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[科普中国]-隧道防水堵漏

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防水堵漏工法原理

防水堵漏工法所采用的基本原理是化学灌浆。化学灌浆就是利用手工或机械手段,在压力作用下,将特制化灌材料灌入到建筑物结构裂隙中,使浆材在裂隙中凝固,以达到充填裂隙和止水的目的。

对贯穿裂缝,可采取封缝、埋管,嵌缝,化灌的工艺处理。对非贯穿裂缝,因闭气的关系,难以将浆液灌到裂缝的尖顶区,从而不能消除该尖端区所形成的应力集中区,故处理中应周密考虑各种因素,提高浆液的充填率。对于温度裂缝,考虑到混凝土建筑物对气温的“迟后效应妙,一般选择在混凝土体温度的低点进行灌浆处理,效果较好。对于混凝土微细裂缝处理,必须采用粘度较低、粘结性能较好的灌浆材料及特殊的灌浆工艺,才能达到充填,渗透、固结的止水和补强目的。1

隧道防水堵漏材料合格的防水材料应具有:

(1)能承受一定的机械撞击而不受损伤;

(2)具有耐久性和耐腐蚀性;

(3)防水膜接缝严密性;

(4)施工方便,接缝少;

(5)良好的经济性。2

隧道渗漏水的原因大致可分成自然因素和人为因素2种。

1、自然因素

开挖隧道对地下水的影响,是隧道发生渗漏水的客观因素。根据水力学和水文地质学原理,地下水从高压水位向低压水位流动,有其固定的流线,由于隧道的开挖,形成临空面的低水压区,改变了围岩的力学特性和地下水泾流路线,使周围地下水向隧道内汇集和积聚,给衬砌及底部渗漏水留下隐患。隧道开挖影响范围的大小与地层的渗透系数、水位高低、过水断面大小有关,此外还受大气降水、隧道进深及隧道周围溶洞、泉眼、水库或江、河、湖泊的影响。

2、人为因素(1)隧道防排水系统不完善,排水管道设置不合理、排水沟深度及宽度不够或被泥、砂、灰浆、浆液堵死无法正常排水;(2)混凝土施工接缝、结构连接、混凝土缺陷部位的防水设、材料、施工工艺及质量检验不严格。(3)对特殊地段(侵蚀性地下水、寒冷及严寒地区等)没有采取特殊处理措施,混凝土衬砌在侵蚀性介质经常作用下,出现起毛、酥松、蜂窝麻面等导致材料强度降低,衬砌厚度变薄,导致漏水。3

隧道防水堵漏的必要性由于隧道开挖过程将对围岩造成扰动,导致围岩变形,裂隙发生扩展、导通,引起岩石中地下水下渗进入隧道,

改变地下水流场,地下水位下降,而地下水位的下降导致原有地下水排泄点如泉水出现流量减小甚至断流,从而引发新的环、生态问题,并导致纠纷。因此,隧道的防渗堵漏不仅是隧道本身的需要,也是生态保护和水资源保护的要求。4

隧道防水堵漏特点(1)防水堵漏工法,不仅适用于各种地下隧道,同时适用予各种地下工程的防水,堵漏施工,如人防地下室、地下通道,地下变电站和电缆沟、地下车库、电厂进排水管、地下泵站等的防水堵漏。

(2)防水堵漏工法能有效解决地下工程中混凝土结构的连接缝、施工缝、变形缝、蜂窝麻面及混凝土收缩裂缝等渗漏水。止水、防水效果显著。

(3)防水堵漏工法施工工艺简单有效,机具设备体积小巧,不受施工场地大小限制。

(4)防水堵漏工法中目前所用的注浆材料、嵌缝材料及外涂防水材料,如油溶性及水溶性聚氨酯灌浆材料、821BF遇水膨胀橡胶、TPU聚氨酯止水腻子,SLTF聚合物砂浆等,都已达到国内先进水平,有的已达到国际上同类产品水平。

(5)防水堵漏工法中,若采用特殊的工艺和补强材料,可以对混凝土细裂缝进行结构补强,尤其对大面积浇捣的混凝土因收缩而产生的细小裂缝,也能进行防水补强处理。1