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隧道工程中,衬砌背后的地下水压力如果得不到有效释放,将会对结构产生严重威胁。某山岭隧道全长3.8公里,穿越多条断层破碎带和富水地层,埋深达到320米,设计涌水量预测值为每天5000立方米。在如此复杂的水文地质条件下,隧道防排水系统的设计成为整个工程的关键。经过多方比选,终选用了硬式透水管作为隧道衬砌背后的环向排水管和纵向排水管。硬式透水管被安装在初期支护与二次衬砌之间,沿隧道环向每5米设置一道,纵向则沿着两侧边墙通长布置。这种布置方式形成了一个完整的隧道背后排水网络,能够收集从围岩中渗出的地下水并引导至侧沟排出洞外。硬式透水管之所以能够胜任这一任务,关键在于其独特的开孔设计。管壁上的纵向长条孔尺寸经过计算,既能保证足够的进水面积,又能利用水流的自洁作用防止堵塞。在隧道运营期间,地下水中的钙质析出物往往会堵塞普通排水管,而硬式透水管的光滑内壁和合理开孔方向使得沉积物不易附着,长期排水效果保持良好。该隧道通车运营五年的监测数据显示,安装了硬式透水管的段落,衬砌背后的水压始终维持在较低水平,未出现因水压升高导致的衬砌开裂或渗漏水现象。相比之下,该隧道出口段有约200米范围因施工原因未按设计要求安装硬式透水管,结果在运营两年后出现了明显的渗水病害,不得不进行二次注浆处理。这一对比深刻地说明了硬式透水管在隧道防排水系统中不可替代的地位,也提醒广大工程技术人员在施工过程中必须严格按照设计落实每一道工序。



硬式透水管采用高密度聚乙烯(HDPE)为主要原料,HDPE是一种热塑性树脂,密度在0.94至0.965克/立方厘米之间,由乙烯单体在低压条件下聚合而成,分子链排布规整,结晶度高,具有优异的力学性能和化学稳定性。HDPE材料具有抗压强度高、贵州遵义本地环刚度大的特点,制成的硬式透水管在土体荷载作用下不易变形,能够长期保持排水通道畅通。HDPE的低温脆化温度可达-70℃,在严寒地区冬季施工和使用时仍能保持良好的柔韧性和抗冲击性能,不会因低温而变脆断裂。HDPE材料耐化学腐蚀性能优异,对大多数酸、贵州遵义附近碱、贵州遵义附近盐溶液具有良好的耐受能力,在垃圾填埋场渗滤液、贵州遵义当地矿山酸性排水等腐蚀性环境中能够保持长期稳定。HDPE还具有良好的抗微生物侵蚀性能,在土壤和水中不会成为微生物分解的对象。在原料生产过程中,需添加2%至3%的炭黑作为抗紫外线稳定剂,提高产品的户外抗老化能力;添加抗氧剂以抵抗热氧老化,延长使用寿命。硬式透水管采用符合标准的全新料生产,严禁使用回收料,这是保证产品质量和工程的基本前提。HDPE材料还符合聚乙烯成型产品卫生标准,不会对土壤造成任何污染,是环保型排水材料。




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