一种基于柔性防水层的输水隧洞防渗方法技术

本发明专利技术公开了一种基于柔性防水层的输水隧洞防渗方法，包括：根据输水隧洞承压需求和工程参数，求解外衬管片表面柔弹性防水材料喷涂厚度；对外衬管片的内壁进行找平、水洗和干燥处理；根据外衬管片表面柔弹性防水材料喷涂厚度，在外衬管片的内壁上施加柔弹性防水材料，形成柔弹性防水层；在柔弹性防水层表面的将与内衬分缝接触处进行加厚；等待柔弹性防水层凝固；清洗柔弹性防水层表面，并浇筑形成输水隧洞的内衬。本发明专利技术有效地保障了防水质量，预防输水隧洞裂缝扩展漏水现象的发生，保证了输水隧洞的整体性和安全性。输水隧洞的整体性和安全性。输水隧洞的整体性和安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于柔性防水层的输水隧洞防渗方法


[0001]本专利技术涉及输水隧洞防渗
，具体涉及一种基于柔性防水层的输水隧洞防渗方法。

技术介绍

[0002]输水隧洞是大型引水工程的主要构造之一。为保证安全，输水隧洞通常分两次衬砌，第一次是盾构管片外衬，第二次是混凝土内衬。施工及运营过程却易受到温度及其他荷载的影响。因此，隧洞内衬通常设置有伸缩缝，用以防止输水隧洞产生张拉裂缝；同时在伸缩缝部位设置止水结构和防渗体，用以避免伸缩缝漏水。
[0003]然而内衬混凝土结构开裂、伸缩缝止水不良、止水防渗设施失效等现象仍然常常发生，继而导致输水隧洞爆裂的险情，为输水隧洞的正常输水率和输水工程的稳定性带来极大的威胁。因此输水隧洞内衬的防裂防水特性直接关系到调水工程能否长期稳定运行，关系到城市的稳定和发展。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中的上述不足，本专利技术提供的一种基于柔性防水层的输水隧洞防渗方法解决了输水隧洞开裂渗水的问题。
[0005]为了达到上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案为：一种基于柔性防水层的输水隧洞防渗方法，包括以下步骤：
[0006]S1、根据输水隧洞承压需求和工程参数，求解外衬管片表面柔弹性防水材料喷涂厚度；
[0007]S2、对外衬管片的内壁进行找平、水洗和干燥处理；
[0008]S3、根据外衬管片表面柔弹性防水材料喷涂厚度，在外衬管片的内壁上施加柔弹性防水材料，形成柔弹性防水层；
[0009]S4、在柔弹性防水层表面的将与内衬分缝接触处进行加厚；
[0010]S5、等待柔弹性防水层凝固；
[0011]S6、清洗柔弹性防水层表面，并浇筑形成输水隧洞的内衬。
[0012]本专利技术的有益效果为：根据输水隧洞承压需求对涂抹柔弹性防水材料的各方面参数进行精细计算，且等待柔弹性防水材料的完全凝固，在清洗后再进行内衬浇筑，有效地保障了防水质量，预防输水隧洞裂缝扩展漏水现象的发生，保证了输水隧洞的整体性和安全性。
[0013]进一步地，所述步骤S1中输水隧洞承压需求包括输水隧洞法向水压力和水压载荷，所述水压载荷的计算表达式为：
[0014][0015]其中，P
i
为水压载荷，γ
w
为水容重，θ为水压计算点与隧道中心线的夹角，h为输水
隧洞中心线的高程，D为输水隧洞的直径。
[0016]进一步地，所述步骤S1的求解过程涉及以下各式：
[0017][0018][0019][0020][0021][0022]其中，t0为外衬半径比，r0为外衬的外半径，r
l
为外衬的内半径，t1为外衬管片表面柔弹性防水材料喷涂厚度，P
r
为输水隧洞法向水压力，e为柔弹性防水材料每毫米扯断伸长率，E
d
为橡胶垫杨氏模量，L1为外衬分缝宽度，σ
τP
为水压力引起的切向力，l
d
为橡胶垫长度，E
c
为外衬管片杨氏模量，l
s
为外衬管片长度，E
A
为模量参数，E1为外衬混凝土弹性模量，E
j
为围岩弹性模量，μ为外衬混凝土泊松比，μ
j
为围岩泊松比。
[0023]进一步地，所述步骤S2包括以下分步骤：
[0024]S21、对外衬管片的内壁进行打磨平整；
[0025]S22、对打磨平整后的外衬管片表面去除水泥浆；
[0026]S23、采用角磨机对去除水泥浆后的外衬管片的突起部位、起壳部位和碳化疏松部位进行清除；
[0027]S24、采用环氧砂浆对清除后的混凝土基面的针孔进行封孔处理，完成外衬管片表面的找平处理；
[0028]S25、对找平后的外衬管片表面进行水洗和晾干处理；
[0029]S26、采用环氧底漆对晾干后的外衬管片表面进行两次喷涂，在喷涂完成后进行干燥处理。
[0030]进一步地，所述步骤S4的加厚尺寸计算表达式为：
[0031]t
′
＝t2‑
t1[0032][0033]其中，t
′
为加厚尺寸，t2为柔弹性防水层表面的将与内衬分缝接触处的厚度，L0为内衬分缝宽度，L
j
为内衬混凝土分缝间距，α为内衬混凝土线膨胀系数，ΔT为混凝土温降值，c为粘聚力。
