一种水工隧洞裂缝治理结构的制作方法

1.本实用新型涉及水工隧洞裂缝治理技术领域，特别是涉及一种水工隧洞裂缝治理结构。


背景技术：

2.混凝土结构由于内外因素的作用，产生物理结构变化，就会形成裂缝，即裂缝是混凝土结构承载能力、耐久性及防水性等性能降低的主要原因。
3.隧洞是水工建筑物中的一种主要结构形式。在水工隧洞运行中，横向裂缝一般位于结构段的中间附近，较短的结构段一般没有横向裂缝，因此，混凝土自身收缩是横向裂缝产生的原因之一，这与混凝土施工质量控制和施工配合比设计不当也有关系。另外，因岩体不稳定，由基岩位移引起的混凝土变形也是裂缝产生的原因。横向裂缝的宽度一般为0.05mm～0.2mm，没有错台，裂缝有少量钙质析出。纵向裂缝的产生是多种因素综合作用的结果。主要原因一是混凝土施工质量不均匀，导致混凝土薄弱面的产生，在地下水比较严重的地段，地下水不断冲刷产生的溶滤作用，带走混凝土中大量起粘结作用的水泥浆体，析出白色钙质，最终发展形成水平缝。二是围岩外水压力的作用，使边墙混凝土衬砌在围岩外水压力作用下(尤其是在洞内水位骤降的情况下)产生拉应力，由于混凝土内部存在很多的薄弱面，隧洞在运行过程中长期反复的输停水，使该部位混凝土因受拉而产生水平裂缝，并不断扩展、发育。纵向裂缝表面宽度为1mm～2mm，裂缝深度大部分已贯穿衬砌厚度。纵向裂缝会影响衬砌的整体性，也影响钢筋混凝土耐久性。
4.对于一般钢筋混凝土构件，在使用荷载作用下，截面的拉应变总是大于混凝土的极限拉应变，要求构件在正常使用时不出现裂缝是不现实的。因此，一般的钢筋混凝土构件总是带裂缝工作，但过宽裂缝会产生下列不利影响：
①
影响外观并使人们在心理上产生不安全感；
②
在裂缝处，缩短了混凝土碳化到达钢筋表面的时间，导致钢筋提早锈蚀，特别是受盐雾影响部位，水中氯离子会通过裂缝渗入混凝土内部，加速钢筋锈蚀，影响结构耐久性；
③
当水头较大时，渗入裂缝的水压会使裂缝进一步扩展，甚至会影响到结构承载力。
5.水工隧洞在运行过程中，裂缝的渗水对周边混凝土的强度有严重危害，对隧洞结构安全构成威胁。因此，水工隧洞裂缝治理有一定的工程意义。裂缝的处理既要恢复原混凝土构件的功能，又要对裂缝进行有效封堵，阻止渗水的产生。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种水工隧洞裂缝治理结构，采取骑缝开槽及对渗水裂缝有效封堵的结构型式，阻截渗水通道，能有效封堵裂缝，制止裂缝周围渗水点的出现。
7.为实现本实用新型的目的所采用的技术方案是：
8.一种水工隧洞裂缝治理结构，包括在迎水侧沿裂缝骑缝开设的梯型槽，所述裂缝形成在迎水侧至围岩侧的混凝土结构中，所述的梯型槽内由底部由内向外依次设置有遇水
膨胀胶条、界面剂以及高弹性水泥砂浆，所述高弹性水泥砂浆与遇水膨胀胶条通过界面剂粘接。
9.优选的，所述界面剂采用丙乳界面剂。
10.优选的，所述梯型槽的深度100mm。
11.优选的，所述梯型槽的槽口宽150、槽底宽50mm。
12.优选的，所述裂缝的两侧布置有多个灌浆孔，用于灌浆以阻截渗水通道。
13.本实用新型的水工隧洞裂缝治理结构，采取骑缝开槽及对渗水裂缝有效封堵的结构型式，阻截渗水通道，能有效封堵裂缝，制止裂缝周围渗水点的出现。
附图说明
14.图1是本实用新型的水工隧洞裂缝治理结构的示意图。
15.图2为本实用新型的水工隧洞裂缝治理结构的灌浆孔的布置示意图。
具体实施方式
16.以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
17.如图1所示，本实用新型实施例的水工隧洞裂缝治理结构，包括：
18.在迎水侧沿裂缝5骑缝开设的梯型槽，所述裂缝形成在迎水侧至围岩侧的结构中，所述的梯型槽内由底部由内向外依次设置有遇水膨胀胶条4、界面剂3以及高弹性水泥砂浆2，所述高弹性水泥砂浆3与遇水膨胀胶条4通过界面剂3粘接。
19.其中，所述界面剂3可以是采用丙乳界面剂。
20.可选的，所述梯型槽的深度100mm，所述梯型槽的槽口宽150、槽底宽50mm。
21.其中，所述高弹性水泥砂浆采用超细水泥，超细水泥是一种高性能超微粒水泥基灌浆材料，它具有与有机化学灌浆液相似的良好渗透性和可灌性，具有更高的强度和耐久性，且具有环保性，对水环境无污染
22.本实用新型的水工隧洞裂缝治理结构的处理步骤如下：
23.1)对有渗水的裂缝，先沿裂缝两侧打排水孔，间距1m，降低地下水压力，使裂缝区域达到潮湿或少量渗水的工况。
24.2)骑缝开梯型槽深度100mm；
25.3)回填遇水膨胀胶条；
26.4)涂丙乳界面剂；
27.5)回填高弹性水泥砂浆。
28.其中，在混凝土内部松散形成渗水通道是造成衬砌结构表面潮湿、渗漏、溶蚀、钙质析出、裂缝产生的主要原因。
29.因此，阻截渗水通道是治理病害混凝土措施之一，因此，本实用新型实施例采用灌浆的方法阻截渗水通道。灌浆可以是超细水泥灌浆或\和化学灌浆。
30.其中，灌浆孔5可布置在裂缝两侧，垂直间距300mm，梅花形布置，斜向45
°
钻孔，孔深由结构尺寸决定，可深入底板或边墙厚度的一半位置。
31.其中，钻孔的孔径在满足正常灌浆的前提下采用较小的灌浆孔径。
32.裂缝治理常规方法有表面处理法、填充法、灌浆法、混凝土置换法等，相比之下，本实用新型实施例的的治理办法主要具有以下优点：
33.1).填缝材料采用的中国水利水电科学研究院结构材料研究所研制的“高弹性水泥砂浆”，除具有粘结性外，还具有张合性特点以适应裂缝变形，并具有较好耐久性。
34.2).除采用遇水膨胀胶条阻止裂缝渗水，还采用超细水泥灌浆和\或化学灌浆来阻截渗水通道。
35.其中，所述超细水泥是高性能超微粒水泥基灌浆材料，具有与有机化学灌浆液相似的良好渗透性和可灌性，具有更高强度和耐久性，具有环保性，对水环境无污染。
36.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。


