一种处治隧道渗漏水的方法.pdf

本发明涉及一种地下建筑结构的防渗漏方法，特别是对隧道渗漏水的病害进行处治的方法，属于建筑结构施工技术领域。首先在隧道二衬砌漏水周围进行化学液注浆封堵，在建筑结构的裂缝处产生封缝胶体；然后在隧道二衬砌表面开出蛇形往复槽，槽中安装钛金属线作为阳极线，在隧道二衬背面与土体相连部位安装铜棒作为阴极线，阳\阴两极线汇总到电防渗控制箱并与中央控制箱相连接，通电产生低压脉冲电荷，使被电离的水朝隧道外侧的阴级方向移动。本发明适用于新建地下工程、隧道工程和现有的地下、隧道工程，长期综合造价及运行成本低，安装工程灵活方便。在防水板功能大幅下降，存在大量裂缝，渗水严重的情况下，防水防渗效果明显。

1.  一种处治隧道渗漏水的方法，其特征是：首先在隧道二衬砌漏水周围进行化学液注浆封堵，在建筑结构的裂缝处产生封缝胶体；然后在隧道二衬砌表面开出蛇形往复槽，槽中安装钛金属线作为阳极线，在隧道二衬背面与土体相连部位安装铜棒作为阴极线，阳\阴两极线汇总到电防渗控制箱并与中央控制箱相连接，通电产生低压脉冲电荷，使被电离的水朝隧道外侧的阴级方向移动。

2.  按权利要求1所述的处治隧道渗漏水的方法，其特征是：用聚胺脂与pH 6～7的水混合成化学浆液，在20MP～30MP的压力下用高压注浆机将渗水裂缝注满，灌浆终了时，应持续压力20分钟以上；隧道二衬砌表面砼上开凿深2cm～3cm，宽0.5cm～1cm的细槽，开完槽后用清水清洗干净；安装完钛金属线的槽用石墨与水泥混合浆料封堵钛金属线与槽的缝隙；安装阴极铜棒是在距隧道底1m～2m地方钻孔穿透边墙伸入土体，铜棒在隧道二衬的部位缠有电绝缘膜。

3.  按权利要求2所述的处治隧道渗漏水的方法，其特征是：在进行化学液注浆时，注浆孔应与隧道渗水面呈倾斜30°～45°，注浆孔的灌注点的选择在裂缝的两边，孔应穿过裂缝。

