[發明專利]一種高含石鹽巖地層隧道多重結構防水系統及工藝

在審

• 申請號: 202010801659.2
• 申請日: 2020-08-11
• 公開（公告）號: CN111946365A
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 楊家松;白小可;李鋒剛;楊龍偉;彭明忠;辜文凱;王楊;周義程;魏遠洋
• 申請（專利權）人: 中鐵二局第二工程有限公司
• 主分類號: E21D11/10
• 分類號: E21D11/10;E21D11/38;C04B28/02;C04B111/20;C04B111/27;C04B111/94
• 代理公司: 成都睿道專利代理事務所(普通合伙) 51217
• 代理人: 蔣麗

一種高含鹽巖地層隧道多重結構防水系統，包括環形體系和縱向體系，環向體系包括依次設置的注漿圈、初支、第一防水層、隔水砼層、第二防水層和二襯，縱向體系包括阻水榫和過渡段，過渡段設置于石鹽巖地層與非石鹽巖地層相接處。其通過環形體系阻隔地下水進入結構，避免cl?侵蝕結構，并抵抗水壓和石鹽巖膨脹力；通過縱向體系，抑制地下水流動，防止洞周石鹽巖溶蝕造成結構破壞；同時采用本系統可降低二襯結構混凝土設計等級，避免高標號混凝土水化熱過高裂縫問題。

技術領域

本發明涉及隧道施工技術領域，具體而言，涉及一種高含石鹽巖地層隧道多重結構防水系統及工藝。

背景技術

于隧道工程修建中，經常遭遇石鹽巖地層類似地況，如1970年通車的成昆鐵路、2013年6月貫通的山西中南部鐵路通道南呂梁山隧道以及2016年9月23日貫通的成昆鐵路復線永廣線驕子山隧道，均存在襯砌腐蝕、或洞內滲水、或邊墻開裂等病害，這些病害工程所處的工程地質環境幾乎以含石膏、鈣芒硝為主、而石鹽含量相對較少的硫酸鹽地層，地下水條件發育。

目前，老中鐵路的友誼隧道在跨境段兩端均發現了石鹽巖地層，長達1300余米。該地層NaCl含量高達到80％，純度較高，洞內滲流水呈弱咸～極咸，屬國內外罕見，無成熟的工程修建經驗借鑒。客觀上隧道混凝土結構在混凝土澆筑過程中或使用過程中，不可避免地產生不可見微細裂紋或可見裂紋等缺陷，這些缺陷為地下水的滲透提供了良好的通道。鹽巖底層在地下水的作用下具有強溶解性和強腐蝕性，長時間會影響隧道的防水系統。

發明內容

本發明的目的包括提供一種高含石鹽巖地層隧道多重結構防水系統，其通過環形體系阻隔地下水進入結構，避免cl^-侵蝕結構，并抵抗水壓和石鹽巖膨脹力；通過縱向體系，抑制地下水流動，防止洞周石鹽巖溶蝕造成結構破壞；同時采用本系統可降低二襯結構混凝土設計等級，避免高標號混凝土水化熱過高裂縫問題。

本發明的另一目的包括提供一種高含石鹽巖地層隧道多重結構防水工藝，有利于有序施工。

本發明的實施例通過以下技術方案實現：

一種高含鹽巖地層隧道多重結構防水系統，包括環形體系和縱向體系，環向體系包括依次設置的注漿圈、初支、第一防水層、隔水砼層、第二防水層和二襯，縱向體系包括阻水榫和過渡段，過渡段設置于石鹽巖地層與非石鹽巖地層相接處。

優選地，注漿圈為圍巖周邊徑向注漿，采用鹽水拌制水泥漿材，注漿管包括環氧涂層鋼管。

優選地，初支采用C30耐腐蝕性早高強噴射混凝土，隔水砼層采用C35耐腐蝕性聚合物混凝土，二襯采用C40耐腐蝕性抗滲混凝土，隔水砼層為素混凝土，二襯為鋼筋混凝土，鋼筋采用環氧涂層鋼筋。

優選地，C30耐腐蝕性早高強噴射混凝土配合比包括按重量分數計的如下成分，水泥352份、增強摻合料118份、砂855份、碎石790份、減水劑8.46份、引氣劑2.35份、防腐劑56.4份、速凝劑23.5份、水118份；

其中，增強摻合料包括按重量分數計的如下成分，硅灰20-25份、粉煤灰20-25份、改性納米材料10-15份、納米碳纖維7-10份；

其中，改性納米材料包括改性納米CaCO3和改性納米TiO2，改性納米CaCO3：改性納米TiO2＝1:0.5～2。

優選地，C35耐腐蝕性聚合物混凝土的配合比包括如下重量比例的組分，308份水泥、88份粉煤灰、44份膨脹劑、44份聚合物乳液、736份砂、1017份碎石、5.28份減水劑、120份水、1.23份消泡劑；

其中聚合物乳液包括苯丙乳液、丙烯酸乳液、SBR膠乳、丙烯酸酯中的至少一種。

優選地，C40耐腐蝕性抗滲混凝土的配合比包括如下重量比例的組分，255份水泥、42份膨脹劑、746份砂、1029份砂石、6.38份減水劑、0.58份引氣劑、150份水。