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隧道衬砌施工缝和变形缝防水新方法的研究
李 　伟 , 杨其新 , 杨 　丹
(西南交通大学土木工程学院 , 成都 　6 10031)
摘 　要 :针对隧道衬砌结构自防水的薄弱环节施工缝和变形缝
隧道纵向是不均匀的 ,为适应隧道衬砌变形的要求 ,在
防水效果较差 ,常常导致隧道渗漏病害 。目前采用的防水方法
隧道衬砌上间隔一定距离设置变形缝 。变形缝处没有
存在很大的不足 ,而且防水指导思想上就存在一定的缺陷 , 因
混凝土填充 ,失去结构 自防水的能力 , 因此 ,衬砌变形
此提出防排结合 、可维护性的指导思想 。在此指导思想下 ,提
缝也是隧道防水的薄弱环节 。
出隧道施工缝和变形缝防水采用多道设防 , 同时设置备用止水
目前 ,隧道衬砌变形缝防水常用的设施有止水带 、
带和维护注浆管增强防水可靠性 ,提高隧道服役后期的防水能
填缝板 、膨胀橡胶条和嵌缝膏等 ,具体防水措施如图 1
力 。该防水方法不但可以有效进行防水 ,而且可以减小渗水对
衬砌的压力和侵蚀 。
所示 [ 1 ]
。止水带的放置方式一般分为埋入式和外贴
关键词 :隧道衬砌 ; 施工缝 ; 变形缝 ;
式两种 ,预埋在衬砌混凝土中可以阻止渗水透过衬砌
中图分类号 : TU 57 +
U45591　　文献标识码 : A
进入隧道 ;填缝板应具有一定的适应变形缝变形的能
文章编号 :
力 ,用于填封变形缝并起到对止水带及密封材料的支
撑或背衬作用 ;膨胀橡胶条遇水膨胀可以填塞缝隙阻
止渗水的作用 ;密封材料应对变形缝起到止水密封的
作用 ,能适应变形缝的变形 ,并应嵌置在迎水面 。
隧道渗漏水是隧道病害中最主要的病害 ,有 “十
隧九漏 ”的说法 ,而且隧道一旦发生渗漏水后 ,常常引
发其他病害 ,因此隧道防水越来越被隧道工程界所重
视 。隧道防水失效的原因 , 除了隧道防水层破坏导致
隧道衬砌发生渗漏外 , 隧道衬砌结构 自防水失效也会
导致隧道的渗漏 ,而隧道衬砌施工缝和变形缝的防水
失效是造成隧道衬砌结构自防水失效的重要原因。但
目前隧道衬砌施工缝和变形缝的防水工艺存在许多不
图 1　变形缝防水基本构造 单位 : mm
足 ,导致隧道渗漏严重 。因此 ,笔者针对隧道施工缝 、
施工缝的防水方法
变形缝防水的缺点 ,分析现用防水方法的不足 ,并提出
隧道衬砌施工缝包括环向施工缝和纵向施工缝 ,
新的防水措施 。
主要是由于衬砌施工过程中混凝土不能一次性连续浇
筑过长或必须分部施工而设置的施工接缝 ,这种接缝
2 　目前隧
正在加载中，请稍后...隧道明挖段变形缝间距的优化--《北京交通大学学报》2015年04期
隧道明挖段变形缝间距的优化
【摘要】：合理的变形缝间距对隧道结构的安全性和防水性能有重要影响.通过对规范的调研,总结了隧道变形缝间距设置的要点,分析变形缝间距的影响因素:地质状况、截面型式、温度,以及结构轴向和横向安全性、允许沉降等控制指标.提出了变形缝间距设置的思路和计算方法,使传统依靠经验取值向定量计算转变,变形缝设置更加科学.以拱北隧道明挖段为例,通过理论分析和数值计算,确定变形缝间距可优化段.结果表明:当变形缝间距为80m和120m时,均能满足结构轴向安全性、沉降条件.初步将变形缝间距设置为100m,对地质突变处进一步分析,发现隧道结构横向安全性也满足条件.综合考虑,将拱北隧道明挖段变形缝间距从原来的22m设置为100m.该优化方法减少了变形缝的数量,提高了隧道的防水性能,具有一定的工程应用价值.
