２０１５年第３期 黑龙江交通科技 Ｎｏ．３，２０１５ （总第２５３期） ＨＥ ＬＬＯＮＧＪＩＡＮＧ ＪＩＡＯＴＯＮＧ ＫＥＪ （Ｓｕｍ Ｎｏ．２５３） 隧道混凝土防水性能研究 段文超 （山西省交通建设工程监理总公司） 摘要：主要从渗流力学的角度出发，对混凝土的渗透系数等参数进行实验测定，从而对隧道混凝土的防水 性能进行综合研究，同时对防水混凝土设计中存在的问题提出更有效的解决方式。 关键词：隧道混凝土；防水性能；配合比 中图分类号：Ｕ４４５．１ 文献标识码：ｃ 文章编号：１００８—３３８３（２０１５）Ｏ３－００８４－０１ １工程概况 透系数（１０—１８ Ｔｎ２）和启动压力梯度的低渗介质的渗透系数 康家楼隧道属于和榆高速中的控制性工程，其工程的左线 （１０—１５ ｍ２）相比，明显是前者远远低于后者，因此我们在实 （山西段）长６ ８３１ ｍ，右线（山西段）长６ ７６９ ｍ，工期是从２０１１ 验中可以很明显的看出，渗流的曲线不过坐标的原点，存在 年１月至２０１３年１２月，由中铁１２局承包建设。但是由于当地 明显的启动压力梯度。 地质条件恶劣，所以对工程施工造成了巨大的影响，为工程建设 配合比实验中编号５的混凝土试件，基本上不能在试验 带来极大的压力。工程中至今洞内多处涌水，最猛烈的时候就 装置中进行科学测量，因为配合比编号５的水胶比很低，渗 像“暴雨”一般，而权洞涌水量高达１７ ０００ ｍ ／ｍｉｎ，主洞月进尺 透的系数也是极低的。在试验中为得到测量一定水压下渗 最慢时约５０ ｍ左右。但目前工程的建设任务仅仅完成了三分 透随时问变化的数据，可以采用混凝土抗渗仪通过常规的破 之一。而康家楼隧道作为和榆告诉公路头号控制性工程，已经 损测渗透深度的方式等到。 安全的通过了告诉公路头号控制性工程，已经安全的通过了 从实验可以得知，低水胶在高水压条件下２０ ｄ的渗透 、Ｆ１６大型断层破碎带，这是康家楼隧道施工中成功突破重大 深度只有３０ ｍｍ左右，因此我们可以知道抗渗等级评价高 风险源的又一重要标志。 强混凝土的防水性是无意义。同时我们还知道，随着时间的 ２隧道施工现状 流逝，在一定时间后混凝土内的渗透深度基本不会变化。 和榆高速公路十标段康家楼隧道中的Ｆ５、Ｆ６断层破碎 ３．２试验结果分析 带是中断距最宽的两条短层，在破碎带范围内的围岩地质构 有上文分析得知，对实验中配合比编号１—４的混凝土 造经过强烈的变动，从而导致地质均为强风化泥岩和饱和粉 渗流曲线可以知道，水在混凝土中的渗流规律不符合一般认 细砂层，泥岩手可捏碎，隧洞中有多处涌水，而泥岩遇水后浸 为的线性Ｄａｒｅｙ定律，而是满足非Ｄａｒｃｙ模型。 泡后坍塌，自稳能力弱，整体性较差，均为Ｖ级及Ｖ级浅埋 试验中，水在混凝土中的渗透运行不是一直变化的过 围岩，在洞身开挖后，由于初期给支护带来的承载压力过重， 程，它不会随着时间的推移不断的变大，而是在某一时间内 因此出现多处开裂变形的情况。顺利稳妥的通过Ｆ５、Ｆ６断 达到一个“平衡深度”后停止渗透。当渗透达到平衡时式子 层破碎带是康家楼隧道施工的重要目标。中国铁件十二局 有即式中的ｈｂ是指渗透平衡深度。 