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地下工程渗漏水的主要隐患

发布时间: 2024-07-08  点击次数:5次

在我国,地下工程渗漏水的现象相当普遍,主要由设计因素、材料因素和施工因素等引起。在此,我们重点探讨材料因素导致的渗漏问题。

 1. 商品混凝土材料

商品混凝土的广泛应用导致传统防水混凝土配制原则被打破。例如,泵送混凝土的塌落度较大,水灰比超过限值,导致混凝土收缩增大,易出现裂缝,从而造成渗漏。

 2. 新型防水材料的选用

对新型防水材料的性能、作用和应用方式认识不足,是导致渗漏的一个重要原因。在防水混凝土中,无论是矿渣水泥还是普硅水泥,很多时候都机械地使用UEA复合膨胀剂、明矾石、膨胀水泥等,但施工养护仍按照传统工艺,结果未能达到预期效果。

 3. 材料质量达不到设计要求

近年来,我国的建筑防水材料发展迅速,但在地下工程特殊环境下使用仍存在局限性。材料质量达不到设计要求,容易导致渗漏。例如,建筑拒水粉用于地下工程时,由于其防水原理与地下工程防水需求不相适应,导致渗水。

 山岭隧道防水的主要策略

作为地下工程的重要部分,山岭隧道的防水非常关键。隧道漏水不仅会降低混凝土衬砌的耐久性,还会影响隧道内各种设施的功能,恶化隧道环境。建造不漏水的隧道一直是隧道施工中的难题。

目前,国内外普遍采用复合式衬砌法进行隧道防水。复合式衬砌已在大量工程中应用,如日本的北陆新干线一间濑隧道、东京湾渡海公路海底隧道、北京西单折返线地铁以及京九铁路五指山隧道等。该方法具有先进合理、防水可靠的优点。

复合式衬砌由一次支护、二次模注混凝土以及防水层组成。防水层位于一次支护与二次模注之间,表面光滑,除了防水功能外,还能减少喷射混凝土与二次衬砌模注混凝土之间的约束应力,防止二次模注混凝土产生裂缝。主要防水材料之一为PVC橡胶材料。

 施工缝防水橡胶材料的应用

施工缝是指在混凝土浇筑过程中因设计要求或施工需要分段浇筑而形成的接缝。地下工程施工缝防水设防的方法主要有遇水膨胀止水条、中埋式止水带、外贴式止水带等,这些止水带主要由橡胶及其他助剂制成。当结构变形时,橡胶段在混凝土变形缝之间被压缩或拉伸,遇水膨胀,从而起到密封止水作用。

例如,遇水膨胀止水条在橡胶中引入吸水成分,保证弹性止水材料的力学和弹性性能,在吸水膨胀作用下,堵塞了载弹性密封止水变形范围内外的裂隙,同时还能对新裂隙产生一定的弹性密封力。

钢边橡胶止水带的两翼带有薄钢板,与混凝土粘接时,两边的钢板与周围混凝土结构以及钢板与橡胶之间具有牢固的粘力。其防水原理主要是中间的橡胶段在混凝土变形缝之间被压缩或拉伸,起到密封止水作用。

 橡胶材料力学性能分析

为了研究和开发更符合建筑防水需求的材料,某大学材料研究实验室与新拓三维合作,采用其自主研发的XTDIC三维应变变形测量分析系统,对用于施工缝防水的橡胶材料进行力学性能测量,获取该种橡胶材料的物理力学性能技术指标。

橡胶止水带的材质以氯丁橡胶、三元乙丙橡胶为主,质量稳定、适应能力强,适用于地下工程施工缝防水设防。依据《高分子防水材料 第二部分 止水带》GB 18173.2国家标准,施工时应抽样复检拉伸强度、扯断伸长率和撕裂强度等力学性能指标。

实验表明,橡胶试件在冲胀变形过程中,双向应力均匀扩展,成形性较好。拉伸试验数据表明,试件随着拉伸实验的进行,产生明显变形和位移,关键部位的位移值和应变值不断增加,直到关键部位因断裂而破坏。这些数据为橡胶材料的研究、设计和优化提供了可靠的数据支持。

解决地下工程漏水这一世界性难题,仅靠单一防水方法是无法胜任的。当前趋势是采用混合防水法,通过多道防线,层层设防,以达到不漏水的目的。从材料的角度,应合理选择高性能防水层和结构自防水材料,加强接缝和变形缝细部防水的处理。


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