【作者单位】：
【关键词】：
【基金】：
【分类号】：U455【正文快照】：
3.中交第二公路勘察设计研究院有限公司,武汉430056)变形缝是隧道防水的薄弱环节,根据经验,运营期间有30%的渗漏水发生在变形缝位置,而且比较难以整治[1].依据《公路隧道设计规范》(JTJ D70—2004)规定,变形缝的设置应减小隧道地基差异沉降和衬砌内部的不良应力.而变形缝的间
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&&&&&&&&&&&&隧道变形缝的处置要点
隧道变形缝的处置要点
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变形缝应满足密封防水、适应变形、施工方便、检修容易等要求，变形缝的施工应注意：（1）沉降变形缝的最大允许沉降差值应符合设计规定，设计无规定时，不应大于30mm。当计算沉降差值大于30mm时，应采取特殊措施。（2）沉降变形缝的宽度宜为20～30mm。伸缩变形缝的宽度宜小于此值。（3）变形缝处的混凝土结构厚度不应小于300mm。（4）缝底应设置与嵌缝材料无黏结力的背衬材料或遇水膨胀止水条。（5）变形缝嵌缝施工时，缝内两侧应平整、清洁、无渗水；缝内应设置与嵌缝材料无黏结力的背衬材料，嵌缝应密实。（6）变形缝的设置位置应使拱圈、边墙和仰拱在同一里程上贯通。&&
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&我公司是国内防水堵漏技术研发、施工于一体的综合型企业之一，拥有多年的施工经验积累，近年引进国外先进的防水堵漏技术、设备，不断完善防水堵漏施工工艺、以及高效封堵技术的创新、专业治理各种地下工程渗漏、尤其对大体积砼裂缝漏水、隧道工程、沉降伸缩缝漏水堵漏、有多年的成功处理经验、具备高难度防水堵漏的能力，施工业绩遍布全国各地。&公司专业从事堵漏工程施工。施工范围：高速公路隧道、地铁隧道、铁路隧道、过江隧道、电缆隧道、人行过道、人防通道、循环水通道、涵洞等各类隧道、通道渗水漏水治理。
一、隧道渗漏可能原因
a.因隧道施工受空间限制，使得在浇筑拱部混凝土和回填超挖空间时难以振捣密实，一旦出现纵向刚度不够，地基和围岩扰动，就会产生大量环向裂缝，这使外部水源有了主要渗漏通道。
b.降雨量丰富，隧道所处位置的地下水为潜水类型，这就为隧道周围提供了充足的外部水源。
c.隧道中所有的沉降缝、施工缝及拱墙接缝均没有采取必要的防水措施。
d.浇筑混凝土前，围岩裂隙水没有及时排走，改变了混凝土的水灰比，出现离析现象。
e.受温度应力、收缩应力、机械振动和开山放炮的影响，隧道内出现许多不规则裂缝，形成了不规则渗漏水通道。
f.墙体部分的碎石滤层多被砂浆和混凝土堵塞，而墙脚基础内的预埋引水竹管又多半没按设计尺寸安装，再加上腐烂变质，根本形成不了一个完整的导水体系，最终导致外部水位随之抬高，由墙体和拱墙接缝处渗漏至隧道内。
二、综合治理方案
a.刚柔结合，多道设防。刚性防水可为柔性防水创造施工条件；柔性防水可满足进一步变形的要求。这样可最大限度地保证工程质量。
b.以排为主，以堵为辅。隧道混凝土浇筑质量差，&“次薄弱”部位成为新的渗漏水点所占比例不小，若用注浆方法逐个封堵漏水点，势必会出现众多新的渗漏水点，收效甚微，只有采取疏导排水，局部堵水的方法才能使隧道内的渗漏水得以彻底根治。
c.工艺先进、方法得当。在整个治理过程中，必须保证隧道正常运行。
