浅谈隧道渗漏水的防治技术

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摘要：渗漏水是公路隧道的主要质量通病之一。目前，国内外设计、施工和养护单位都十分重视对隧道工程结构防排水措施与渗漏水的治理。若结构防排水措施不当，必将导致渗漏水治理工作进行得不彻底，势必给工程带来各种水害影响，产生种种不良的后果，造成巨大的经济损失。因此加强对隧道渗漏水防治技术的研究具有重要的意义。本文首次按分析了隧道渗漏水的原因及危害，然后说明了隧道渗漏水整治的基本原则，最后分别探讨了隧道渗漏水的预防和治理对策。

关键词：隧道；渗漏水；施工缝；衬砌注浆；混凝土

Abstract: the seepage is one of the main quality common fault of highway tunnels. At present, the unit is attached great importance to the design, construction and maintenance of tunnel engineering structure waterproof and drainage measures and seepage control. If improper structure waterproof and drainage measures, will lead to leakage of governance is not thoroughly, is bound to bring engineering all kinds of water disasters, produce all sorts of undesirable consequences, causing huge economic losses. So to strengthen the research of tunnel seepage control technology has important significance. This paper for the first time according to the analysis of the causes of tunnel seepage and harm, and then illustrates the basic principles of tunnel seepage control, finally respectively discusses the tunnel seepage prevention and control measures.

Key words: tunnel; Water leakage; Construction joints; Lining grouting; concrete

中图分类号：U45文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)

隧道渗漏水的原因及危害

（一）隧道渗漏水的原因

1、勘测方面的原因

由于公路隧道多处于山岭重丘地区，其地形地貌条件、工程地质与水文地质条件、构造应力条件，天气气候条件相对较为复杂，因此对隧址区域进行全面、详尽的勘测是十分必要的。早期工程中只注重设计前的勘测工作，大多仅通过踏勘、初勘、详勘三步完成。这种方法对于埋深浅、地质条件相对简单的隧道工程能满足工程要求，而对于埋深较大，地质条件复杂，特别是通过富水断面、岩石破碎带的隧道工程则不能满足使用要求。

同时在施工过程中，特别是开挖、爆破等工序中，对隧道围岩及隧址区地质构造产生较大的影响。如破坏岩石完整性，产生大量裂隙，改变地下水径流等等。这些变化将使原有的防排水措施失效，从而出现渗水问题。而这些问题更是无法仅仅靠原有的勘测手段可以发现并解决的，必须对公路隧道工程的勘测方法和技术手段进行改良，使之能够更好地服务于防排水工程。

设计方面的原因

隧道修建前，山体地下水渗流场处于一个动态平衡的状态。随着隧道开挖和临空面的形成，地下水向隧道区域汇集、渗出、形成隧道渗水。而隧道围岩中存在的大量裂隙、节理、断层破碎带等，与地下水又有着复杂且密切的联系，所以隧道开挖一般会加快地下水的渗出。早期在设计中遇到此类问题时认为只要将地下水完全排出即可解决渗水问题。

可如果对地下水以排为主，将造成地下水大量外泄，地下水位下降，地下水资源大量流失，影响植被生长和生态平衡，造成局部环境破坏，对当地工农业生产造成长期不良影响；地下水向隧道区域汇集、渗出，将浸泡、侵蚀隧道围岩，使岩石强度和稳定性降低，冲淘衬砌背后围岩形成空洞，影响围岩和衬砌的长期稳定，形成巨大水压力，威胁衬砌安全；此外，渗水携带有大量泥砂，这些泥砂在排水管道中淤积，堵塞排水管道，将引发隧道衬砌渗漏。这就说明仅靠排水是无法解决隧道渗水问题，必须提出更为合理的设计方案。

施工方面的原因

（1）隧道中的沉降缝、施工缝等没有采取专门的防排水措施或防排水措施不过关。

（2）防水层接茬不严、铺设工艺有缺陷且易受损伤。

（3）浇注混凝土前，围岩裂隙水没有及时排除，改变了混凝土的水灰比，出现混凝土离析、孔眼、毛细管通道等病害。

（4）因隧道施工受空间所限，使得在浇注拱部混凝土时难以振捣密实，一旦出现横纵向刚度不够、地基和围岩扰动，就会出现大量空隙和裂隙，使外部水源有了渗漏水的通道。

（二）隧道渗漏水的危害

1、对隧道内电力线路设施造成危害，使电绝缘失效，发生短路、跳闸等事故，危及行车安全。

2、隧道内出现渗漏水后，如果积水排泄不及时，长期侵蚀隧道路面，形成路面坑洼不平，就会引发过往车辆打滑、空转、侧翻，造成安全事故，在北方严寒地区的冬天，还易造成路面冰冻的危险。

