摘要:本文结合笔者实际工程经验,首先介绍了地下工程渗水的危害,突出了地下工程防水的重要性,接着从防水措施以及防水施工两个角度进行了相关技术分析,为解决现成施工难题提出有益的参考。
关键词:地下工程;防水;防腐
引言
随着我国经济的飞速发展,建筑行业也进入了迅猛发展的时代,在我国各大城市,一栋栋高楼大厦拔地而起。然而种较为常见的,特别是在一些较大规模的地下结构工程中频繁出现的一类问题。而长期的渗漏会腐蚀建筑物混凝土中的钢筋结构,因而影响到建筑混凝土结构的使用安全及其使用寿命。所以,严把建筑工程质量安全,切实维护群众利益,认真做好地下工程的防水处理对于设计者和建造者来说就显得尤为重要。
1地下工程渗水的危害
地下防水工程出现的渗漏水现象,直接影响着工程结构以及生产设备的使用寿命,当环境中的侵蚀性介质将会使混凝土中的可溶性成分如Ca(OH)2溶解。在无压力水的环境下,基础周围的水容易被溶出的Ca(OH)2饱和,使溶解作用终止。侵蚀作用仅仅发生在混凝土表PH值降低,孔隙率增大,腐蚀性介质更容易进入混凝土内部,如此循环,将很容易导致混凝土结构破坏,因此应及时采取相应的修补渗漏措施。凡是有侵蚀地下水的地区,搞地下建筑工程,均受到地下水的侵蚀。地下水的侵蚀机理常见有四种:硫酸盐侵蚀;碳酸盐侵蚀;亚硝酸盐侵蚀;离子侵蚀。以硫酸盐侵蚀最为严重。地下工程从防腐的应用上看,多采用抗硫酸盐水泥,使用硫酸盐水泥虽有效果,但仍然有腐蚀现象。地下水有多种侵蚀离子,单使用抗硫酸盐根离子的水泥是不够的,不能从根本上解决问题。目前还没有研究生产出抗地下水多种侵蚀离子的水泥,所以要防腐蚀,必须从堵水着想。
2防水措施
2.1严格控制混凝土质量
建筑物主体结构所使用的材料的强度将直接影响到防水工程的质量。若材料选择不当,会给整个地下工程的投入使用和维护带来诸多的问题和麻烦。因此,在设计地下工程时,应该明确防水材质的选择。
2.2工作面注浆
含水层距地表深,各含水层间距大,或因水文地质条件复杂,掘进时工作面突然涌水,不宜地面预注浆时,应采用工作面注浆。从工作面打钻,注浆封堵含水层,达到堵水目的后,再进行井筒掘砌施工。工作面注浆采用止浆垫,封水效果良好。
2.3井壁注浆
当井简采用锚喷或浇注混凝土砌壁后,井简漏水仍然较大时,对井内设施和安全带来危害,必须对井壁进行注浆封水,采用壁后注浆和壁内注浆两种方法。壁后注浆是对基岩处井壁漏水,采取注浆孔穿透井壁,在管道后注浆封水。壁内注浆是对冲积层段的井壁漏水,将注浆孔打到井壁中,再沿钻孔注浆堵水。
3防治措施
在涌水量大的井筒中施工,采取注浆堵水法,由注浆设备把浆液压人到井下含水层的岩层裂隙中。浆液材料分为水泥单液注浆和水泥水玻璃双液注浆。注浆材料的选择要根据水文地质及涌水量的大小而定。切断水源,防止含水层的水流人井简,做到方案可行,堵水彻底。
3.1引导隔离疏干水法
引导隔离疏干水法,即施工地质钻孔,钻孔深入到含水层底部将侵蚀地下水用导引管引出来,使之与混凝土隔离,流至远离工程区域,并经过一定时间的涌流,将其疏干从而消除水腐蚀隐患。盐锅峡电厂八盘峡电厂的地下廊道中即使用此法,使之远离大坝区域,达到了防治目的。
红古区獐儿沟煤矿主副立井也使用此法,经过半年,疏干了侵蚀性地下水,效果较理想。
3.2帷幕截流堵水法
帷幕截流堵水,即封堵含水层的地下水,通过钻孔的埋藏,一定深度的含水层灌注堵水材料,建造地下帷幕,阻截水流,改变水文条件,达到减少补给地下水的目的。首先是补给边界与地下水边界条件十分清楚。帷幕的走向应与地下水流方向垂直,即与补给边界平行,并且与补给边界保持适当距离,对补给通道形成一个封闭的人工水屏障。同时,以水泥浆为基础浆液,参人速凝早强剂或水玻璃等。通过对窑街红古区獐儿沟煤矿主副立井、金昌14行矿井、金川龙首矿应用此法,效果较佳。
3.3高效堵水剂堵水法
高效堵水剂堵水法,即是将高效堵水剂应用于注浆等堵水的方法。在水泥浆中掺加一种高效堵水剂,进行帷幕注浆堵水,其效果特别好。这种高效堵水剂是经何建华院士提出,山西省建华化工厂生产的高效堵水剂系列产品,以“K粉”系列最为理想;其特点是,能够快速在20s以内凝结。对于浅部或外表的涌水空洞,可用K粉系列原料配制的堵水药卷,用大锤打人空洞内,见水后10s左右即可凝固发挥堵水作用;小的出水点,可以分别用麻丝缠绕在道钉上,涂蘸包裹快速凝结原料,用大锤打人裂隙或小孔眼内直接堵水,效果甚好在金川公司24行主井工程堵水应用此法,在三个月内,将800m段长的变质片岩裂隙透水层,采用分段帷幕注浆与井璧渗水空洞裂隙堵水,效果甚佳。
3.4提高混凝土密实度法
提高混凝土密实度法,即是提高混凝土的施工质量,按施工质量规范与要求达到混凝土内部密实,尽可能振捣密实,杜绝混凝土产生空洞,这样就没有水渗透的通道,地下水流不过来,也就间接达到了堵水防腐蚀的作用。
3.5提高混凝土强度法
提高混凝土强度法,即是提高混凝土的标号,由以前的小标号设计改变为大标号,将C20、C30标号变为C50、C60乃至更大。这样,通过合理的添加外加剂使混凝土的强度增大了,其内部孔隙率也就减少了,抗渗能力增大了,地下水不能流通出来,达到了堵水防腐蚀的效果。
4结束语
要选择好注浆方案,确定注浆方法及注浆参数,注浆的目的在于堵水固砂,所以在选择方案和施工时,在涌水量大的矿井施工,减少井简涌水量,必须采取堵水彻底,方法可靠,技术先进,切实可行的施工方案。做到打千井,加快井筒施工速度,提高工程质量,防止地下水对地下工程的腐蚀。总之,以上几种方法应根据实际情况,依据治标先治本的原则,从根本上解决地下水对工程的腐蚀,采用引导隔离疏干法,帷幕截流堵水法及高效堵水剂堵水法,在此基础之上并提高混凝土强度,效果良好,从而减少了对工程的腐蚀。
参考文献
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