一种处治隧道渗漏水的方法
技术领域
本发明涉及一种地下建筑结构的防渗漏方法，特别是对隧道渗漏水的病害进行处治的方法，属于建筑结构施工技术领域。
背景技术
隧道渗漏水是国内外隧道常见病害之一，隧道渗漏水主要表现为拱部漏水、边墙淌水、施工缝、变形缝及混凝土裂缝渗漏水，隧道底翻浆冒泥等。
公路隧道渗漏水的传统治理，是根据漏水的水源、类型、部位以及漏水量确定治理方案和选择材料。一般对拱部和边墙衬砌背后的空腔采用灌注浆液聚胺脂或普通水泥单液浆充填，衬砌表面出水点采用注浆封堵，对施工缝渗漏水采用引排或注浆封堵，对衬砌表面的湿渍采用注浆和涂抹防水涂料的方法进行封堵，对混凝土薄弱部位采用注浆补强等方法。处治时遵循先上后下，先拱后墙，先采用水泥浆液封堵大水，再采用化学浆液封堵渗漏水和滴水的原则。通常采用的高压化学注浆修补方法，只是暂时的或临时性堵漏，复发频率高，防渗效果不稳定，不能永久彻底地解决渗漏水问题，同时，由于反复注浆修补(在结构上打孔过多)，造成砼结构的强度降低，产生副作用，从而影响结构的使用寿命。
1807年，德国Reuss教授在俄罗斯实验中最先发现，在含有毛细孔结构中液体流动的迹象。1930年，瑞士Ernst兄弟，发现在含有毛细孔的结构中，通过正负极之间施加电荷后，能将结构中的水移走的原理。根据这些发现，随后产生了多脉冲电防渗(MPS)技术。
电防渗(MPS)系统是当今世界上最先进和完善的多脉冲电渗透防水技术，其原理是MPS系统的控制装置产生一系列的低压脉冲电荷，通过正负电极构成的电磁场，作用到结构内毛细孔和缝隙中的水分子上，将其电离化；被电离的水分子，朝着安装在结构外侧的负电极方向移动，从而使结构内部的水分排走并逐渐变干。该技术已经应用了几十年，主要用在地下建筑结构中(如混凝土、砖石结构)的防水、防渗、堵漏和除湿领域，并取得了成功，已经显示出了其防渗堵漏的卓越能力，该技术的防渗效果已经在挪威、英国、和香港的著名工程得到了充分的证明。但该技术仅仅适用于结构内毛细孔的渗漏预防，对于已建成的隧道由于复杂因素造成的严重渗漏，治理效果并不理想。
由于云南地质构造复杂，以上任何一种单一的防渗技术都不能取得较好的效果，并且多脉冲电渗透防水技术在隧道防渗中应用实例较少，因此需要摸索合理的施工方法，才能达到最佳的防渗效果。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种隧道综合处治渗漏方法，该方法长期综合造价及运行成本低，安装工程灵活方便，在防水板功能大幅下降，存在大量裂缝，渗水严重的情况下，防水防渗效果明显。
解决本发明的技术问题所采用的方案是：首先在隧道二衬砌漏水周围进行化学液注浆封堵，在建筑结构的裂缝处产生封缝胶体；然后在隧道二衬砌表面开出蛇形往复槽，槽中安装钛金属线作为阳极线，在隧道二衬背面与土体相连部位安装铜棒作为阴极线，阳\阴两极线汇总到电防渗控制箱并与中央控制箱相连接，通电产生低压脉冲电荷，使被电离的水朝隧道外侧的阴级方向移动。
本发明的具体技术方案是：聚胺脂与pH6～7的水混合成化学浆液，在20MP～30MP的压力下用高压注浆机将渗水裂缝注满，灌浆终了时，应持续压力20分钟以上；隧道二衬砌表面砼上开凿深2cm～2cm，宽0.5cm～1cm的细槽，开完槽后用清水清洗干净；安装完钛金属线的槽用石墨与水泥混合浆料封堵钛金属线与槽的缝隙；安装阴极铜棒是在距隧道底1m～2m地方钻孔穿透边墙伸入土体，铜棒在隧道二衬的部位缠有电绝缘膜。
在进行本发明所述的化学液注浆时，注浆孔应与隧道渗水面呈倾斜30°～45°，注浆孔的灌注点的选择在裂缝的两边，孔应穿过裂缝。
本发明首先进行常规技术的化灌，化学浆液聚胺脂在与水混合后会在很短的时间(10秒)内急速膨胀，产生胶体，胶体沿裂缝运动，起到封缝止水作用。然后在隧道内安装电渗透防渗线路系统进行隧道防渗，中央控制箱接通电源变压后以36伏低电流传送到电防渗(MPS)控制箱，电流将混凝土中的水份电离化产生电离子，电离子在电流的不断推动下流向负电极方向即结构外侧，不倒流，使结构变成干燥状态。被电离的水分子移动的能量大于水的自重力和结构中毛细孔的虹吸作用力的能量，能承受高压水作用。只要连续施加正负脉冲电荷，结构内的水就会一直朝着负电极一侧(结构外侧)移动，会形成一道密闭性防渗屏障，处治水或潮气渗入结构中。对有明流水渗出的地下结构先进行化灌临时止水，再进行电防渗系统的安装。正常干燥过程需1-3个月，特殊情况下最多3个月，(海水比淡水干燥速度快)。本发明的方法可长期处治产生新的裂缝产生，其处治渗透时间可达50年之久。
本发明的有益效果是：通过化学液注浆法与多脉冲电渗透防水技术组合，使隧道防渗的长期综合造价及运行成本大大降低，安装工程灵活方便；在防水板功能大幅下降，存在大量裂缝，渗水严重的情况下，防水防渗效果明显。
具体实施方式
实施例
(1)明水注浆补漏
在隧道渗水的地方倾斜45度钻孔，钻孔注浆点的选择宜在裂缝的两边，孔应穿过裂缝，具体深度范围可根据施工现场确定。钻孔完成后插入止水针头，止水针头和高压注浆机连接，化学浆液聚胺脂通过高压注浆机在20～30MP的压力下将渗水裂缝注满，调制化学浆液的水pH为6～7，灌浆终了时，持续压力20分钟以上，确保灌浆的饱满度。
(2)埋设电防渗线路系统
根据结构物的特点，确定电防渗系统安装的具体线路，包括线与线间的间距，负极棒的布置根数。布置线路一般有两种方法：横向和纵向，具体用哪种可得根据实际施工现场确定，一般渗水面积不太大又比较集中可采用横向布置线路，反之则采用纵向布置线路。
在隧道二衬上开槽；在二衬砼上开凿深3cm，宽0.5cm的细槽，开完槽后用清水清洗干净，供安装阳极线之用，阳极线可以用钛金属线，用其他材料时应考虑易弯曲、不易折断、强度高的特点。
安装完钛金属线的槽用导电性能好的石墨-水泥混合浆料封堵。在选择好的距隧道底1m地方钻孔安装负极铜棒，阴极棒的长短以必须穿透边墙伸入土体，保证与边墙背后水体及湿土永远形成回路来确定，孔周围用止水丝止水。
安装好中央控制箱，将正极线(钛金属线)和负极线(与铜棒连接的线)汇集后，连接到中央控制箱中，中央控制箱与电源连接，完成整个安装工作。最后开启电源，使之正常工作，定期测湿度；应根据实际处治渗漏的面积选择电防渗中央控制箱功率的大小。一般1500平方米以下自动调整，超过1500平方时，应另用一个箱子控制。具体看施工现场布线长短，线路过长电力损失固然较大。
(3)运行电防渗(MPS)线路系统
在隧道内装置电防渗控制系统，以探针和导线的形式，按照设计要求安装在渗水的结构表面形成蛇形往复的正极网格，通电后使其产生一系列的低压脉冲电荷，通过正负电极构成的电场，作用到隧道内毛细孔和缝隙中的水分子上，将水分子电离化，被电离的水分子，朝着安装在隧道外侧的负电极方向移动，使隧道内部的水分排走并逐渐变干。只要系统保持工作状态，水就一直朝向隧道外侧的方向移动，不会倒流再次进入隧道内侧，并且使隧道保持永久的干燥状态，从而解决隧道渗水问题。通过适时调整中央控制箱；使隧道保持干燥状态。