隧道纵向裂缝处理技术
李俊峰
中铁十局集团第二工程有限公司,河南 郑州 45000
摘要:本文分析了隧道纵向裂缝的产生原因,并针对其提出了相应的整治措施,指出采用的整治措施起到了加固作用,加固整治措施有效。
关键词:东山隧道左洞;纵向裂缝;处理措施 中图分类号:U455.91 文献标识码:A 文章编号:1671-5659(2017)02-0202-02
1 工程概述
东山隧道左洞于2012年6月份发现ZK20+728—ZK20+20+745段二衬拱顶位置产生纵向裂缝(伴有少许斜缝),裂缝长度为17米,宽度0.1mm—0.5mm不等,经现场查看裂缝处未见渗水。
2 衬砌受力分析及裂缝产生原因
2.1 衬砌受力分析
该段所处围岩为V类围岩,支护型式为ZDK-1,施工辅助措施为F1a(大管棚),在按新奥法修建的隧道中围岩是承载结构的主体,锚喷支护仅承受部分松散荷载和围岩形变压力。在V类围岩中,衬砌为安全储备,并承受部分流变荷载、地震力等,不承受地层荷载和水压力,根据隧道现场施工显示该段衬砌的施工 均 在 围 岩 变 形 稳 定 后 进 行(初支09年11月9日-11月14日,衬砌10年6月8日-6月12日),衬砌主要承受自重及围岩弹性抗力。衬砌拱顶及边墙的内表面弯拉应力较大,该处容易产生弯拉裂缝。
2.2 裂缝原因分析
主要原因为洞顶排水不畅造成积水引起围岩变化,造成已稳定的初支结构受力发生改变,围岩变化中衬砌受力较大,产生裂缝,主要情况如下
①洞顶回填至设计标高后未设置横坡,致使洞顶积水;②洞门墙截水沟流水坡率未按照设计要求设置,致使洞门墙截水沟流水不畅,造成水沟积水;③连续降雨积水渗入左侧山体及右侧洞顶回填土中,造成洞顶围岩受力改变,围岩受力变形引起初支变化致使衬砌受力,造成裂缝。
3 处理方案
根据现场测量结果及连续一周观测隧道地基没有下沉,且洞门墙裂缝没有扩展,本次处理仅对洞顶排水及洞内裂缝进行处理修复,对隧道地基及隧道衬砌变形采取观测处理。
3.1 洞顶偏压及排水处理
①、重新施做洞门墙泄水孔,施做方法:在目前洞门墙渗水面钻孔,钻孔直径不小于5cm,间距为2米/道,以确保洞门墙后积水排出;
②、从线路左侧取土对隧道右侧洞顶进行回填,回填要求自原隧道仰坡开挖面至洞门墙截水沟形成1:5坡面,坡面要求进行绿化处理;
③、填土要求人工夯实,密实度不小于90%;
④、填土至洞门墙截水沟两米处加设宽2米复合式防水土工膜,以防止水渗入洞门墙;
⑤、对洞门墙截水沟底面高程重新处理,底面高程按照设计要求不小于1%,以确保洞门墙至仰坡面排水顺畅。
3.2 洞内裂缝处理
建议采取注浆法进行裂缝处理,注浆液采用环氧树脂水泥浆。
202 2017年2月01
①处理步骤:裂缝凿槽处理→埋设注浆嘴→封缝→密封检查→配置浆液→灌浆→封孔结束→抹调色水泥砂浆→检查
③、裂缝处理 ⑴、用钢钎或风镐沿裂缝方向凿造V型槽,外口约宽40mm,深度约30mm,凿槽时先沿裂缝打开,再向两侧加宽;
⑵、用冲击钻打孔,考虑隧道未见渗水,暂定孔深约为30cm(二衬厚度60cm),孔径为12mm,孔间距为50cm;
⑶、用钢丝刷及压缩空气将V型槽和钻孔内的碎屑和石粉清理干净,并清理松块;然后用毛刷蘸酒精沿裂缝两侧清洗干净并保持干燥。
⑷、埋设压浆嘴
埋设时,先在注浆嘴底盘上抹一层厚约1cm的环氧胶泥将注浆嘴的进浆孔粘贴在距注浆孔底约10-15cm的位置上。环氧胶泥配合比:环氧树脂:二丁酯:乙二胺:水泥=100:30:14:365
④、封缝
⑴、配制环氧树脂砂浆 环氧树脂砂浆配合比:环氧树脂:丙酮:乙二胺:水泥:中砂=100:15:10:150:300
配制方法:环氧树脂—加入丙酮→水浴上加热融化—加入乙二胺→搅拌均匀—加水泥、砂→搅拌均匀→环氧树脂砂浆。