3、渗漏水中含有的氯离子、硫酸盐离子等，容易使混凝土衬砌产生腐蚀，使混凝土碳化、腐蚀进而剥落，造成衬砌结构的破坏。

4、长期的渗漏水会溶解、侵蚀衬砌内的混凝土，造成衬砌的抗压、抗震能力降低，增加隧道的维护费用。

二、隧道渗漏水整治的基本原则

（一）以排为主，以防助排

隧道渗漏水点多面广，如果采用注浆法堵每个渗漏点，不可避免的将出现新的漏水点，收效不大。要做到根治隧道内的渗漏水，只能采取疏导排水，全面防水的方法。

（二）引水泄压，断绝水源

隧道出口顶部的漏斗地形，往往是漏水的主要原因。截断通往洼处的水流路线，切断水源供给，可以减少渗漏水量。

（三）设多道防水线

若隧道采用复合式衬砌，则可设多道防水线，即初期支护柔性防水层、二衬防水混凝土加拱背注浆。对特殊部位、施工缝等采取多种加强措施，要使防水层有连续整体性。

隧道渗漏水的预防对策

（一）设计中的预防对策

在隧道设计时应首先做好水文地质勘测，根据岩体类别、透水性、地质构造、地下水类型、流量、补给条件及洞顶地面形状等制定防水措施，以保证衬砌的使用寿命。

预防为主、综合治理是隧道防排水设计的宗旨。不同的工程，防排水设计原则也不同。对于山岭隧道，采取“以排为主，截、堵、排相结合的综合治理”原则；对于水下隧道及地下工程，采取“以堵为主，以排为辅，堵排相结合”原则。设计时，应根据隧道的地形、地貌、工程及水文地质等进行调查分析，制定出切实可行的方案。

（二）认真做好环节缝处理

环节缝是极易发生渗漏的薄弱环节。挡头模板通常采用木板进行封堵，在混凝土强度达到设计强度的20% 以后拆除，并立即对混凝土表面进行凿毛处理，以增加下一个环节混凝土的粘附力，达到防渗的目的。设计有止水带要求的，按照止水带设置工艺进行施工。

（三）重视施工缝的处理

施工缝也是发生渗漏的重要部位，当停电或设备出现故障时混凝土不能连续浇筑的情况下会出现施工缝。在这种情况下，一定要尽快把入模的混凝土扒平后震捣密实，避免高低起伏，同时使混凝土顶面形成靠模板一侧较高的形状，有条件的话可以视情况预先插入一部分钢筋，以增加两层混凝土的结合力。如果间隔时间超过2 个小时，即混凝土终凝以后，在恢复浇筑前应将混凝土表面凿毛，清扫干净后用清水浸润，再铺一层约5mm 厚的高标号砂浆后继续浇筑混凝土。

（四）加强震捣技术

采用正确的震捣方法，是保证混凝土密实的重要手段，以减少气泡和混凝土内部的渗水通道从而达到防水的效果。插入式震捣器应采用垂直震捣的方法，插点应均匀排列，每次移动距离保持在震捣器作用半径的1.5 倍。在操作震捣器时，应采取快插慢拔的方式进行，一般以混凝土表面泛浆并不再产生下沉，同时无气泡产生时就可以拔出了，防止因过度震捣使砼产生离析。

隧道渗漏水的治理对策

渗漏水的治理应采取“以排为主，截、排、堵相结合；先拱后墙、拱堵墙排，集中涌水处设管引排，因地制宜，综合整治”的处理措施，主要包括：地表水截流，大面积渗水的防水抹面，集中渗漏水、涌水的埋管引流以及压注浆液等方法。

（一）衬砌背后注浆

根据渗漏水的轻重，衬砌背后注浆采用初次注浆和检查注浆。初次注浆采用水泥砂浆，检查注浆材料采用纯水浆。当地下水压力较大，水流速度快，渗漏严重时，采用可灌性好、结实率高、快凝早强、凝结时间可调的水泥—水玻璃双液浆。

（二）衬砌内部压注丙凝化学浆液

主要用于隧道渗漏水量较小，水流分散，不利于引排的拱部施工缝、衬砌裂缝及个别出水点。进行衬砌内部注浆，以封闭水流通道及衬砌裂隙，或使水流相对集中，便于引排。

（三）喷抹砂浆防水层法

主要用于拱部大面积出现面漏、网状裂缝渗漏水，对主要出水点在凿槽引排、嵌缝堵漏后，喷抹砂浆防水层，防水层厚度20mm-25mm。

（四）嵌缝堵漏法

主要用于局部施工缝浸水、渗水等水量较小的部位处理。隧道环向施工缝堵漏采用嵌入复合式膨胀橡胶条，结合凿槽埋管，将水引入侧沟。隧道纵向缝堵漏，采用嵌入式自粘型止水条，进行封堵。

（五）凿槽排水法

主要用于拱、墙单点线流、股流、射流等水量较大而不易用以上几种堵水措施处理的渗漏部位。其方法是从渗水点起凿槽，在槽中埋设半个聚氯乙稀管或塑料排水板，外用防水砂浆封闭。

（六）可排水止水带预防施工缝渗漏

可排水复合橡胶止水带是能对环向施工缝中的渗水进行“先排后堵”的新型止水带。可排水复合橡胶止水带为内置式止水带，设置在衬砌厚度的中间，横断衬砌环向施工缝。当环向施工缝内出现渗水时，渗水沿环向施工缝流至止浆滤水带，由于止浆滤水带可渗水，渗水很容易进入排水通道，并由其排入隧道的排水系统。如果部分渗水在穿越止浆滤水带时沿止水带与混凝土之间的间隙横向流动，则会遇到粘贴在止水带翼缘上的遇水膨胀橡胶条的阻挡。遇水膨胀橡胶条遇水后膨胀，使止水带翼缘与混凝土之间的间隙密实，渗水沿横向流动，阻力增大，从而提高了止水带的止水能力。

结语

综上，公路隧道的渗漏水问题是隧道的常见病害，也是影响隧道安全运营的重大问题。文中对公路隧道渗漏水的危害及其原因进行了分析，提出了预防隧道渗漏水的若干办法、措施和建议。总之，只有科学设计、合理选材和精心施工才能避免公路隧道渗漏水的发生。

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