水工隧洞混凝土防渗漏措施分析

张永平

摘要：基于当前水工隧洞的发展情况，扩大了混凝土施工材料的应用范围，由于隧洞施工受到各种外界环境因素的影响，不可避免的深入分析混凝土施工过程中的防渗漏问题。对此，通过全面分析混凝土施工过程中，可能造成的渗漏问题，有针对性的采取防渗措施，及时处理，确保工程安全，最大限度的降低隧洞施工的质量影响。
关键词：水工隧洞；混凝土；防渗；防治措施
一、隧洞渗漏的内因
基于封堵的山体地下水的渗流通道，采用埋藏式的全断面砼衬砌，在实施水工隧洞的全过程中，完成砼浇筑之后，外水导排减压的排水措施未有效采取实施，极易造成外水压力过高，一定程度上造成施工缝、变形缝相对薄弱环节，在衬砌砼施工过程中渗漏。
完成砼衬砌之后，由于受到各种因素的影响，未能及时进行回填或固结灌浆，同时，针对完成水化热衬砌砼后，实际衬砌、岩体间留有一定的空隙。此外，由于不充分的围岩外水压力梯度，造成未形成新渗流通道。加之在围岩与衬砌中，外压力是渗透水产生体积力的实质。此时迅速提升外水压力，在衬砌砼上施加直接作用力，致使砼薄弱面渗水，从而使衬砌结构的安全性受到一定的影响。
与此同时，基于施工现场的实际情况，施工作业难免受其影响。如，存有少量积水或部分细渣在边、顶拱砼开、冲仓前后，彻底清理较难，同时，砂浆摊在砼入仓前较难遮盖老砼面、未结实结合面振捣等各种因素，致使此部位较为薄弱。此外，完成边、顶拱砼浇入之后，还需较长时间的强度增长，外水压力在此期间快速增加，势必借此渗出，影响安全性的衬砌架构。对此，控制好设计架构实施过程中的外水压力对隧洞渗漏的影响，显得尤为重要。特别是针对不可一次性全全断面衬砌成型的隧洞结构断面，需进行适当的个别实施底板与边顶拱，一定程度上看有效防治形成的施工缝止渗。
二、渗漏的应对措施
基于新、老砼的结合部的前提下，施工缝面处于较低的位置，同时，采用了冲毛或凿毛工艺进行缝面各个问题的及时处理，但受到施工场地实际各种条件的限制，一定程度上施加了防治施工缝止渗的施工难度。针对种种渗漏问题，可采用适当性的应对策略。对此，二次砼浇筑未进行之前，预先设定合理的导水孔，为导排外水减压提供一定的条件，是渗漏引导的目的所在。然后，完成二次浇筑砼，利用引导水管，转变无规的渗漏水为有规的卸压排水导流，也即是进行后排水防渗的目的。同时，确保足够时间的强度增长二次浇筑，保障砼的质量，之后利用注浆封闭导水孔继而取得止渗的目的。
1、针对渗水洞段的边、顶拱岩壁，浇筑底板时，实际施工底板砼，可适当预留一个纵向槽在施工缝面上，同时，最好在外层钢筋和岩壁之间设置预留槽的位置，同时，钢筋保护层留出6 cm空间。若未留有充足超挖空间的边墙，则适当凿除一定的岩石，从而确保顺利形成该槽。此外，导排水管可用一根PVC管来代替，设置在底层的纵向槽与模板之间。在浇筑边顶拱的过程中，碎石填充在纵向槽内，镀锌铁皮用来封盖表面。完成边顶拱浇筑之后，拆出钢模台车，并将该PVC 管及时通开，确保顺利通畅排水。
2、针对渗水裂隙以及渗水较为集中的隧洞位置，可适当通过打排水管孔，孔内插管排水的应对措施。顺着裂隙的走向打排水孔，约1.0M的孔深，42 mm左右的孔径，2 ~ 3 m的间距，利用DPVC管的管子，其部分位置可用钉子开一些小孔来插入孔内，并用棉纱或砂浆塞住孔口。与此同时，可沿着岩壁将管子接到纵向槽内，或者将水通过堵头模板排出到仓外。
3、进行浇筑边顶拱时，确保及时排出仓内积水的前提下，合理安排专项负责人舀出仓内的积水。
4、在顺利完成浇筑边、顶拱砼，拆出模板之后，顶部预埋的回填注浆孔需及时扫开，协助排水减压。
5、针对处理槽内留下的骨料，可在隧洞回填灌浆的最后之时，清除P VC 排水管处理的同时，进行沿埋留孔灌浆处理。
三、防治施工缝的应对措施
