二、线状漏水的治理
线状漏水指的是三缝漏水(结构裂缝、施工缝和变形缝),主要的处理方法有导水法和止水法两种。
(一)导水法
导水法是把三缝(结构裂缝、施工缝和变形缝)的漏水,沿漏水地点连成线状,通过不闭塞的水路导入排水沟的方法。导水法有在衬砌表面装平行管的导水法(导水管法)和在漏水处凿U形沟槽后用半剖管材或合成橡胶等整形材料进行导水的方法(沟槽法)。采用导水法时需加强对渗漏水水质、渗水量及结构安全进行监测。
1、导水管法
导水管法适用于漏水量较大、漏水沿施工缝及开裂处呈直线状发生、净空断面有富余时把衬砌表面发生的漏水用导水管引入排水沟,是线状漏水处理最常用的方法(图6-9~图6-11)。
施工缝、裂缝严重渗漏处采取埋管排水措施,在地下水丰富地段沿起拱线处做引水孔。钻眼角度与水平向上约成45°,钻孔长2m,孔径50mm(图6-12)。引水管采用3cm的PVC管,管外以土工布包紧,外缠细铁丝固定。将引水管放入引水孔中。钻孔角度要确保 45°左右,半圆形管要紧贴在槽中,出水口要进行防护以免被堵塞。
2、沟槽法
沟槽法一般适用于漏水量比较多、漏水沿施工缝和开裂处呈线状发生时,特别适用于隧道净空无富余时。
1)沟槽法形式
在漏水处挖U形沟槽,而后用管材或合成橡胶等材料进行导水。即在衬砌上凿出一个U形槽,形成导水槽:
(1)埋半圆管,其四周用水泥或树脂等材料充填;
(2)插入整型材料(多为橡胶)并胶接;
(3)用非定型材料加以覆盖。沟槽法示例如图6-13所示。
2)注意事项
(1)材料及质量。
①在采用非定型材料填充的方法中,要选用有速凝性、防水性、附着性、膨胀性及耐久性的充填材料;一般树脂类材料在有水分的地方附着性极差,需以无机质材料为主。
②采用整形材料时,要使用具有耐久性的材料。
③发生冻结时,要考虑采用隔热性材料。
(2)施工。
①衬砌上的沟槽要仔细施工,形成适宜的形状。
②既有衬砌的附着性对耐久性的影响很大,故要对接触面进行仔细地清扫:同时要仔细地填充覆盖材料(图6-14)。
③采用整形材料时,要特别注意与衬砌的附着,不能因列车的振动和风压而脱离。
④将水排入隧道内原有的排水设施。
(二)止水法
实际工程中,需要根据裂缝形态采用不同的止水方法,结构裂缝、施工缝和变形缝采用的止水措施分述如下。
1、结构裂缝
结构裂缝渗漏需先止水,再在基层表面设置刚性防水层。根据水压或渗水量采取如下措施进行止水。
1)水压或渗漏量大的裂缝
对水压或渗漏量大的裂缝,可采用钻孔注浆止水,根据结构有无补强要求分别采取不同的对策措施。
(1)对无补强要求的裂缝
注浆孔交叉布置在裂缝两侧,钻孔应斜穿裂缝,垂直深度为混凝土结构厚度h的1/3~1/2,钻孔与裂缝水平距离为100~250mm,孔间距为300~500mm,孔径不大于 20mm,斜孔倾角日为45°~60°。当需要预先封缝时,封缝的宽度为50mm(图6-15)。
(2)对有补强要求的裂缝
先钻斜孔并注人聚氨酯灌浆材料止水,钻孔垂直深度不小于结构厚度h的1/3:再二次钻斜孔,注入可在潮湿环境下固化的环氧树脂灌浆材料或水泥基灌浆材料,钻孔垂直深度不小于结构厚度h的1/2(图6-16);注浆嘴深入钻孔的深度不大于钻孔长度的1/2;对于厚度不足200mm的混凝土结构,垂直裂缝钻孔深度为结构厚度h的1/2。
2)对水压与渗漏量小的裂缝
对水压与渗漏量小的裂缝,既可采取上述注浆止水方式,也可采用速凝型无机防水堵漏材料快速封堵止水。
当采用快速封堵时,应沿裂缝走向在基层表面切割出深度为40~50mm、宽度为40mm的U形凹槽(图6-17),然后在凹槽中嵌填速凝型无机防水堵漏材料止水,并预留深度不小于20mm 的凹槽,再用含水泥基渗透结品型防水材料的聚合物水泥防水砂浆找平(图6-18)。
3)对于潮湿而无明水的裂缝
对于潮湿而无明水的裂缝,可采用贴嘴注浆的方式注入可在潮湿环境下固化的环氧树脂灌浆材料,要求如下:
(1)注浆嘴底座带有贯通的小孔。
(2)注浆嘴布置在裂缝较宽的位置及其交叉部位,间距为200~300mm,裂缝封闭宽度为50mm(图6-19)。
裂缝止水完成后,再设置刚性防水层,沿裂缝走向在两侧各200mm 范围内的基层表面先涂抹水泥基渗透结晶型防水涂料,再单层抹压聚合物水泥防水砂浆。对于裂缝分布较密的基层,宜进行大面积抹压聚合物水泥防水砂浆。
2、施工缝
施工缝渗漏需先止水,再设置刚性防水层。针对是否留有预埋注浆系统采用如下不同的注浆方式:
(1)预埋注浆系统完好的施工缝,先使用预埋注浆系统注入超细水泥或水溶性灌浆材料止水;
(2)钻孔注浆止水或嵌填速凝型无机防水堵漏材料快速封堵止水,参照结构裂缝治理措施。
施工缝止水完成后,再设置刚性防水层,参照结构裂缝治理措施。
3、变形缝
变形缝渗漏的治理需先注浆止水,并安装止水带,必要时可设置排水装置。
(1)对于中埋式止水带宽度已知且渗漏量大的变形缝,采取钻斜孔穿过结构至止水带迎水面、并注入油溶性聚氨酯灌浆材料止水措施,钻孔间距为500~1000mm(图6-20);对于查清漏水点位置的,注浆范围为漏水部位左右两侧2m,对于未查清漏水点位置的,沿整条变形缝注浆止水。
(2)对于拱部查明渗漏点且渗漏量较小的变形缝,可在漏点附近的变形缝两侧混凝土中垂直钻孔至中埋式橡胶钢边止水带翼部,并注入聚氨酯灌浆材料止水,钻孔间距为500mm(图6-21)。
(3)因中埋式止水带局部损坏而发生渗漏的变形缝,可采用埋管(嘴)注浆止水,并符合下列规定:
①对于查清渗漏位置的变形缝,先在渗漏部位左右各不大于3m的变形缝中布置浆液阻断点:对于未查清渗漏位置的变形缝,浆液阻断点布置在仰拱与边墙相交处的变形缝中。
②埋设管(嘴)前应清理浆液阻断点之间变形缝内的填充物,形成深度不小于50mm的凹槽。
③注浆管(嘴)使用硬质金属或塑料管,并配置阀门。
④注浆管(嘴)位于变形缝中部并垂直于止水带中心孔,采用速凝型无机防水堵漏材料埋设注浆管(嘴)并封闭凹槽(图6-22)。