[0034]进一步地，所述步骤S5等待柔弹性防水层凝固的时间大于24小时。
[0035]上述进一步方案的有益效果为：柔弹性防水材料完全凝固需要24小时，为了保障柔弹性防水材料薄膜的稳定性。
[0036]进一步地，所述步骤S3中在外衬管片的内壁上施加柔弹性防水材料，形成柔弹性防水层的工艺包括以下步骤：
[0037]A1、测量输水隧洞内和外衬管片的内壁表面的温度和湿度；
[0038]A2、在输水隧洞内温度为10～50℃，输水隧洞内湿度小于80％，外衬管片的内壁表面的温度高于露点温度3～5℃，外衬管片的混凝土含水率小于8％的环境条件下，采用高压无气喷涂方式对外衬管片的内壁进行喷涂柔弹性防水材料；
[0039]A3、在前一次施工喷涂完一段外衬管片的内壁时，后一次施工喷涂下一段外衬管片的内壁的两次施工时间间隔在6小时以上；
[0040]A4、前一次施工喷涂完一段外衬管片的内壁时，预留30cm的搭接区域；
[0041]A5、喷涂完成的相邻两段外衬管片的内壁上的柔弹性防水层需连接在一起；
[0042]A6、对搭接区域进行打磨，得到有粗糙度的过度面；
[0043]A7、对过度面进行喷涂柔弹性防水材料，将相邻两段外衬管片的内壁上的柔弹性防水层连接在一起。
附图说明
[0044]图1为本专利技术实施例的一种基于柔性防水层的输水隧洞防渗方法流程示意图；
[0045]图2为本专利技术实施例的输水隧洞结构图。
具体实施方式
[0046]下面对本专利技术的具体实施方式进行描述，以便于本
的技术人员理解本专利技术，但应该清楚，本专利技术不限于具体实施方式的范围，对本
的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本专利技术的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本专利技术构思的专利技术创造均在保护之列。
[0047]如图1所示，在本专利技术的一个实施例中，一种基于柔性防水层的输水隧洞防渗方法，包括以下步骤：
[0048]S1、根据输水隧洞承压需求和工程参数，求解外衬管片表面柔弹性防水材料喷涂厚度；
[0049]输水隧洞承压需求包括输水隧洞法向水压力和水压载荷，所述水压载荷的计算表达式为：
[0050][0051]其中，P
i
为水压载荷，γ
w
为水容重，θ为水压计算点与隧道中心线的夹角，h为输水隧洞中心线的高程，D为输水隧洞的直径。
[0052]求解外衬管片表面柔弹性防水材料喷涂厚度的过程涉及以下各式：...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于柔性防水层的输水隧洞防渗方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、根据输水隧洞承压需求和工程参数，求解外衬管片表面柔弹性防水材料喷涂厚度；S2、对外衬管片的内壁进行找平、水洗和干燥处理；S3、根据外衬管片表面柔弹性防水材料喷涂厚度，在外衬管片的内壁上施加柔弹性防水材料，形成柔弹性防水层；S4、在柔弹性防水层表面的将与内衬分缝接触处进行加厚；S5、等待柔弹性防水层凝固；S6、清洗柔弹性防水层表面，并浇筑形成输水隧洞的内衬。2.根据权利要求1所述的基于柔性防水层的输水隧洞防渗方法，其特征在于，所述步骤S1中输水隧洞承压需求包括输水隧洞法向水压力和水压载荷，所述水压载荷的计算表达式为：其中，P
i
为水压载荷，γ
w
为水容重，θ为水压计算点与隧道中心线的夹角，h为输水隧洞中心线的高程，D为输水隧洞的直径。3.根据权利要求2所述的基于柔性防水层的输水隧洞防渗方法，其特征在于，所述步骤S1的求解过程涉及以下各式：S1的求解过程涉及以下各式：S1的求解过程涉及以下各式：S1的求解过程涉及以下各式：S1的求解过程涉及以下各式：其中，t0为外衬半径比，r0为外衬的外半径，r
l
为外衬的内半径，t1为外衬管片表面柔弹性防水材料喷涂厚度，P
r
为输水隧洞法向水压力，e为柔弹性防水材料每毫米扯断伸长率，E
d
为橡胶垫杨氏模量，L1为外衬分缝宽度，σ
τP
为水压力引起的切向力，l
d
为橡胶垫长度，E
c
为外衬管片杨氏模量，l
s
为外衬管片长度，E
A
为模量参数，E1为外衬混凝土弹性模量，E
j
为围岩弹性模量，μ为外衬混凝土泊松比，μ
j
为围岩泊松比。4.根据权利要求1所述的基于柔性防水层的输水隧洞防渗方法，其特征在于，所述步骤S2包括以下...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈来新，张国新，付云升，雒翔宇，冯克义，李松辉，冯雁，刘勋楠，张红霞，丁艳辉，张龑，张弢，刘玉，毕然，张春雨，冯巧，王惠萍，
申请(专利权)人：北京市水利规划设计研究院，
类型：发明
国别省市：