1、<p>　　引灤工程隧洞病害治理方法綜合研究</p><p>　　摘要：引灤入津隧洞工程位于河北省遷西縣與遵化市交界處的海河、灤河分水嶺處，始建于1982年，該工程全長12.3945千米，是引灤入津輸水線路中的咽喉段，由于隧洞洞線較長，沿途所經(jīng)過的地質(zhì)條件非常復(fù)雜。隧洞本身病害比較嚴(yán)重，主要出現(xiàn)裂縫、麻面、滲水、鈣質(zhì)析出、拱頂脫空、底板脫空、出口段混凝土粉化等問題。針對上述問題，隧洞管理處主要進(jìn)行了2次

2、大型的隧洞補(bǔ)強(qiáng)加固工程，并在實際工作中總結(jié)了科學(xué)的治理隧洞病害方法，有效的治理了隧洞工程缺陷和水文地質(zhì)缺陷，保證了隧洞安全輸水零事故。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：引灤工程；病害治理；綜合研究 </p><p>　　中圖分類號：TV554文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A </p><p>　　隧洞病害主要形成原因及類型 </p><p>　　隧洞病害形成的

3、主要原因 </p><p>　　隧洞裂縫絕大部分為貫通性裂縫，按裂縫成因劃分，可將裂縫分為兩類：一類是因巖體不穩(wěn)定，由基巖位移引起的混凝土變形裂縫；另一類是由于混凝土施工中澆搗不密實，混凝土內(nèi)部骨料松散，由內(nèi)部滲水通道形成的缺陷裂縫，產(chǎn)生蜂窩、麻面的原因是：混凝土澆筑時地下水處理不當(dāng)帶走部分水泥漿，混凝土泵送過程中產(chǎn)生離析現(xiàn)象，施工時因澆搗不密實造成混凝土不均勻，以及內(nèi)部混凝土疏松并存在滲水通道， 這些部位混凝土

4、強(qiáng)度偏低，溶蝕問題嚴(yán)重； </p><p>　　隧洞邊墻、頂拱出現(xiàn)裂縫和蜂窩麻面，一方面使隧洞整體性受到破壞，另一方面造成大量的鈣質(zhì)溶出，長此下去將使相關(guān)部位的混凝土強(qiáng)度不斷降低，直接威脅洞室穩(wěn)定， 采用切斷混凝土溶出通道的表面防滲處理是防止混凝土襯砌體進(jìn)一步惡化、延長隧洞使用壽命的重要措施。 </p><p>　　由于當(dāng)時施工技術(shù)落后，趕工期，又缺少質(zhì)量控制和監(jiān)督，造成諸多質(zhì)量問題。一是

5、隧洞毛洞圍巖表面滲水處理不當(dāng)，混凝土澆筑后尚未初凝，圍巖內(nèi)滲水將水泥漿帶走，造成粗細(xì)骨料分離、中間泥沙夾層等情況。二是分層澆筑過程中， 未進(jìn)行層面鑿毛清洗，直接鋪砂漿或直接澆筑混凝土，從而形成薄弱的施工縫并成為滲水通道。三是混凝土攪拌不均勻或運輸和澆筑過程出現(xiàn)離析， 導(dǎo)致混凝土質(zhì)量不均勻或局部低強(qiáng)區(qū)， 芯樣強(qiáng)度檢測數(shù)據(jù)顯示混凝土離散系數(shù)偏大，質(zhì)量也不均勻。四是地下水處理不當(dāng)，施工縫漫水， 致使新老混凝土接觸面及襯砌與圍巖接觸面形成施工冷

6、縫或軟弱接縫。 </p><p>　　隧洞病害形成的主要類型 </p><p>　　隧洞運行至今共進(jìn)行5次工程檢測和安全評估，分別是1991年現(xiàn)場檢測與安全評估，1996年現(xiàn)場檢測與安全評估，2000年現(xiàn)場檢測與安全評估和2008年局部檢測，最近一次是2011年隧洞處和南京水利科學(xué)研究院進(jìn)行的《隧洞工程安全鑒定綜合評價》，根據(jù)檢測結(jié)果，目前隧洞病害的主要類型為。(1)裂縫，縱向裂縫較多,裂

7、縫多被析出物堵住,部分鋼筋銹脹外露;(2)滲水，滴水現(xiàn)象最為普遍，淋水次之；（3）襯砌混凝土強(qiáng)度離散型較大，強(qiáng)度分布不均，麻面、鈣質(zhì)析出嚴(yán)重；(4) 拱頂襯砌與圍巖的脫空最為嚴(yán)重，拱頂處累計脫空長度962.0m。 </p><p>　　科學(xué)治理病害的措施 </p><p>　　由于隧洞檢查發(fā)現(xiàn)混凝土病害逐步加劇，鑒于工程的重要性，隧洞管理處隨即開展了一系列基礎(chǔ)資料觀測、病害檢測、試驗工作和