集团三公司和榆项目部主动积极的向工程的监理单位和业 根据上述，就可以更加直白的解释试验中渗透深度基本 主进行施工详情汇报，邀请设计单位和隧道专家到现场进行 不随时间变化的现象。同时想要计算出混凝土按照抗渗等 会诊，拟定专项的施工方案，同时不但改善施工工艺和工法。 级评价时（试件高度１５０ ｍｍ）所需要的最小渗穿水压以及能 为了保证主线隧道妥善的施工，从而采用了四步走的办法， 够达到的抗渗标号可以利用上述的式子进行计算从而得出 将安全质量控制在一定的范围内。（１）对于存在极高风险 想要的结果。 断层区域，可以采用将ＴＳＰ超前地质预报、地质雷达和超前 ４结束语 ． 水平钻孔三种相结合的方式，提前获取前方地质信息方便制 综合以上所述，因为混凝提土中存在的启动压力梯度从 定施工方案。隧道开挖施工时，为了随时掌握前方围岩稳定 根本上加强了混凝土的防水性能，因此我们可以得知混凝土 情况，因此在每个循环中的不同部位都有隧道掌子面用风钻 出现渗漏现象的主要原因并不是混凝土本身。隧道的渗漏 在进行打地质预报探孑Ｌ。（２）结合探明地质的情况，可以对 大多数发生在混凝土体积变形从而产生的接缝处，因此不断 前方岩体采用超前棚支护、每循环超前小导管预加固、对岩 增加混凝土抗收缩、抗裂性能才是避免出现渗漏现象的重要 体进行注双液浆等方法进行加固，释放水压，从而将开挖风 环节。此外，我们从实验中得出以下几点结果。 险降至最低。（３）严格遵守“管超前、严注浆、短开挖、强支 （１）混凝提中的水不符合线性Ｄａｒｅｙ定律，因为存在很 护、快封闭、勤量测”的方针进行施工，加大施工进度的管理， 明显的启动压力梯度。 每循环仅进尺一榀拱架，弱爆破或不爆破，削弱对围岩的震 （２）混凝土防水性的好坏直接取决于启动压力梯度，因 动。同时在每个循环中打上超前小导管，在核心土中预留三 此对隧道混凝土而言，抗渗等级是非常容易满足的一个指 阶台进行施工。（４）全面清晰、正确的掌握隧道量变的实际 标，因此，抗渗等级不合适评价高强混凝土。 情况，隧道初期支护后的断面每天要进行四次测量，不间断 （３）站在隧道防水混凝土角度上看，衡量防水性能的首 测量重点部位，要及时准确的掌握初期支护的收敛情况，如 要指标指的就混凝土的抗收缩以及抗裂性能，而不是所谓的 发现数据超限，为防止情况突变可以采用加固支撑和回填注 抗渗等级。 浆等方式制止突变。 参考文献： ３试验结果及分析 ［１］李茂顺．浅谈铁路隧道防水的施工技术［Ｊ］．科技与企业。 ３．１试验结果 ２０１４，（３）：２０９． 对实验中的配合比编号１—４中的混凝土试件的试验结 ［２］陈志超．水泥混凝土桥面铺装防水性能研究［Ｊ］．长安大学， 果进行线性拟合，可以通过上述的式子计算出混凝土试件的 ２０１４，（６）：１—６３． 渗透系数和启动压力梯度，同时结合试验测得的孔隙率小。 ［３］ 于德水．湿喷防水混凝土在隧道防水工程中的应用［Ｊ］．交通 建设与管理，２０１４，（２）：３５—３６． 从实验结果我们可以看到出实验中数据点线性的相关 ［４］张野．隧道水泥混凝土路面施工技术［Ｊ］．黑龙江交通科技， 性是非常紧密的，同时由于０．５左右的水胶比的混凝土的渗 ２０１４．（４）：５４． 收稿日期：２０１４—１１—１５ 作者简介：段文超（１９８７一），男，山西临汾襄汾人，研究方向：隧道工程。 ・８４・