技术特征：
1.水工隧洞裂缝治理结构，其特征在于，包括在迎水侧沿裂缝骑缝开设的梯型槽，所述裂缝形成在迎水侧至围岩侧的混凝土结构中，所述的梯型槽内由底部由内向外依次设置有遇水膨胀胶条、界面剂以及高弹性水泥砂浆，所述高弹性水泥砂浆与遇水膨胀胶条通过界面剂粘接。2.根据权利要求1所述水工隧洞裂缝治理结构，其特征在于，所述界面剂采用丙乳界面剂。3.根据权利要求1或2所述水工隧洞裂缝治理结构，其特征在于，所述梯型槽的深度100mm。4.根据权利要求3所述水工隧洞裂缝治理结构，其特征在于，所述梯型槽的槽口宽150、槽底宽50mm。5.根据权利要求1所述水工隧洞裂缝治理结构，其特征在于，所述裂缝的两侧布置有多个灌浆孔，用于灌浆以阻截渗水通道。

技术总结
本实用新型公开一种水工隧洞裂缝治理结构，包括在迎水侧沿裂缝骑缝开设的梯型槽，所述裂缝形成在迎水侧至围岩侧的混凝土结构中，所述的梯型槽内由底部由内向外依次设置有遇水膨胀胶条、界面剂以及高弹性水泥砂浆，所述高弹性水泥砂浆与遇水膨胀胶条通过界面剂粘接。本实用新型的水工隧洞裂缝治理结构，采取骑缝开槽及对渗水裂缝有效封堵的结构型式，阻截渗水通道，能有效封堵裂缝，制止裂缝周围渗水点的出现。水点的出现。水点的出现。


技术研发人员：王静静 毛少波 赵利军 王爱军 董树果 刘思宇 周晓
受保护的技术使用者：天津市水务规划勘测设计有限公司
技术研发日：2021.12.03
技术公布日：2022/4/21