[发明专利]一种提高隧道衬砌防水性能的方法

说明书

本发明公开了一种提高隧道衬砌防水性能的方法，属于隧道防水技术领域，所述方法为在隧道二衬混凝土中添加水化温升抑制剂、膨胀抑温防水剂及沸石硅质气密剂，发明通过在衬砌混凝土中掺入适量的现有材料组成的混合外加剂，混凝土入模温度降低了12.53%，最高温度降低了7℃，时间延后4h。对混凝土早期强度有影响，后期无不利影响：混凝土1d强度下降了10.31%，28d强度提高了2.15%；混凝土氯离子电通量下降了28.84%，防水性能可达P28；显著延迟混凝土内部拉应力出现时间，延长了1.25倍，降低混凝土收缩率，并在实际工程应用中取得了良好的效果。

技术领域

本发明涉及隧道防水技术领域，尤其涉及一种提高隧道衬砌防水性能的方法。

背景技术

目前我国公路、铁路隧道基本上采用复合式衬砌结构形式，由初期支护、防排水系统（防水板、纵环向盲管、土工布及止水带等）和二次衬砌组成。从理论上讲，现有隧道防排水设计体系，基本能够满足隧道防渗漏要求，但现场施工工艺和防水材料的质量不易控制,防水材料寿命与结构设计寿命不同步是造成目前很多隧道二衬混凝土发生渗漏水病害的主要原因。

德阳中江至遂宁高速公路路线总长83.032公里，隧道总长5617m，共13座，其中，德遂高速公路土建三标尖梁子隧道和土建四标鹞子岩隧道，两座隧道区地表上覆薄层粉质黏土，洞身围岩主要为强～中风化砂岩、砂质泥岩，互层分布。地表水总体较贫乏，主要接受大气降水补给和两侧山坡侧向补给，水量受季节性控制明显。地下水主要为基岩裂隙水，赋存于基岩强风化带及裂隙中，接受大气降水及上覆层中的地下水补给，顺地形向低处排泄，水量总体贫乏，隧道中水文地质条件比较简单，水位埋藏较深，水量较小，地下水对隧道施工影响较小，施工时以点滴状出水为主，雨季可能以淋雨状出水。其中尖梁子隧道实测钻孔地下水位20.1～24.1m，地下水位标高398.3m；鹞子岩隧道实测钻孔地下水位58.4m，地下水位标高382.44m。

这两座隧道由于地理条件等的特殊性，采用现有方法，隧道衬砌尤其是二衬的自防水性能欠佳，亟需进行改进。

发明内容

本发明的目的就在于提供一种提高隧道衬砌防水性能的方法，以解决上述问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是这样的：. 一种提高隧道衬砌防水性能的方法，所述方法为在隧道二衬混凝土中添加水化温升抑制剂、膨胀抑温防水剂及沸石硅质气密剂。

为降低隧道二衬混凝土升温过程中水化温差，防止温升造成混凝土开裂及渗漏，发明人通过大量试验，研究了抑温抗裂防水剂对混凝土水化温升及性能的影响。试验表明，隧道二衬混凝土中添加适量的现有材料水化温升抑制剂、JX-Ⅲk膨胀抑温防水剂及沸石硅质气密剂后，具有良好的抑制温升效果，掺加后影响混凝土温升过程，对混凝土总放热量无显著影响，但显著提高了隧道衬砌的防水性能。

作为优选的技术方案：所述水化温升抑制剂的添加量为5-8kg/m³，所述膨胀抑温防水剂的添加量为15-25kg/m³，所述沸石硅质气密剂的添加量为15-25kg/m³。

作为进一步优选的技术方案：所述水化温升抑制剂的添加量为6kg/m³，所述膨胀抑温防水剂的添加量为20kg/m³，所述沸石硅质气密剂的添加量为20kg/m³。

作为优选的技术方案：所述水化温升抑制剂为微胶囊，其包括：壁材，所述壁材构成所述微胶囊的外壁，所述壁材包括聚乙烯蜡；以及芯材，所述芯材由所述壁材包裹，并且所述芯材包括多糖。具体的，所述水化温升抑制剂选自中国专利申请号CN2021102550006、发明名称为“混凝土水化温升抑制剂及其制备方法”所公开的材料，或者市购于金华市欣生沸石开发有限公司的产品JX-EB水化温升抑制剂。