多, 這就給隧道滲水造成影響。這些地下水體會滲進地下基岩中, 在水環境作用下, 基岩的透水性會變差, 這就意味著如果不及時排水, 這些水體會對基岩繼續造成侵蝕作用, 直至基岩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, 在窪地處, 則最高不超過2米, 最低不小於0.7米。隧道的結構形式為複合式襯砌結構, 所以結構在施工時, 需要經過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, 並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, 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]。正是這些防線的存在, 才使防水體系更加完善。此外還要加上排水網路的及時排水。
3.1 主體防水結構
結構的主體為初期支護和二次襯砌, 其防水手段主要為採用防水混凝土, 相關人員在選擇時, 要注重選擇防滲漏效能好的`混凝土型別和型號。這兩道防線的防水效果不同, 在混凝土方面也有不同選擇。前者主要選擇抗滲標號大於S6, 強度等級為20的噴射混凝土, 後者主要選擇抗滲效能標號在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, 所以除了要對施工縫的尺寸和形式進行規定外, 還要對不同型別施工縫的相關位置外面貼上止水帶, 對水體起到攔截作用[2]。對於水平施工縫, 止水帶為鋼板膩子止水帶, 位置要向中心靠攏。對於環向施工縫, 止水帶為遇水膨脹橡膠條。
3.3 隔離層防水
隔離層處於第一道防線和二次襯砌之間, 所以隔離層成為第二道防線是否能被衝開的關鍵點, 即使水體突破第一道防線, 隔離層也要降水攔截在第二道防線之外。所以無論是在材料選擇上, 還是在施工工藝上, 都要慎重處理。PVC塑膠防水板具有很強的防水效果, 並且能承受一定的水壓力, 要注意板厚度。施工工藝採用無釘鋪設和雙焊縫工藝。在隔離層中, 還有保護層和緩衝層存在, 主要緩解水體的衝擊作用, 主要選擇土工無紡布。
3.4 排水網路排水
在初期支護與隔離層中間還夾雜著盲管, 這些盲管在環向和縱向都有分佈, 前者主要起排水功能, 後者主要起集水功能, 這些盲管總換交錯的盲管就形成了排水網路。這些不同方向的盲管的規格是不同的, 前者尺寸為70mm×35mm, 後者在長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, 排水網路的存在, 使隔離層積水情況減少, 進而使接下來的施工順利。
4 地鐵暗挖隧道防水體系施工要點
4.1 初期支護混凝土施工措施
作為第一道防線, 要將水攔截在外, 防水體系整體效果才不會被削弱, 所以一定要做好初期支護混凝土噴射施工。首先要保證受噴面潔淨, 在混凝土中加入放水外加劑, 提高混凝土防水效果, 在噴射後, 要對混凝土密實度進行驗收, 在出現質量問題後, 要對漏水處進行注漿或封堵[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使混凝土內部結構失穩, 進而產生伸縮變化, 二次襯砌抵抗水壓的強度就會受到影響, 另外初期支護中噴射混凝土之後, 要使其養護強度達到一定標準時, 才能進行二次襯砌施工, 避免強度達不到抗壓要求, 進而在水的衝擊下產生裂縫。所以在施工中, 要格外注意這兩點。主要的措施有:初期支護施工完畢, 要進行質量驗收, 只有合格後, 才能進行下一環節施工。防水隔離層位於初期支護與二次襯砌之間, 其在放水的同時, 還對水的衝擊力起到緩解作用, 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 保證施工縫施工質量
施工後的施工縫要和結構看起來是一個整體, 施工縫才不會成為滲水的切入點, 所以要填充好止水帶, 無論是在位置安排上, 還是在加固方面, 如此止水帶才會和混凝土粘結在一起, 成為整體, 止水帶搭接在一起時, 也要保證其間沒有空隙。
5 結束語
地鐵暗挖隧道防水設計中, 施工人員在將整個防水結構體系落實到隧道工程中時, 要特別注意三道防線, 每個施工環節的施工要點, 保證其施工質量, 使其不會成為地下水滲漏的爆發處。還要保證這三道防線的抗水壓能力, 使結構體系整體防水效能更好。
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