8、試驗性施工，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了隧洞補(bǔ)強(qiáng)加固一期工程（1996—1998）和隧洞補(bǔ)強(qiáng)加固的二期工程（2007—2010）。并形成了一套隧洞病害治理的施工法案和病害治理的寶貴經(jīng)驗。 </p><p>　　1、一期補(bǔ)強(qiáng)加固工程的主要措施措施有：錨桿整體預(yù)加固、壓漿回填、低強(qiáng)度混凝土鑿除回填水下不分散混凝土，其回填混凝土表面進(jìn)行RG強(qiáng)力堵漏等。（1）錨桿整體預(yù)加固錨桿設(shè)計為藥卷式錨桿，鋼筋采用Φ22Ⅱ級鋼筋（16錳）設(shè)計抗

9、拉強(qiáng)度R=340MPa，長2.5m，間距1.5m，梅花型布置，錨桿抗拉拔力設(shè)計值為80kN（1996年春以前設(shè)計值為50kN）。（2）裂縫、麻面、孔洞及低強(qiáng)度混凝土處理 </p><p>　　處理的基本原則為：①對長度大于1m的裂縫一般均作處理；全部清除裂縫周邊低強(qiáng)度混凝土，用新混凝土回填；采用堵排結(jié)合的方法處理滲水；②麻面、孔洞及低強(qiáng)度混凝土全部鑿除，深至25cm，局部可深至圍巖，然后回填水下不分散混凝土；其周

10、邊及中心位置應(yīng)布置錨桿。（3）拱頂壓漿先打錨桿后壓漿，控制好壓力0.1MPa，并對邊墻進(jìn)行監(jiān)測，避免因壓漿造成原混凝土破壞，影響隧洞安全。（4）邊墻接觸灌漿。接觸灌漿孔布于邊墻上部，間距3m，孔深50cm（以打穿襯砌混凝土后接觸圍巖為限），灌漿壓力0.1~0.2MPa。（5）重點洞段特別軟弱圍巖的固結(jié)灌漿固結(jié)灌漿的范圍深入圍巖的深度與灌漿孔布置，參照《水工隧洞設(shè)計規(guī)范》（SD134-84）的規(guī)定，確定孔深為3m，排距為3m，每排布設(shè)5孔

11、，作對稱布置，各排灌漿孔位可錯開排列，以增強(qiáng)灌漿效果。 </p><p>　　2、針對一期補(bǔ)強(qiáng)加固后的遺留病害和新出現(xiàn)的病害，隧洞補(bǔ)強(qiáng)加固二期工程的主要措施為錨桿加固和GB膠條，局部加T型錨桿處理后采用灌漿處理，噴混凝土洞段補(bǔ)強(qiáng)加固，排水減壓，橫河埋管段防滲處理，固結(jié)灌漿。（1）裂縫處理①錨桿加固設(shè)計：錨桿布置在離開裂縫25~35cm，間距1.5~2m，采用Φ25鋼筋，錨桿長度3.5~4m。每100根留2根做抗拉

12、拔試驗，抗拉拔力必須大于8t。②“GB”膠填縫。施工步驟為：a. 騎縫開U型槽深度10cm；b. 涂界面劑；c. 填“GB”膠條；d. 抹C20丙乳砂漿防沖層。（2）麻面、洞穴處理①對于表面有滲漏點、襯砌表面潮濕、甚至有明水出露有鈣質(zhì)附著在襯砌表面的情況，采用局部加T型錨桿處理后采用灌漿處理內(nèi)部缺陷。聚氨脂（氰凝）一般處理襯砌表面潮濕，有滲水點及鈣質(zhì)出露部位以堵塞內(nèi)部滲水通道，磨細(xì)水泥砂漿一般處理內(nèi)部少砂漿、松散結(jié)構(gòu)、存在氣孔等部位。②

13、對表面有麻面、沖坑的情況，采取局部鑿除后修補(bǔ)的方法。清除病害混凝土后，清理基面，涂丙乳漿液結(jié)合面充填C20混凝土后，用丙乳水泥砂漿填補(bǔ)抹平。（3）頂拱空洞回填設(shè)計與一期補(bǔ)強(qiáng)加固拱頂壓漿相同。（4）噴混凝土洞段補(bǔ)強(qiáng)加固采用在</p><p><b>　　結(jié)語： </b></p><p>　　引灤輸水隧洞經(jīng)過二次補(bǔ)強(qiáng)加固工程， 對隧洞病害洞段進(jìn)行了科學(xué)有效的處理。實踐表明

14、，錨桿加固、回填灌漿、裂縫處理、表面滲漏處理、底板處理、頂拱復(fù)噴混凝土工程都是成功的、可行的、有效的，關(guān)鍵是控制好施工工藝的施工質(zhì)量。這些施工辦法，為今后出現(xiàn)類似問題提供了良好的經(jīng)驗。首先，加強(qiáng)重點部位和隱患部位監(jiān)視、監(jiān)測，及時掌握工程運行狀況，為工程安全運行提供可靠保障。其次，進(jìn)行科學(xué)管理，定期對裂縫進(jìn)行檢查分析，做到問題早發(fā)現(xiàn)、早解決。最后，對裂縫的普遍問題采取“錨、灌、堵、排”結(jié)合措施進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)加固綜合治理，確保工程安全穩(wěn)定，延長工