⑵、在抹环氧树脂砂浆前,用丙酮将V槽再清洗一次,然后将环氧树脂砂浆填入槽内,边抹边压,在砂浆收缩前再抹丫密贴,刮平整以防止产生小孔和气泡。树脂砂浆填入槽内约2-3cm厚,预留部分便于抹调色砂浆。
⑤、配置浆液
⑥、灌浆
压浆时,保持在0.2Mpa以上的压力,并且逐渐升高,注意注浆嘴的排气情况,待有纯浆排出,即可堵住注浆嘴。待最后一个注浆嘴流出浆液时,堵住浆嘴,再继续注压5分钟左右,关上注浆嘴阀门,即结束灌浆,灌浆时做好压浆记录。
⑦、封孔结束
压浆两天后,待浆液凝结后用水泥砂浆抹平注浆嘴进行封孔
⑧、抹调色砂浆
施工时先用刮抹料抹平裂缝,再用调色料进行调色; 刮抹料配比:水泥:细沙:水=1:2:0.35
调色料配比:水泥:白水泥:107胶5:3:1(暂定) 3、后期隧道沉降观测
因目前未发现隧道明显沉降问题,初步考虑对隧道基础暂不进行加固处理,但需对本段隧道衬砌进行断面观测,每
通过国家或有关部门相关政策的规定,具体的维修养护管理实践工作才能正确有序的开展。
6.3 强化各级群众对水利工程维修养护工作的认识 新时期,需要从两方面强化各级群众对水利工程维修养护工作的认识。
第一,对水利工程管理人员的认识进行强化,制定相应的规章制度,完善考核机制,让他们认识到定期对工程开展检查和维护工作对于整个水利工程项目的功能发挥至关重要。另一方面,提升广大社会群众对水利工程项目的保护意识,杜绝有对水利基础设施破坏的行为,让水利工程周边居民认识到工程看管与保护工作人人有责。
6.4 调整和充实完善日常维修养护的方式
针对日常维修养护要保证全面性和经常性,以及工程巡查除险的要求,建议将日常维修养护划分为日常养护和日常维修两大部分。各岗位管理人员在负责工程日常管理养护的同时,也要负责日常巡查,发现问题要及时处理和报告。各岗位管理人员的具体职责由水管所按照行业标准制定。民工的管理由维修养护队伍派专人负责,其报酬由水管单位通过支付工程队费用,再有施工队支付人工费的形式实现,经费来源由水管单位负责落实到位,并报上级业务部门批准审核。
五米设置一个观测断面,每周三次,时间不低于一个月,做好观测记录,随时掌控隧道衬砌情况,以便做出相应判断和处理。
4 结语
本文结合笔者的工程实践经验,就隧道裂缝的产生和治理进行了阐述,为隧道病害的治理提供参考依据。
参考文献
[1] 姜海燕,黄杰,刘志强.公路隧道裂缝成因及整治措施研究[J]. 公路交通科技(应用技术版),2014,(06).
[2] 刘学增,张鹏,周敏.纵向裂缝对隧道衬砌承载力的影响分析[J]. 岩石力学与工程学报,2012,(10).
[3] 王建宇,胡元芳,刘志强.高地应力软弱围岩隧道挤压型变形和可让性支护原理[J].现代隧道技术,2012,(03).
日常维修项目,是指以材料为主的项目,原则上有水管所上报主管单位审批,审批后有灌区管理单位实施。
7 结语
综上所述,水利工程维修养护工作对管理和维修养护人员提出更高的要求,在实施中必须严格遵守各种规章制度,减少或避免水利工程维修养护中出现问题,对维修养护中出现的问题应及时进行解决,并在实施过程中不断的优化维修养护设计方案,提高维修养护管理人员的水平,确保水利工程的安全有效运行。
参考文献
[1]唐斯跃.关于水利工程维修养护的问题及对策[J].建材与装饰,2015(50):263-264.
[2]任国正.水利工程维修养护应遵循的基本原则和工作要求[J].黑龙江水利科技,2012(11):250-251.
[3]金星.如何做好小型水利工程维修养护项目管理工作[J/OL].科技资讯,2015(13).1672-3791.
[4]王瑞平,石洪卫.对黄河水利工程维修养护存在问题的探讨及建议[J].科技信息,2014(13):385.
[5]侯昊华,魏广平.海委直属水利工程专项维修养护项目技术审查浅析[J].中国水利,2015(16):43-45.
