[发明专利]一种基于柔性防水层的输水隧洞防渗方法

权利要求书

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；

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；

所述步骤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；

所述步骤S2包括以下分步骤：

S21、对外衬管片的内壁进行打磨平整；

S22、对打磨平整后的外衬管片表面去除水泥浆；

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；

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；

S25、对找平后的外衬管片表面进行水洗和晾干处理；

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；

所述步骤S4的加厚尺寸计算表达式为：

t′＝t₂-t₁

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。

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S5等待柔弹性防水层凝固的时间大于24小时。

3.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：

A1、测量输水隧洞内和外衬管片的内壁表面的温度和湿度；

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；

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；

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；

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；

A6、对搭接区域进行打磨，得到有粗糙度的过度面；

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。