0 引言
长湖发电厂交通洞是连接地下厂房和外界的唯一交通通道,全长199.73m,1970年9月开挖,12月完成衬砌。交通洞洞线断层裂隙发育,岩石较破碎,局部层理之间有夹泥。在洞进口段0+30内有4条断层带(f77、f78、f80、f81),其中以f78、f81断层带最大,断层岩壁面破碎,风化较深,断层带宽1~2m,节理裂隙(编号2)和洞斜交,交角200~300,延伸长,在洞顶特别发育,对洞顶有较大的山岩压力。
交通洞断面为窑洞型,交通洞两端0+000~0+28.57及0+183.72~0+199.73采用钢筋混凝土衬砌,其他洞线段采用混凝土衬砌。洞内净宽4.7m,洞内净高5.0m,衬砌厚度平均40cm。混凝土衬砌后共有26条分块施工缝,但城门洞两侧墙和拱形段施工缝是错开布置。洞内两侧墙下设有宽约10cm排水沟,两边侧墙下采用花岗岩饰面,高约1.2m。见图1。
图1 长湖水电站交通洞
全洞地下水活动弱,属断层裂隙水,其渗滴量多少和洞靠近地表厚薄有关,在洞进口段0+30内,由于靠近地表,受气候降水影响,在雨季,受交通洞围岩外山体汇水入渗的影响,交通洞部分施工缝位置及衬砌壁面渗水严重,冬季则滴水甚少,岩石大部分干燥。为此,2009年12月对交通洞的渗漏部位进行了堵漏处理。堵漏“以排为主,大排小堵”的处理工艺,对交通洞渗漏水裂缝采用开槽内安装“PVC”管引排的处理措施,安装环向引排水管约23条。由于地处石灰岩地带,受气侯温差影响和长期引排水影响排水管内产生氢氧化钙结晶沉积,堵塞引排水通道,重新出现了渗漏现象,“小雨小漏,大雨大漏”。受渗漏影响交通洞顶部及两侧墙装饰面出现部分空鼓掉块,为控制渗漏水对砼的溶蚀破坏影响,提高使用的耐久性,需对交通洞进行渗漏水处理。
图2 交通洞墙面空鼓掉块现场照片
1处理思路
根据交通洞地质和衬砌资料,综合分析2009年堵漏处理的效果及出现的渗漏情况,2015年委托广东水科院勘测设计院对交通洞渗漏水处理进行设计,2016年实施。本次处理过程中以“散点封堵,引流导排,清理恢复”的处理思路,即对局部渗漏点进行封堵,对断层带及目前渗漏较为严重的洞段在清理的基础上进行封堵和引排,最后,对全洞线壁面的空鼓、水渍进行清理恢复。
2实施处理方案
2.1混凝土施工缝、结构裂缝、点渗漏位置
采用压力注浆法,对全洞线混凝土施工缝、结构裂缝、点渗漏位置灌注改性环氧树脂补强浆液,速凝胶泥砼外封闭处理。
图3 交通洞混凝土灌注水泥浆纵向孔布置图
对断层带对应的洞线段及目前渗漏较为严重的洞段,先进行排水通道清理,原则上以衬砌分块施工缝为界限进行清理,在清理的基础上进行灌浆封堵并引排,然后加装不锈钢变形接水槽,为了避开电缆槽及整条隧道美观采用安装暗埋式接水槽。
2.2空鼓缺陷处理
对全洞线壁面的空鼓及松散部分进行凿除,再用环氧砂浆加固。最后对全线进行粉刷恢复。
图4 空鼓缺陷处理现场照片
3 材料选择
3.1主要材料
本次处理使用的主要材料有:超细水泥、中砂、聚氨酯嵌缝膏、丙酮、二甲苯、SH外掺剂、EAA环氧树脂、改性环氧浆、砼表面清理剂、耐压胶管φ8、铝管φ8、注浆盒、铁线钉、环氧固化剂、环氧树脂、苯二甲酸二丁脂、NDC防水剂、速硬微膨胀水泥、PVC排水管、不锈钢外压变形接水槽片。
3.2主要材料说明
(1)速硬微膨胀胶泥:是一种凝固快、早期强度高、具有微膨胀性能的防水灌浆专用堵漏特种材料,可在1分钟左右终凝,1小时强度可达15MPa以上。
(2)改性环氧补强化学灌浆液:它是由环氧树脂、改性液及固化剂组成,是一种低粘度、高强度、有塑性的环氧树脂补强新型(灌浆)材料。
(3)水溶性聚氨酯速效堵漏浆液:是由TDI与水溶性聚醚进行化学合成的高分子化合物。用机械压力注入漏水部位后,以水为交联剂,立刻进行化学反应放出CO2↑。遇水而上,进行扩散并与周围的砂石、泥土等固结成弹性的固结胶体,完全封闭疏松部位,最终达到填充、封闭、堵漏目的。
(4)水泥基渗透结晶型防水材料:为活性化学物质与水泥基无机材料混合而成的防水材料。以水为载体,随着水对混凝土结构毛孔的渗透作用,活性化学物质渗透到毛孔内部,析 Ca(OH)2,在孔缝中吸水膨胀,使孔缝被结晶体充填密实。阻塞渗水通道,达到防止渗漏的目的。
4 处理效果评价
本处理工程由广州市金科化灌有限公司承揽完成,于2016年汛后开始施工,2017年1月10日完工,在2017年雨季,发现局部仍有较明显渗水现象,后经处理,现过去了4年多,目前未发现有明显渗水现象,达到防水堵漏处理的目的。因此本人认为,对于地质条件、开挖衬砌方式类似的管、洞渗水处理,采用压力注浆法可能会取得较好的防渗效果。