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隧道纵向裂缝处理技术
李俊峰
中铁十局集团第二工程有限公司,河南 郑州 45000
摘要:本文分析了隧道纵向裂缝的产生原因,并针对其提出了相应的整治措施,指出采用的整治措施起到了加固作用,加固整治措施有效。
关键词:东山隧道左洞;纵向裂缝;处理措施 中图分类号:U455.91 文献标识码:A 文章编号:1671-5659(2017)02-0202-02
1 工程概述
东山隧道左洞于2012年6月份发现ZK20+728—ZK20+20+745段二衬拱顶位置产生纵向裂缝(伴有少许斜缝),裂缝长度为17米,宽度0.1mm—0.5mm不等,经现场查看裂缝处未见渗水。
2 衬砌受力分析及裂缝产生原因
2.1 衬砌受力分析
该段所处围岩为V类围岩,支护型式为ZDK-1,施工辅助措施为F1a(大管棚),在按新奥法修建的隧道中围岩是承载结构的主体,锚喷支护仅承受部分松散荷载和围岩形变压力。在V类围岩中,衬砌为安全储备,并承受部分流变荷载、地震力等,不承受地层荷载和水压力,根据隧道现场施工显示该段衬砌的施工 均 在 围 岩 变 形 稳 定 后 进 行(初支09年11月9日-11月14日,衬砌10年6月8日-6月12日),衬砌主要承受自重及围岩弹性抗力。衬砌拱顶及边墙的内表面弯拉应力较大,该处容易产生弯拉裂缝。
2.2 裂缝原因分析
主要原因为洞顶排水不畅造成积水引起围岩变化,造成已稳定的初支结构受力发生改变,围岩变化中衬砌受力较大,产生裂缝,主要情况如下
①洞顶回填至设计标高后未设置横坡,致使洞顶积水;②洞门墙截水沟流水坡率未按照设计要求设置,致使洞门墙截水沟流水不畅,造成水沟积水;③连续降雨积水渗入左侧山体及右侧洞顶回填土中,造成洞顶围岩受力改变,围岩受力变形引起初支变化致使衬砌受力,造成裂缝。
3 处理方案
根据现场测量结果及连续一周观测隧道地基没有下沉,且洞门墙裂缝没有扩展,本次处理仅对洞顶排水及洞内裂缝进行处理修复,对隧道地基及隧道衬砌变形采取观测处理。
3.1 洞顶偏压及排水处理
①、重新施做洞门墙泄水孔,施做方法:在目前洞门墙渗水面钻孔,钻孔直径不小于5cm,间距为2米/道,以确保洞门墙后积水排出;
②、从线路左侧取土对隧道右侧洞顶进行回填,回填要求自原隧道仰坡开挖面至洞门墙截水沟形成1:5坡面,坡面要求进行绿化处理;
③、填土要求人工夯实,密实度不小于90%;
④、填土至洞门墙截水沟两米处加设宽2米复合式防水土工膜,以防止水渗入洞门墙;
⑤、对洞门墙截水沟底面高程重新处理,底面高程按照设计要求不小于1%,以确保洞门墙至仰坡面排水顺畅。
3.2 洞内裂缝处理
建议采取注浆法进行裂缝处理,注浆液采用环氧树脂水泥浆。
202 2017年2月01
①处理步骤:裂缝凿槽处理→埋设注浆嘴→封缝→密封检查→配置浆液→灌浆→封孔结束→抹调色水泥砂浆→检查
③、裂缝处理 ⑴、用钢钎或风镐沿裂缝方向凿造V型槽,外口约宽40mm,深度约30mm,凿槽时先沿裂缝打开,再向两侧加宽;
⑵、用冲击钻打孔,考虑隧道未见渗水,暂定孔深约为30cm(二衬厚度60cm),孔径为12mm,孔间距为50cm;
⑶、用钢丝刷及压缩空气将V型槽和钻孔内的碎屑和石粉清理干净,并清理松块;然后用毛刷蘸酒精沿裂缝两侧清洗干净并保持干燥。
⑷、埋设压浆嘴
埋设时,先在注浆嘴底盘上抹一层厚约1cm的环氧胶泥将注浆嘴的进浆孔粘贴在距注浆孔底约10-15cm的位置上。环氧胶泥配合比:环氧树脂:二丁酯:乙二胺:水泥=100:30:14:365
④、封缝
⑴、配制环氧树脂砂浆 环氧树脂砂浆配合比:环氧树脂:丙酮:乙二胺:水泥:中砂=100:15:10:150:300
配制方法:环氧树脂—加入丙酮→水浴上加热融化—加入乙二胺→搅拌均匀—加水泥、砂→搅拌均匀→环氧树脂砂浆。
