CN109653777A - 一种高速铁路明挖隧道渗漏水及裂缝区域性整体整治方法 - Google Patents

一种高速铁路明挖隧道渗漏水及裂缝区域性整体整治方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高速铁路明挖隧道渗漏水及裂缝区域性整体整治方法，包括以下步骤：勘测渗漏水情况、确定钻孔位置并钻孔；清理钻孔；埋设注浆嘴；注浆形成新的防水膜；注浆后渗漏水检查；割除外露注浆嘴并封闭处理。本发明针对高速铁路明挖隧道特点，尤其是对于渗漏水裂缝数量多、分布范围广、封堵一条裂缝易引起周边未封堵裂缝渗漏的复杂隧道情况，提出一种使衬砌形成完整结构强度的高速铁路明挖隧道渗漏水及裂缝区域性整体整治方法，采用全断面整体成环灌浆，每环均匀布置注浆孔，能够实现拱顶、拱腰及边墙等位置的均匀灌注，通过进行区域性整体整治，形成新的防水体系，为隧道结构的安全服役提供保证。

Description

一种高速铁路明挖隧道渗漏水及裂缝区域性整体整治方法
技术领域
本发明属于铁路隧道工程领域，具体涉及一种高速铁路明挖隧道渗漏水及裂缝区域性整体整治方法。
背景技术
近年来我国的铁路事业迅速发展，隧道工程数量也显著增加，而随着运营服役时间的增加，隧道病害呈批量显现，如不能及时整治维护，将会严重影响线路的正常运营。隧道结构物由于其自身的特殊性，在设计、施工及服役过程中将受到诸如设计不周、构造处理不当、选材不良、施工质量不好、以及不良地质、地形、气候条件等因素的影响，致使其在长期的使用过程中出现多种病害。其中，隧道工程复杂的地层水文环境，使衬砌渗漏水及裂缝问题成为铁路安全运营重大隐患之一。
铁路隧道的衬砌渗漏水及裂缝问题若不进行及时治理，将影响隧道的使用功能，甚至会影响隧道结构的服役安全、减少隧道结构的服役寿命。实际工程中，通常针对单条裂缝采用聚氨酯等防水材料进行注浆堵漏，在渗漏水或裂缝部位形成防水层，减少地下水渗入隧道的机率。但这种方法仅对病害部位进行整治处理，整治结束后，往往会在之前未发现病害的衬砌部位形成新的渗漏水或裂缝，造成反复维修，消耗大量人力、物力与财力。
由于现有技术中的堵漏方法存在易造成反复渗漏水、很难形成完整结构防水体系的问题，因此有必要针对高速铁路明挖隧道特点，尤其是对于渗漏水裂缝数量多、分布范围广的复杂情况，提出一种使衬砌形成新防水体系的高速铁路明挖隧道渗漏水及裂缝区域性整体整治方法，为隧道结构的安全服役提供保证。
发明内容
本发明为解决现有技术存在的问题而提出，其目的是提供一种高速铁路明挖隧道渗漏水及裂缝区域性整体整治方法。
本发明的技术方案是：一种高速铁路明挖隧道渗漏水及裂缝区域性整体整治方法，包括以下步骤：
ⅰ.勘测渗漏水情况、确定钻孔位置并钻孔
实地勘测隧道的渗漏水及裂缝情况，沿衬砌混凝土裂缝在环向上布置多个注浆孔，多个注浆孔组合成注浆环面，在衬砌混凝土渗漏水区域沿隧道长度方向布置多个注浆环面，在注浆孔布置位置进行钻孔。
ⅱ.清理钻孔
通过风压将钻孔内清理干净，要求无尘、无泥垢、无颗粒，做好清孔成果统计表。
ⅲ.埋设注浆嘴
