鐵路隧道治水

是一種為了更好的保護鐵道而進行的排水等技術,一般可以分為截水、排水、堵水、防水等措施。

鐵路隧道施工或運營過程中,為預防和消除地下水或地面水的危害所採取的截水、排水、堵水和防水等措施,以及防止隧道冰凍病害所採取的措施。

隧道滲水和漏水,是隧道常見的病害,如據1981年統計:中國鐵路隧道中不合標準的隧道(拱部滴水成線,邊牆有漏水,冬季需要刨冰等),占全國鐵路隧道總長的4%左右,占鐵路隧道總座數的40%左右。隧道滲水和漏水的主要原因是:①隧道綜合治水設施不夠完善;②隧道襯砌混凝土不夠密實或接縫處理不當;③隧道襯砌發生裂損、腐蝕;④隧道襯砌背後存在積水或承壓水等。

隧道滲水和漏水會造成隧道內鋼軌和設備鏽蝕,並會引起道床不穩固;在電力牽引區段還可能造成漏電事故等;在嚴寒地區,還會因滲水和漏水凍結而侵入限界,影響隧道正常使用,危及行車安全。因此,對隧道滲水和漏水病害必須採取多種措施進行綜合整治。

截水為減少流向隧道的水量,控制隧道滲水和漏水而採取的治水措施。主要是在隧道的靠水源側周圍,開挖截水溝,或做好地面天然溝溪鋪砌工程。

排水為疏導隧道周圍的水和排出隧道內的水所採取的治水措施。主要是利用溝、管、槽等設施排水。為排出較大的水量可設泄水洞,或利用施工時的平行導坑。

襯砌的排水措施,除隧道內設排水溝外,一般在襯砌背後根據水流狀況,設定縱向和橫向排水通道,把水導入隧道中心或兩側設定的排水溝,並沿溝排出洞外。施工時遇有湧水量較大的地段,一般可鑽孔先把水導至排水溝,或修建集水坑集中泵水。

堵水為堵塞襯砌背後水路或襯砌滲漏部位水路所採取的治水措施。主要是採取注漿法。注漿常用水泥系、水泥-水玻璃系、化學材料系等材料。

防水防止隧道滲水和漏水採取的措施。主要有防止大面積滲漏和防止局部縫隙滲漏兩個方面。防止大面積滲漏,以設定防水層或提高襯砌混凝土本身抗滲性為主。防水層所使用的材料有合成樹脂類、合成橡膠類、瀝青類等。設定防水層一般採用鋪設由上述材料製成的薄板的方法,有時也採用噴塗法。

為防止局部縫隙滲漏,在構築中的襯砌施工縫一般用止水帶作主要隔水層;已建成隧道的滲漏縫隙,可用速凝止水材料,如超早強水泥(日本的止水水泥)等堵塞,然後再敷以聚氯乙烯膠泥條或摻有高分子材料的水泥(如聚胺酯水泥)等。

修建隧道複合式襯砌所常用的防水法,在湧水量大時,可在噴混凝土支護和就地灌築混凝土之間設定防水層;在一般湧水量時,可用提高灌築混凝土抗滲能力的方法。

防凍措施嚴寒地區由於水引起的凍害通常發生在洞口附近。防凍主要採用保溫法,即在襯砌內側或夾層部分的防水層上增加一層如聚胺酯樹酯、泡沫聚胺酯等保溫層。洞內水溝等排水設施也需保溫,如中國東北地區常用加大水溝埋置深度的方法進行保溫。

正在施工的隧道已經發生或可能發生大量湧水時,就要採取機械抽水、排水措施,甚至在開挖面預先注漿等措施,並應儲備足夠的抽水設備。做好地質和水文勘測工作,也是隧道治水很重要的一個方面。地質和水文勘測工作,不但可為隧道擬定治水方案提供依據,而且可為隧道開挖和隧道襯砌施工避免地下水干擾創造條件。

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