⑵、在抹环氧树脂砂浆前,用丙酮将V槽再清洗一次,然后将环氧树脂砂浆填入槽内,边抹边压,在砂浆收缩前再抹丫密贴,刮平整以防止产生小孔和气泡。树脂砂浆填入槽内约2-3cm厚,预留部分便于抹调色砂浆。
⑤、配置浆液
⑥、灌浆
压浆时,保持在0.2Mpa以上的压力,并且逐渐升高,注意注浆嘴的排气情况,待有纯浆排出,即可堵住注浆嘴。待最后一个注浆嘴流出浆液时,堵住浆嘴,再继续注压5分钟左右,关上注浆嘴阀门,即结束灌浆,灌浆时做好压浆记录。
⑦、封孔结束
压浆两天后,待浆液凝结后用水泥砂浆抹平注浆嘴进行封孔
⑧、抹调色砂浆
施工时先用刮抹料抹平裂缝,再用调色料进行调色; 刮抹料配比:水泥:细沙:水=1:2:0.35
调色料配比:水泥:白水泥:107胶5:3:1(暂定) 3、后期隧道沉降观测
因目前未发现隧道明显沉降问题,初步考虑对隧道基础暂不进行加固处理,但需对本段隧道衬砌进行断面观测,每
通过国家或有关部门相关政策的规定,具体的维修养护管理实践工作才能正确有序的开展。
6.3 强化各级群众对水利工程维修养护工作的认识 新时期,需要从两方面强化各级群众对水利工程维修养护工作的认识。
第一,对水利工程管理人员的认识进行强化,制定相应的规章制度,完善考核机制,让他们认识到定期对工程开展检查和维护工作对于整个水利工程项目的功能发挥至关重要。另一方面,提升广大社会群众对水利工程项目的保护意识,杜绝有对水利基础设施破坏的行为,让水利工程周边居民认识到工程看管与保护工作人人有责。
6.4 调整和充实完善日常维修养护的方式
针对日常维修养护要保证全面性和经常性,以及工程巡查除险的要求,建议将日常维修养护划分为日常养护和日常维修两大部分。各岗位管理人员在负责工程日常管理养护的同时,也要负责日常巡查,发现问题要及时处理和报告。各岗位管理人员的具体职责由水管所按照行业标准制定。民工的管理由维修养护队伍派专人负责,其报酬由水管单位通过支付工程队费用,再有施工队支付人工费的形式实现,经费来源由水管单位负责落实到位,并报上级业务部门批准审核。
五米设置一个观测断面,每周三次,时间不低于一个月,做好观测记录,随时掌控隧道衬砌情况,以便做出相应判断和处理。
4 结语
本文结合笔者的工程实践经验,就隧道裂缝的产生和治理进行了阐述,为隧道病害的治理提供参考依据。
参考文献
[1] 姜海燕,黄杰,刘志强.公路隧道裂缝成因及整治措施研究[J]. 公路交通科技(应用技术版),2014,(06).
[2] 刘学增,张鹏,周敏.纵向裂缝对隧道衬砌承载力的影响分析[J]. 岩石力学与工程学报,2012,(10).
[3] 王建宇,胡元芳,刘志强.高地应力软弱围岩隧道挤压型变形和可让性支护原理[J].现代隧道技术,2012,(03).
日常维修项目,是指以材料为主的项目,原则上有水管所上报主管单位审批,审批后有灌区管理单位实施。
7 结语
综上所述,水利工程维修养护工作对管理和维修养护人员提出更高的要求,在实施中必须严格遵守各种规章制度,减少或避免水利工程维修养护中出现问题,对维修养护中出现的问题应及时进行解决,并在实施过程中不断的优化维修养护设计方案,提高维修养护管理人员的水平,确保水利工程的安全有效运行。
参考文献
[1]唐斯跃.关于水利工程维修养护的问题及对策[J].建材与装饰,2015(50):263-264.
[2]任国正.水利工程维修养护应遵循的基本原则和工作要求[J].黑龙江水利科技,2012(11):250-251.
[3]金星.如何做好小型水利工程维修养护项目管理工作[J/OL].科技资讯,2015(13).1672-3791.
[4]王瑞平,石洪卫.对黄河水利工程维修养护存在问题的探讨及建议[J].科技信息,2014(13):385.
[5]侯昊华,魏广平.海委直属水利工程专项维修养护项目技术审查浅析[J].中国水利,2015(16):43-45.
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