[实用新型]一种高含石盐岩地层隧道多重结构防水系统

说明书

一种高含石盐岩地层隧道多重结构防水系统，包括环向体系和纵向体系，环向体系包括依次设置的注浆圈、初支、第一防水层、隔水砼层、第二防水层和二衬，纵向体系包括阻水榫和过渡段，过渡段设置于石盐岩地层与非石盐岩地层相接处。其通过环向体系阻隔地下水进入结构，避免c l‑侵蚀结构，并抵抗水压和石盐岩膨胀力；通过纵向体系，抑制地下水流动，防止洞周石盐岩溶蚀造成结构破坏；同时采用本系统可降低二衬结构混凝土设计等级，避免高标号混凝土水化热过高裂缝问题。

技术领域

本实用新型涉及隧道施工技术领域，具体而言，涉及一种高含石盐岩地层隧道多重结构防水系统。

背景技术

于隧道工程修建中，经常遭遇石盐岩地层类似地况，如1970年通车的成昆铁路、2013年6月贯通的山西中南部铁路通道南吕梁山隧道以及2016 年9月23日贯通的成昆铁路复线永广线骄子山隧道，均存在衬砌腐蚀、或洞内渗水、或边墙开裂等病害，这些病害工程所处的工程地质环境几乎以含石膏、钙芒硝为主、而石盐含量相对较少的硫酸盐地层，地下水条件发育。

目前，老中铁路的友谊隧道在跨境段两端均发现了石盐岩地层，长达 1300余米。该地层NaCl含量高达到80％，纯度较高，洞内渗流水呈弱咸～极咸，属国内外罕见，无成熟的工程修建经验借鉴。客观上隧道混凝土结构在混凝土浇筑过程中或使用过程中，不可避免地产生不可见微细裂纹或可见裂纹等缺陷，这些缺陷为地下水的渗透提供了良好的通道。盐岩底层在地下水的作用下具有强溶解性和强腐蚀性，长时间会影响隧道的防水系统。

实用新型内容

本实用新型的目的包括提供一种高含石盐岩地层隧道多重结构防水系统，其通过环向体系阻隔地下水进入结构，避免cl^-侵蚀结构，并抵抗水压和石盐岩膨胀力；通过纵向体系，抑制地下水流动，防止洞周石盐岩溶蚀造成结构破坏；同时采用本系统可降低二衬结构混凝土设计等级，避免高标号混凝土水化热过高裂缝问题。

本实用新型的实施例通过以下技术方案实现：

一种高含盐岩地层隧道多重结构防水系统，包括环向体系和纵向体系，环向体系包括依次设置的注浆圈、初支、第一防水层、隔水砼层、第二防水层和二衬，纵向体系包括阻水榫和过渡段，过渡段设置于石盐岩地层与非石盐岩地层相接处。

优选地，注浆圈为围岩周边径向注浆，采用盐水拌制水泥浆材，注浆管包括环氧涂层钢管。

优选地，初支采用C30耐腐蚀性早高强喷射混凝土，隔水砼层采用C35 耐腐蚀性聚合物混凝土，二衬采用C40耐腐蚀性抗渗混凝土，隔水砼层为素混凝土，二衬为钢筋混凝土，钢筋采用环氧涂层钢筋。

优选地，C30耐腐蚀性早高强喷射混凝土配合比包括按重量分数计的如下成分，水泥352份、增强掺合料118份、砂855份、碎石790份、减水剂8.46份、引气剂2.35份、防腐剂56.4份、速凝剂23.5份、水118份；

其中，增强掺合料包括按重量分数计的如下成分，硅灰20-25份、粉煤灰20-25份、改性纳米材料10-15份、纳米碳纤维7-10份；

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

优选地，C35耐腐蚀性聚合物混凝土的配合比包括如下重量比例的组分，308份水泥、88份粉煤灰、44份膨胀剂、44份聚合物乳液、736份砂、 1017份碎石、5.28份减水剂、120份水、1.23份消泡剂；

其中聚合物乳液包括苯丙乳液、丙烯酸乳液、SBR胶乳、丙烯酸酯中的至少一种。

优选地，C40耐腐蚀性抗渗混凝土的配合比包括如下重量比例的组分， 255份水泥、42份膨胀剂、746份砂、1029份砂石、6.38份减水剂、0.58 份引气剂、150份水。