立足水工隧洞施工设计的基本型需求指标：施工处理的缝渗漏，需具有强粘结性的层面缝与裂缝灌浆后定为以上0.3~0.5mpa的帷幕线；帷幕线以下0.7~1.0MPa。粘结强度≥ 1 . 0 m p a可设定为表面缝口回填材料砼，并定期或定期进行试验检查灌压水，且保证0 . 1 L u的透水率。
1、施工缝防治的处理特点
相对其他较厚的地下工程，且较丰富裂隙水的周边围岩，基于无防水措施的基本前提下，砼衬砌进行砼浇筑，同时，保证留有一定衬砌砼与围岩间的空隙连通性。在化学注浆补强止水进行处理时，若不合理控制，沿施工缝裂隙面，浆液流出，缝隙并非被充填饱满，不仅仅处理效果受到一定程度的影响，而且严重浪费了施工材料。实际施工表明，水泥与化学材料复合灌浆措施的实际应用，在适当的浆材、设备、工艺以及参数选择利用适当的情况下，预期成效可通过补强措施来实现。
除此之外，具有低粘度、强润湿性、高强度综合力学性能、防老化、以及无毒等优势的前提下，复合的ENA 改性剂以及E AA表面处理剂的环氧材料也可在防渗措施中适当应用。同时，可良好的亲和水，粘物界面的水膜可得到有效的克服，并进行合理的固体粘结。
2、施工防渗的具体措施
“V”型槽可适当沿缝开工，4-5 ×4-5cm得槽深×宽；骑缝孔也可沿缝开钻，40cm的孔距，25~28mm的孔径，55 cm左右的孔深，同时，设定20~25cm的扩散半径的E AA 浆液；缝隙、骑缝孔均需进行清洁，使孔内外、槽缝清洁无泥垢、碎碴；注浆管及排气管可设定在孔内，长为45 c m左右的注浆管，18 mm的管径；长为10 cm左右的排气管，8 mm的管径；嵌缝、埋管可利用速凝水泥，需均匀嵌入，并进行密实、平整孔内压贴，不可留有渗漏；丙酮浆液的注入，注浆压力以及注浆量做好及时记录；EAA环氧浆液的注入，其升压施灌可利用逐级措施来实现，保证0.8Mpa的第一次压力注浆，1.0Mpa的第二次重复注浆；到达完成压力标准指标后，即可完成注浆，10 ~ 15 分钟的恒压，不进浆也即完成。完成第一次注浆的5 小时之后，孔口可由现场专门负责人进行检查，若孔口浆液发现不饱满，可适当采取第二次注浆，直至饱满孔口为止。
四、水工隧洞处于富水区混凝土渗漏的应对措施
水工隧洞建筑构建在富水区围岩时，需对当地水对工程施工的具体影响得以充分认识。此外，基于未达到实际施工设计的施工操作需求指标的前提下，一定程度下可增加隧洞施工的难度，因此，该类水工隧洞的施工设计，具体需考量的几方面如下：
1、尽可能在底板水平面上设定施工缝的位置，避免吊脚模板的设置，这样可最大限度的降低模板支撑体系的支撑力，进而有效规避底板砼表面产生气泡或产生相应的砼空蚀、空化问题。同时，可通过适当添加钢筋或界面尺寸的措施来有效处理此部位较大的剪力或弯矩，该部位的设缝同时不会受到限制。
2、若依据隧洞架构需求，在边墙上设置施工缝，可周全考量沿洞轴线方向在分缝位置上设置止水措施。
3、全面考虑固结灌浆对隧洞的衬砌设计的需求，并将围岩和衬砌体共同受力得以充分利用，进而减少配筋。
4、经过实际试验表明，若渗漏已出现，可采用结合水泥的合格E AA 环氧材料注浆进行防渗补强，从而有效处理善后工作，使工程的实际使用成效得以保障。
5、立足水工隧洞与富水围岩的实际特征，深入分析施工架构设计是否对砼的收缩控制造成的渗漏，从而掌握有效信息，及时处理，工程质量得到确保的同时，最带限度的降低事后处理的费用。
结束语：
通过全面分析当前水工隧洞的发展情况，以及混凝土施工材料的应用范围，深入了解了隧洞施工受到的各种外界环境因素，以及混凝土施工过程中造成的渗漏问题。对此，通过全面分析了混凝土施工过程中，可能造成的各种渗漏问题，有针对性的采取了防渗措施，及时处理，确保了工程安全，最大限度的降低了隧洞施工的质量影响。
参考文献：
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