1、排水组合在地下结构防排水中的应用摘要:结合在地下工程及隧道的施工和使用过程中,时刻会受到地下水危害这一难题,人们在与地下水的斗争中,积累了丰富的经验,总结出“防、排、堵、截”相结合,因地制宜,综合治理”的隧道和地下工程防水原则,使隧道和地下工程防排水技术有了较快的发展。 关键词:排水组合;地下结构;防排水 中图分类号: S276 文献标识码: A 引言: 在建国初期,我们修建的铁路隧道,是以混凝土自身的防水性能和向衬砌背后压浆为主要的防水方法的。只要工艺到位了,就可以满足结构的防水的要求。在今天,由于防水板的出现,隧道的防水技术有了发展,所以就基本上取消了衬砌背后压浆,而用了防水板去取代。它的
2、负面效果,忽视了提高混凝土自身防水的功能。应该说,在很多情况下,是不需要防水板来防水的。仅用混凝土自身的防水功能就能够满足防水这一要求。其次,防水的一个基本原则,是不允许地下水流进隧道内的,而是应该从隧道背后排出的,这就出现了排水的问题。所以要在衬砌的背后设置通畅的排水设施,和隧道内的排水沟等等,则应以排出洞内清洗水、雨水等来设置的。所以,在结构的防水问题上,没有所谓以“堵”为主,还是以“排”为主的问题。地下结构在任何情况下都是要满足结构防水的要求。即无论是排水型的隧道,还是非排水型的隧道。 1.隧道施工期间要注意事项 一般来说,在没有环境要求的情况下,隧道都是采用排水型的,只要对环境的影响比
3、较显著,或是容易造成较大范围的水理条件变化的场合,才会设计成非排水型的隧道。排水型隧道与非排水型隧道的区别,就是衬砌要承受比较大的水压力,隧道衬砌的背后有地下水的存在。 应该指出:因为对环境要求的提高,非排水型隧道的设计,越来越得到了重视,这是适应时代要求的。因此应该加强非排水型隧道设计的研究。防排水原则:“防、排、截、堵结合,因地制宜,综合治理” 。它的具体实施如下:应该按照“以防为主,刚柔结合、多道设防、因地制宜、综合治理”的原则来进行设计;应坚持以混凝土结构自防水为主,和柔性附加防水为辅;结构自防水是第一道防线,柔性附加防水是第二道防线,对于暗挖法修建的车站和区间隧道,防水层之间的回填注
4、浆为第三道防线;加强对施工缝、变形缝、穿墙管等特殊部位的防水处理;应该选择具有良好的化学、物理性能,抗渗性和耐刺穿性、无毒性的防水材料,防水材料的寿命应该尽量与结构混凝土的寿命相匹配;搞好降水与堵水,必须在无漏水的条件下设置防水层。复合排水组合是一种高性能的单(双)面的导水系统。以土工布和高抗压、高纯度的聚烯烃粒状底板紧密粘合而成的。粘合在底板的土工布在连接时会起到搭接作用,确保回填土不会进入排水管道,其高纯度的材料、独特的构造,确保了高抗压的特点。土工布的防堵性和反滤性能非常重要,直接地影响了防排水组合的导水量和整体渗透系数。 2.排水组合防水机理 排水组合是采用抗高冲击力及抗高压的聚苯乙烯
5、制成的底板,底板外侧粘贴了虑层土工织物。底板用粒状规则间隙排列成疏松孔装,形成多方向的排水通道,能减缓地下室外围结构的静水压力,将地下室的外围结构的渗漏水有组织地排到集水位置,虑层土工织物用来确保排水通道不会因外来物而产生阻塞。 3.材料特点 3.1 多方向的排水特性,适合各类排水系统的设计要求。 3.2 挡土墙背的静水压力会因加装排水组合而大幅减缓 3.3 具有长久抗高压力强度,在各种设施需求下能承受极大的土压 3.4 能够抵抗长期高压不会产生变形,取代以往昂贵的传统级配石料排水,而且安装简便,不宜塞。 4.产品优点 4.1 稳定的排水效果:因为粒状底板的独特设计再结合高反滤性能的土工布,因
