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3.2 地质条件对连拱隧道渗漏水病害影响的分析

连拱隧道隧址区大多都是丘陵或者多山地带,总体上其地质特点呈现出偏压、浅埋、风化强烈、节理裂隙发育,地质构造一般较为复杂;上层滞水较为发育、围岩破碎、受隧址区域气候、温度、降雨等影响较为明显。以上诸多因素的影响以及各因素之间的相互影响,使得连拱隧道渗漏水病害较为突出。

连拱隧道隧址区地下水一般不是很发育,以风化裂隙水为主,其重要的补给来自降雨,也与地表水有关系。这种裂隙随着时间的推移,缓慢的发展便和连拱隧道衬砌发生了水力联系,一旦降雨补给水位升高,地下水便从连拱隧道薄弱区、裂缝、施工缝等位置渗出,形成渗漏水病害。

连拱隧道覆盖层水量受雨季影响。地表覆盖层由于长期的风化和植物根系作用,其透水性较好,一般情况下存有上层滞水。通过下渗,和连拱隧道有了水力联系。连拱隧道由于开挖引起的超欠挖,施工过程中没有处理的空洞等,贮存了地下水,贮存的地下水必然会努力地寻找各种排泄渠道,缓慢地发展成渗漏水,尤其是具有腐蚀性的地下水。

连拱隧道一般呈偏压,在一定程度上成了隧道地基不稳定的因素,所以隧址区围岩破碎,在开挖时容易引起不均匀沉降。其中,引起连拱隧道二衬和初衬出现开裂,形成裂缝,尤其是中隔墙最容易产生裂缝,直至发展贯通,给地下水形成了排泄的通道。在连拱隧道进出口段,由于其围岩强度不断降低、滚石不断滑落等,围岩压力变大,衬砌结构普遍发生变形,也给衬砌结构开裂创造了条件,加之山体偏压的作用,中隔墙容易发生倾斜,出现贯通裂缝以及剥落等,所以洞口段中隔墙的渗漏水病害尤为严重。

连拱隧道隧址区不管是冻土区还是严寒区,由于埋深较浅,受气温影响很明显,其冻害引起连拱隧道渗漏水病害也是比较严重的。由于围岩贮存了一定的地下水,或者空洞等充满的水体,当温度降低到0℃以下时,水体便会冻结,水体由液态转化为固态,体积膨胀而产生的冻胀力作用于围岩或者二衬混凝土,这种周期性、季节性作用就产生了隧道渗漏水病害。由于风化强度降低,透水性较强,这就决定了季节性的降雨会使隧道围岩含水量较大,地下水位也较高。只要有冻害,渗漏水病害就必然会发生,隧道冻害程度与围岩的含水量、围岩的透水性及地下水位有关。一般来说,围岩发生冻结的过程是地下水不断被吸收的过程,围岩的透水性和地下水位对围岩的冻结速度影响极大,围岩的冻结速度与围岩的渗透系数成正比,与冻结线到地下水面之间的距离成反比。可以看出,如果能够将连拱隧道衬砌背后围岩中贮存的水尽可能地排出,则冻害的程度将会大大降低甚至消除,但实际工程中是不可能的,实际工程中只能通过连拱隧道排水系统排出衬砌背后的地下水,冻害就能减轻一些,发生渗漏水病害的概率也就小一些。 6JP+RWYwZYqr9K1FjqwiP2aJchVoj/bNO8KShmGTCGzU3Lg1YfTLawoWdL/AsDmZ

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