d.引水泄压，局部止水。使施工程序符合多孔介质内水流运动规律，变被动为主动，创造出有利于治理的施工条件，减轻渗漏水对出水点周围的渗透压力。
沿所有渗漏水裂缝开槽，疏通裂缝四周的渗漏水通道，用“断水和吸水”的方法将槽内及附近的水引入埋于槽内的排水管；局部较大漏水点则埋管泄压；用化学注浆工艺封堵所有引水管。
用切割机沿沉降缝、施工缝、拱墙接缝及不规则裂缝将混凝土切开，在开槽过程中若遇较大漏水点，则用电锤打眼，尽可能疏通渗漏水通道。浇筑混凝土时残留在缝内的木头和杂物分别用錾子和煤油喷灯除去，对整个隧道内的松动石块、砂浆浮层和空鼓的混凝土或砂浆层必须彻底清除。
即使开了槽，裂缝的渗漏也未必完全集中于槽内，有相当多的渗漏水沿槽壁外溢，稍遇阻碍就改变流动方向。若要将渗漏水引入硬质塑料管内，需采取“断水和吸水”的办法，使水聚于某一处，形成水线下滴，落入管内。“断水”就是在渗漏水外溢处用切割刀开一斜槽，低口朝向排水槽，下檐口向内倾斜20～30°，宽度2～4mm，深度2～3cm。在渗漏水量较大，或有多处外溢的裂缝上可连续“断水”几次，直到“断水”处以下裂缝无外溢水出现为止。
专业承接：&1、地下室车库工程渗水堵漏施工。&2、地下基础建筑工程底板渗漏水堵漏施工。&3、高速公路、海底、过江、地铁路隧道工程沉降伸缩缝渗漏水堵漏施工。&4、矿井通道电梯井基础坑工程施工缝渗漏水堵漏带水作业施工。&5、混凝土结构冷却凉水塔循环通道污水处理池工程渗漏水防腐堵漏施工。&6、沉井水泵房大坝隧洞取排水工程渗漏水堵漏施工。&
堵漏施工方法
&&&&&　　堵漏：用凿子或冲击钻将渗水部位打成4~5cm深，直径2~3cm的孔洞，用于冲洗干净后，r-1型材料加水（灰:水=1:0.3）搅拌均匀，捏成料团（料团大小与孔洞相近），手掌感觉发热，迅速将料团塞于孔中，并用手掌压住几分钟，手掌感到发硬后，松开手掌，再用木板压平。15min后进行湿养护；
&&&&&　　抹面：基面清理干净，充分湿润后，r-1型材料加水（灰:水=1:0.4）搅拌均匀（不得含生料或团粒）成腻子状，用抹子或刮板迅速上第一层料（厚度1mm），涂层硬化后喷水湿养护，再上第二层料（厚度1mm），上料时稍用力使涂层密实。若还有局部渗水或有湿渍，只需在渗水或湿渍部位再加涂一层，直到不渗不湿。并注意搭接，每次配料不要太多（每次搅拌应在凝结前用完），以免造成浪费。涂层硬化后要进行湿养护3d。
&&&&&　　钻孔：布孔的原则是先疏后密，中插孔，并用压风机冲孔，将孔内沉碴、淤泥彻底清理干净，通过冲孔可了解孔位之间的连通关系，从而确定压浆孔和通气孔；
&&&&&　&&灌浆：灌浆以前，应先进行注水试验，以检查孔洞是否畅通，然后将超早强自流平水泥基灌浆料按灰水比1:0.4的比例，用搅拌机制浆，将制好的浆放入贮浆桶后，通过压力泵由管线送浆液至工作面而进行压浆，压浆工序可视浆液的凝结时间而定，以保证其结石强度。
裂缝以及涂抹高低不平处堵漏修补的过程如下：&
&&&&&　　1&）彻底清洁和湿润待修补的表面，去除任何松散料与多余水。&
&&&&&　　2&）用净浆涂粘层配比料在修理区作基底涂抹。&
&&&&&　　3&）拌合涂抹修补层配比料，直至获得所需要的稠度。如混合料太干，加入湿预混料；如混合料过稀，则加入规定配比的干料，充分拌合均匀。&
&&&&&　　4&）用橡皮刮板、杠尺对裂缝和不平表面施用涂抹修补配合比料。修补混合料必须能流入裂缝或风化区域，去寻找并填充所有孔隙。&