沿步骤ⅱ经过清理的钻孔口四周凿毛，然后用水清洗干净，要求无尘，无泥垢，埋设注浆嘴。
ⅳ.注浆形成新的防水膜
使用双液高压注浆机，最大持续注浆压力≤3 MPa，在衬砌后通过注浆嘴灌注浆液，使衬砌外表面与原防水体系之间形成新的防水膜。
ⅴ.注浆后渗漏水检查
检查注浆后衬砌表面是否还有渗漏水现象，如果无渗水，则判断检查合格。
ⅵ.割除外露注浆嘴并封闭处理
割除外露的注浆嘴，保证注浆嘴不露出结构表面，清理渗漏表面的化学浆液，采用聚合物修补砂浆修补灌浆管处凸凹，但不得超出结构表面；清理结构表面杂物及污垢，涂刷聚合物防水砂浆。
步骤ⅰ中注浆孔沿隧道的环向均布。
步骤ⅰ中注浆环面在裂缝区域内均布。
步骤ⅰ中注浆材料采用双组份高聚合物化学浆，成孔直径为12 mm，钻孔钻透衬砌混凝土但不钻透原防水体系。
步骤ⅲ中注浆嘴与钻孔的孔壁间用聚合物修补砂浆固定。
步骤ⅳ中注浆方式为隔孔注浆，隧道中预留排气孔，注浆作业连续进行，确保灌注密实，衬砌混凝土面上原渗水部分不再渗水。
步骤ⅳ中在规定最大注浆压力下，注浆至基本不进浆或相邻孔串浆后方可结束注浆。
步骤ⅵ中聚合物防水砂浆要求平顺，厚度均匀，无裂纹。
本发明针对高速铁路明挖隧道特点，尤其是对于渗漏水裂缝数量多、分布范围广、封堵一条裂缝易引起周边未封堵裂缝渗漏的复杂隧道情况，提出一种使衬砌形成完整结构强度的高速铁路明挖隧道渗漏水及裂缝区域性整体整治方法，采用全断面整体成环灌浆，每环均匀布置注浆孔，能够实现拱顶、拱腰及边墙等位置的均匀灌注，通过进行区域性整体整治，形成新的防水体系，为隧道结构的安全服役提供保证。
附图说明
图1 是本发明的方法流程图；
图2 是本发明的隧道纵向钻孔布置示意图；
图3 是本发明的隧道环向断面钻孔布置示意图；
其中：
1 隧道 2 注浆孔
3 注浆环面 4 原防水体系
5 防水膜。
具体实施方式
以下，参照附图和实施例对本发明进行详细说明：
如图1~3所示，一种高速铁路明挖隧道渗漏水及裂缝区域性整体整治方法，包括以下步骤：
ⅰ.勘测渗漏水情况、确定钻孔位置并钻孔S1
实地勘测隧道1的渗漏水及裂缝情况，沿衬砌混凝土裂缝在环向上布置多个注浆孔2，多个注浆孔2组合成注浆环面3，在衬砌混凝土渗漏水区域沿隧道长度方向布置多个注浆环面3，在注浆孔2布置位置进行钻孔。
ⅱ.清理钻孔S2
通过风压将钻孔内清理干净，要求无尘、无泥垢、无颗粒，做好清孔成果统计表。
ⅲ.埋设注浆嘴 S3
沿步骤ⅱ经过清理的钻孔口四周凿毛，然后用水清洗干净，要求无尘，无泥垢，埋设注浆嘴。
ⅳ.注浆形成新的防水膜S4
使用双液高压注浆机，最大持续注浆压力≤3 MPa，在衬砌后通过注浆嘴灌注浆液，使衬砌外表面与原防水体系4之间形成新的防水膜5。
ⅴ.注浆后渗漏水检查 S5
检查注浆后衬砌表面是否还有渗漏水现象，如果无渗水，则判断检查合格。
ⅵ.割除外露注浆嘴并封闭处理S6
割除外露的注浆嘴，保证注浆嘴不露出结构表面，清理渗漏表面的化学浆液，采用聚合物修补砂浆修补灌浆管处凸凹，但不得超出结构表面；清理结构表面杂物及污垢，涂刷聚合物防水砂浆。
步骤ⅰ中注浆孔2沿隧道的环向均布。