6、此能够永久保持排水通的水流畅通。 4.2 高排水量 :超过传统级配石料以及其他的排水方法,排水量至少在 3 倍以上。 4.3 抗压力特强 :粒状底板能够承受长期的回填土压力和承受施工时的撞击力。 4.4 降低水压 :使用排水组合后可降低地下水的水压,减少对结构的损害。 4.5 加强防水效果 :能有效地排出地下水,从而减低了防水材料所承受的水压,又作为保护层,来确保防水材料在回填土时不会受到损害。 5.防排水组合的应用 5.1 码头集装箱堆场排水工程应用 堆场表面的雨水先顺着面层连锁快的缝隙至贫砼结构面,积水顺着贫砼面找坡方向流至缝隙雨水沟或跑道梁基础地下部分结构面后,水通过土工布渗入排水组合内
7、,然后通过排水组合底板板粒状规则间隙排列成疏松孔状,形成多方向的排水通道有组织地流入由无细骨混凝土包封的波状有孔排水管内,再由 DN100UPVC 排水管排至缝隙式排水沟内,最终通过雨水管道排至大海内。采用排水组合代替传统的级配碎石,滤水性好,排水畅通,且能确保良好的排水效果,提高排水系统的施工质量。 5.2 隧道排水、防渗工程应用 在岩石节理发育、有渗水、破碎带或地下水丰富的岩层中修建隧道或地下通道时,常常伴有水渗漏现象,以及现正使用的隧道中出现病害造成的渗漏现象。在施工或维修过程中,埋设防排水组合,使防渗、排水、排气一气呵成,形成防渗排水的保护层,并及时排走渗水,防止渗水对混凝土的侵蚀,延
8、长使用寿命,克服了传统材料只排水不防渗或只防渗不排水的弊端。 5.3 地下构筑物的外壁防潮排水工程 使用防排水组合作为地下构筑物的防水层,能够承受任何方向外力之拉裂。由于地下室外墙与回填土不直接接触,因此潮气不易渗透。铺设时防渗排水系统凸状体挡向地下室外墙,这样就形成了能让潮气流动扩散的空气层可将潮气排出,确保地下建筑物干燥。 5.4 公路、铁路领域中的应用 挡土墙(女儿墙)在铁路、公路中广泛应用,挡土墙背面不但承受土层载荷,还要承受地下水压力,为了减少对冻胀压力或减轻挡土墙水压,应该在挡土墙后埋设防排水组合,用以疏干墙后回填土的水份,防止渗水对混凝土的侵蚀。 5.5 地下室工程的应用 目前建
9、筑工程地下室部分防水施工主要有两个方法:一是防水卷材施工,如 APP 和 SBS 等防水卷材;另一个是结构自防水,即防水砼施工。一些重要的工程一般是这两个方法同时采用,以增强工程的防水效果和保障系数;但是也有很多工程仅采用砼结构自防水一种方法。为了确保建筑工程地下室部分的正常使用功能,必须做好防水、防裂和防渗工作,否则,地下室部分甚至整个建筑物不仅无法正常使用。 6.防排水组合适用范围 6.1 集装箱堆场、机场或大型广场的地面排水; 6.2 隧道工程喷桨完成后渗漏水之导水; 6.3 公路、铁路的挡土墙、边坡之地下水的防渗排水; 6.4 地下构筑物的防潮排水; 6.5 路基地下排水设施 7.结语 在隧道及地下工程的施工和使用过程中,时时刻刻都会受到地下水的危害,多年来,人们在与地下水的长期斗争中,积累了丰富的经验,总结出了“防、排、堵、截相结合,因地制宜,综合治理”的隧道和地下工程防水原则,使地下工程和隧道防排水技术有了较快的发展。 由于地下水的渗透和侵蚀作用,使工程产生病害,轻则影响使用效果,重则会使整个工程报废,造成巨大的经济损失和严重的社会影响。 参考文献: 1GB 501082008地下工程防水技术规范 2广东建材2006 年第四期 3科技致富向导2010 年第 12 期