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新材料|丙烯酸盐喷膜防水材料在矿山隧道的实际应用

发布时间:2021-11-26  浏览量:

近些年随着丙烯酸盐喷膜防水材料在多个国内重大型基建项目中展露头角,也随之越发得到市场的认可,那是为什么这些项目会选择这种“新”材料呢,我们不妨通过以下内容或许能让您找到其中的答案。

新材料|丙烯酸盐喷膜防水材料在矿山隧道的实际应用(图1)

蓝鲸直播足球丙烯酸盐喷膜防水材料在我国的研究和应用始于 20世纪末,从株六复线大竹林铁路隧道平导中的试验开始(1999年已经在国内的20余个各类工程中得到了应用,包括公路隧道、铁路隧道、地铁区间隧道、城市公路隧道、电力隧道、特殊隧道等。)目前该技术已被列入一些防水技术标准中,也为该技术的推广应用奠定了较好的基础。

蓝鲸直播足球随着国内外隧道工程界对喷涂防水技术的日益关注,新型的喷涂防水材料如喷涂聚脈、喷涂速凝橡胶等近年也发展迅速。国际隧道协会(ITA)近年的年会(WTC)中对该技术的研究进展和应用实例进行交流(我国学者也在WTC2015的分会场报告中介绍了丙烯酸盐喷膜防水材料在寒区隧道中的一个应用实例),并且ITA于WTC2013上推出了一本设计和施工指南,用于指导和规范喷涂防水技术的应用,因此可以预见喷涂防水技术将得到进一步快速发展。

目前,各类喷涂防水材料在我国隧道工程中的实践应用大多仍然处于起步阶段,在设计和施工中都存在有待探讨的地方,如防水构造体系、细部节点处理、施工工艺及质量检验等,以上因素容易影响该技术的应用效果甚至有时造成防水失效,无法充分发挥该技术的优势。丙烯酸盐喷膜防水材料目前在国内各类隧道和地下工程中的实践应用经验较多,已经积累了较为充分的资料,因此本文以目前较为常见的矿山法隧道为背景,结合工程应用经验对丙烯酸盐喷膜防水材料应用技术的主要内容进行总结和探讨,以便为喷涂防水技术在隧道中的应用提供一定借鉴。

1.矿山法隧道喷涂防水体系及构造

蓝鲸直播足球1.1 矿山法隧道防水体系常见类型我国矿山法隧道中目前常用的防水体系主要可以 分为排水型、非排水型(防水型)两大类。对这两种不 同的防水体系进行设计时,最大的区别在于衬砌上承 担水压力的大小和分布形态。见图1

新材料|丙烯酸盐喷膜防水材料在矿山隧道的实际应用(图2)

通常认为排 水型隧道由于设置了通畅的排水系统,因此衬砌承受 的水荷载量不大或者理解为在可以接受的范围内,设计时可以忽略。目前我国矿山法隧道的防水体系在山岭环境中以 排水型居多,如公路隧道、铁路隧道;在城市环境中则 以非排水型居多,如地铁区间隧道、城市公路隧道、电力隧道等。为配合这两种隧道防水体系的构造形式、 充分发挥喷涂防水层的优势,需要根据喷涂防水材料 的性能特点、施工要求等做出合理考虑。

1.2排水型矿山法隧道喷涂防水构造目前国内大多数山岭隧道都是该种类型的防水体 系,也将是喷涂防水材料在国内隧道工程中应用的主 要对象。常见排水型隧道防水构造的主要组成部分包括初期支护、无纺布缓冲层、防水层(板)、二次衬砌及 衬砌背后排水设施,其中防水层(板)通常只设置在拱 墙部位,仰拱处一般只设置横向排水管和中央排水沟。

新材料|丙烯酸盐喷膜防水材料在矿山隧道的实际应用(图3)

见图2排水型隧道结构充分利用布置的排水设施,尽可能地排出防水层后的积水,以消除作用在二次衬砌上的水压力。除了在初期支护表面布置的环向、纵向排 水管以外,拱墙部位全面铺设的无纺布也能起到排水 作用,同时,由于初期支护基面不平顺所形成的与 防水层之间的空腔,在一定程度上也能起到排水的作用。

新材料|丙烯酸盐喷膜防水材料在矿山隧道的实际应用(图4)

蓝鲸直播足球见图3分析和探讨了在衬砌中设置排水措施对衬砌水压的消除作用,因此不 应忽视山岭隧道防水体系的排水能力和作用。在一些工程实例中,也有设计师提出取消无纺布缓冲层,将丙烯酸盐喷膜防水层直接施作在拱墙部位 的初期支护表面,其初衷是利用喷涂防水层与基面的 良好密贴性,增强初期支护、防水层、二次衬砌的协同 工作能力。但是由于衬砌结构及防水体系中取消了无 纺布缓冲层(及空腔),也去掉了将防水层后积水引排 至排水体系中的通道,将改变二次衬砌部位下水水压 的作用模式和水压荷载大小。此时二次衬砌受到的水 压荷载该如何考虑以及该水压荷载是否还可以忽略等 问题仍然有待研究和探讨。根据丙烯酸盐喷膜防水材 料在牟尼沟隧道(2010年)洞口浅埋段的应用经验,第一个试验区段中喷膜防水层直接施作在初期支护基面上,短期内观察到邻近区段的初期支护基 面渗水情况增加较明显,说明初期支护基面的封闭可能导致地下水向未被防水层封闭的相邻区段迁移,也 能在一定程度上说明这种防水体系对地下水作用模式 的改变。

综合以上分析,在排水型隧道中采用喷涂防水技 术时建议仅将图3中的防水板替换为喷涂防水层,但不应取消无纺布,否则应在二次衬砌设计时计入拱墙 部位的水压荷载,以保证结构安全。为达到复合式衬 砌结构各层密贴的效果,也可开发喷涂型的排水材料 用于初期支护与喷涂防水层之间,以保证排水型隧道 防水构造体系排除积水和消除水压的能力不被削弱。

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