步骤ⅰ中注浆环面3在裂缝区域内均布。
步骤ⅰ中注浆材料采用双组份高聚合物化学浆，成孔直径为12 mm，钻孔钻透衬砌混凝土但不钻透原防水体系4。
步骤ⅲ中注浆嘴与钻孔的孔壁间用聚合物修补砂浆固定。
步骤ⅳ中注浆方式为隔孔注浆，隧道中预留排气孔，注浆作业连续进行，确保灌注密实，衬砌混凝土面上原渗水部分不再渗水。
步骤ⅳ中在规定最大注浆压力下，注浆至基本不进浆或相邻注浆孔串浆后方可结束注浆。
步骤ⅵ中聚合物防水砂浆要求平顺，厚度均匀，无裂纹。
实施例一
某新建高速铁路隧道，起讫里程DK286+250~DK293+550（不含DK288+400~DK290+250段），区间隧道总长为5450 m。铁路站前工程某标段隧道进口段起讫里程DK286+250~DK288+400，长2150 m，设计采用明挖法施工。隧道区分布某河流支流等地表水，该河流虽已断流，但局部仍存有少量水，水深0.5~1.5 m，对混凝土结构具有氯盐侵蚀性，环境作用等级为L1。隧道区地下水主要为第四系孔隙水及基岩裂隙水。勘测期间地下水位埋深0.9~3.5 m（高程4.05~12.9 m），地下水位较高，并沿节理裂隙下渗，在岩体风化带内形成带状富水地段，局部水量较大。
该标段隧道主要存在衬砌混凝土裂缝处渗漏水等病害，严重威胁行车安全，须立即整治。但该标段隧道存在渗漏水裂缝数量多，分布范围广，封堵一条裂缝易引起周边未封堵裂缝渗漏的问题。因此，采用本发明所述一种高速铁路明挖隧道渗漏水及裂缝区域性整体整治方法进行处理。
ⅰ.勘测渗漏水情况、确定钻孔位置并钻孔
根据实地勘测该标段隧道的渗漏水及裂缝情况，沿衬砌混凝土裂缝在环向上每间隔2m布置一个注浆孔2，沿环向全断面布置从而构成注浆环面3，在衬砌混凝土渗漏水区域纵向上每间隔3 m布置一注浆环面3。注浆材料采用双组份高聚合物化学浆，成孔直径为12 mm，并要求钻透衬砌混凝土但不钻透原防水体系4。
ⅱ.清理钻孔
通过风压将钻孔内清理干净，要求无尘、无泥垢、无颗粒，做好清孔成果统计表。
ⅲ.埋设注浆嘴
沿步骤ⅱ经过清理的钻孔口四周凿毛，然后用水清洗干净，要求无尘，无泥垢，埋设注浆嘴，注浆嘴与孔壁间用聚合物修补砂浆固定。
ⅳ.注浆形成新的防水膜
使用双液高压注浆机，最大持续注浆压力≤3 MPa，在衬砌后灌注浆液，使衬砌外表面与原防水体系之间形成新的防水膜5。隔孔注浆，预留排气孔。注浆时发现漏浆，必须及时封堵。在规定最大注浆压力下，注浆至基本不进浆或相邻孔串浆后方可结束注浆。如发现脱浆，必须进行补充灌浆。正常情况下注浆作业应连续进行，确保灌注密实，衬砌混凝土面上原渗水部分不再渗水。
ⅴ.注浆后渗漏水检查
检查注浆后衬砌表面是否还有渗漏水现象，如果无渗水，则判断检查合格。
ⅵ.割除外露注浆嘴并封闭处理
割除外露注浆嘴，保证注浆嘴不露出结构表面，清理渗漏表面的化学浆液，采用聚合物修补砂浆修补灌浆管处凸凹，但不得超出结构表面；清理结构表面杂物及污垢，涂刷聚合物防水砂浆，厚度2 mm，要求平顺，厚度均匀，无裂纹。
通过以上方法，便可对该标段隧道存在的渗漏水及裂缝问题实现区域性整体整治，形成新的防水体系，保证了隧道结构的运营安全。