&&&&&　　5&）用净浆涂粘层配比料最后涂抹修补区，以使表面找平、光滑。&
&&&&&　　6&）仔细保护已经修补的地方，避免行走，水流过等直至干燥。
防水堵漏工法所采用的基本原理是化学灌浆。无论怎样渗漏、怎么出水都可以在短时间内控制。化学灌浆就是利用手工或机械手段，进行带水堵漏，在压力作用下，将特制的化灌材料灌入到建筑物结构裂隙中，使灌浆材料在裂隙中凝固，以达到充填裂隙和止水的目的。无论怎样渗漏、怎么出水都可以在短时间内控制。我公司坚持以人为本、遵循“质量第一、业主至上、信守合同、优质服务”的宗旨、定期回访！&“质量第一、业主至上、信守合同、优质服务”的宗旨、定期回访！&联&系&人：胡先生&业务热线：（0）
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地铁工程变形缝防水处理提要：变形缝处的止水带，混凝土基面应平整、无砂眼钉孔、无浮皮、干净、无油渍。止水带接头应采用热熔对接，使止水带自身形成一环状封闭体系
　　地铁工程变形缝防水处理
　　区间隧道和车站、区间隧道和联络通道的接口部位均设变形缝，变形缝部位的柔性防水层除连续铺设外，采取背贴式止水带、中埋式止水带、内侧用密封膏嵌缝密封止水、及接水盒四道防线加强防水。详见"区间隧道变形缝防水示意图"。
　　1)变形缝工艺要点：
　　(1) 背贴式止水带及中埋式止水带的定位和固定。同时在背贴式止水带两翼固定注浆管进行后续填充注浆，保证止水带与模筑混凝土之间的密贴。详见"背贴式止水带固定方法示意图"、"中埋式橡胶止水带断面构造图"
　　(2) 变形缝内环向封闭密封膏任何部位均无断点，与混凝土面粘结紧密。以免窜水。
　　(3) 变形缝缝宽和截面尺寸应满足设计要求并保证缝槽两边混凝土面平直。
　　(4) 混凝土的灌注过程中保证止水带与混凝土之间粘结紧密，缝周围混凝土密实。
　　2)工艺要求
　　(1)止水带的定位与固定如下图。
　　区间隧道变形缝防水示意图
　　变形缝处的止水带，混凝土基面应平整、无砂眼钉孔、无浮皮、干净、无油渍。止水带接头应采用热熔对接，使止水带自身形成一环状封闭体系，且忌卷折、割伤、剪断止水带。
　　背贴式止水带用胶粘贴于已施工完的PVC防水布上。
　　固定中埋式止水带的端头模板采用上图形式，为避免中埋式止水带在混凝土灌注过程中走位，确保中埋式止水带中间空心圆孔与伸缩缝中心重合，模板的支撑系统必须有足够的刚度。
　　对于竖向的止水带，应采取避免混凝土灌注过程中使中埋式止水带变形的可靠措施。水平止水带用铁丝将止水带固定在钢筋上，形成盆形。
　　(2)混凝土的灌注和振捣
　　竖直止水带两边混凝土要加强振捣，保证缝边混凝土自身密实，同时将止水带与混凝土表面的空气泡排出。
　　水平向止水带的施工：待止水带下充满混凝土并充分振捣后，剪断固定止水带的铁丝，放平止水带并压少量混凝土浆，然后浇灌止水带上部混凝土，振捣上部混凝土时要防止止水带变形。
　　3)密封胶的施工
　　缝槽嵌填密封胶之前，清洗槽内浮碴、尘土积水，密封胶粘结的混凝土基面平整、干燥、干净、无任何污染。
　　4)相关措施
　　(1)为了确保变形缝的施工质量，认真做好变形缝的堵头模板，并指定专职人员安装定位。
　　(2)变形缝处混凝土的灌注由技术人员亲自监督和指导。
　　(3)不经监理工程师检查验收合格不得进行下一道工序的施工。
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