本发明针对高速铁路明挖隧道特点，尤其是对于渗漏水裂缝数量多、分布范围广、封堵一条裂缝易引起周边未封堵裂缝渗漏的复杂隧道情况，提出一种使衬砌形成完整结构强度的高速铁路明挖隧道渗漏水及裂缝区域性整体整治方法，采用全断面整体成环灌浆，每环均匀布置注浆孔，能够实现拱顶、拱腰及边墙等位置的均匀灌注，通过进行区域性整体整治，形成新的防水体系，为隧道结构的安全服役提供保证。

Claims (8)

1.一种高速铁路明挖隧道渗漏水及裂缝区域性整体整治方法，其特征在于：包括以下步骤：
（ⅰ）勘测渗漏水情况、确定钻孔位置并钻孔
实地勘测隧道（1）的渗漏水及裂缝情况，沿衬砌混凝土裂缝在环向上布置多个注浆孔（2），多个注浆孔（2）组合成注浆环面（3），在衬砌混凝土渗漏水区域沿隧道长度方向布置多个注浆环面（3），在注浆孔（2）的布置位置进行钻孔；
（ⅱ）清理钻孔
通过风压将钻孔内清理干净，要求无尘、无泥垢、无颗粒，做好清孔成果统计表；
（ⅲ）埋设注浆嘴
沿步骤（ⅱ）经过清理的钻孔口四周凿毛，然后用水清洗干净，要求无尘，无泥垢，埋设注浆嘴；
（ⅳ）注浆形成新的防水膜
使用双液高压注浆机，最大持续注浆压力≤3 MPa，在衬砌后通过注浆嘴灌注浆液，使衬砌外表面与原防水体系（4）之间形成新的防水膜（5）；
（ⅴ）注浆后渗漏水检查
检查注浆后衬砌表面是否还有渗漏水现象，如果无渗水，则判断检查合格；
（ⅵ）割除外露注浆嘴并封闭处理
割除外露的注浆嘴，保证注浆嘴不露出结构表面，清理渗漏表面的化学浆液，采用聚合物修补砂浆修补灌浆管处凸凹，但不得超出结构表面；清理结构表面杂物及污垢，涂刷聚合物防水砂浆。
2.根据权利要求1所述的一种高速铁路明挖隧道渗漏水及裂缝区域性整体整治方法，其特征在于：步骤（ⅰ）中注浆孔（2）沿隧道的环向均布。
3.根据权利要求1所述的一种高速铁路明挖隧道渗漏水及裂缝区域性整体整治方法，其特征在于：步骤（ⅰ）中注浆环面（3）在裂缝区域内均布。
4.根据权利要求1所述的一种高速铁路明挖隧道渗漏水及裂缝区域性整体整治方法，其特征在于：步骤（ⅰ）中注浆材料采用双组份高聚合物化学浆，成孔直径为12 mm，钻孔钻透衬砌混凝土但不钻透原防水体系（4）。
5.根据权利要求1所述的一种高速铁路明挖隧道渗漏水及裂缝区域性整体整治方法，其特征在于：步骤（ⅲ）中注浆嘴与钻孔的孔壁间用聚合物修补砂浆固定。
6.根据权利要求1所述的一种高速铁路明挖隧道渗漏水及裂缝区域性整体整治方法，其特征在于：步骤（ⅳ）中注浆方式为隔孔注浆，隧道中预留排气孔，注浆作业连续进行，确保灌注密实，衬砌混凝土面上原渗水部分不再渗水。
7.根据权利要求1所述的一种高速铁路明挖隧道渗漏水及裂缝区域性整体整治方法，其特征在于：步骤（ⅳ）中在规定最大注浆压力下，注浆至基本不进浆或相邻孔串浆后方可结束注浆。
8.根据权利要求1所述的一种高速铁路明挖隧道渗漏水及裂缝区域性整体整治方法，其特征在于：步骤（ⅵ）中聚合物防水砂浆要求平顺，厚度均匀，无裂纹。
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