高速公路隧道滲漏水病害與防排水措施探討

朱昭海

（貴州省橋梁工程總公司，貴州 貴陽 550001）

滲漏水病害是公路建設(shè)中的通病之一。只有提高施工人員的整體素質(zhì)，提高施工技能，提高監(jiān)控力度，樹立質(zhì)量意識，認(rèn)認(rèn)真真做好每道工序的工作，一定能把減少和消除滲漏水現(xiàn)象提高到一個新的水平。

1 公路隧道滲漏水成因

公路隧道的水害原因是公路隧道在修建中破壞了原來地下水系統(tǒng)的平衡，比如破壞地下水的儲存點(diǎn)和轉(zhuǎn)移通道，隨著隧道開挖和臨空面的形成地下水向隧道區(qū)域匯集、滲出，造成地下水的重新分配，從而形成新的含水層和地下水轉(zhuǎn)移通道，在隧道修建完成后，積聚的地下水將需要新的通道，水從結(jié)構(gòu)薄弱的地方比如施工縫、變形縫、襯砌裂縫等發(fā)生滲漏，形成隧道滲漏水。其主要原因是地質(zhì)、勘測設(shè)計、施工、運(yùn)營管理幾個方面。比如地質(zhì)方面，隧道修筑會改變地下水分布，造成地下水沿著隧道圍巖中存在的裂隙、節(jié)理、斷層破碎帶流向隧道，使隧道成為地下水的匯集漏斗，發(fā)生隧道漏水；勘測設(shè)計方面，由于對隧道通過的斷層帶、破碎帶位置判斷不準(zhǔn)，沒有采取匹配的防排水系統(tǒng)，導(dǎo)致隧道滲漏；再加上施工時隧道襯砌防水板施工不當(dāng)，運(yùn)營管理中防排水系統(tǒng)失效卻并沒有進(jìn)行有效的管理和修復(fù)，造成滲漏現(xiàn)象。

2 施工各階段的預(yù)防措施

要達(dá)到檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)的要求，施工期間防排水措施是保證隧道構(gòu)成的關(guān)鍵。在隧道施工中，不斷的認(rèn)識隧道滲漏水病害的成因，對防止問題產(chǎn)生是大有益處的。

2.1 開挖階段

防止地表水下滲，及早處理地表水是隧道防止?jié)B漏的第一環(huán)節(jié)。地表水是隧道地下水的補(bǔ)給源，為防止地表水滲入圍巖，開挖前要求對隧道上方和左右一定范圍塌陷、洞穴、凹坑、洼地、松土松渣仔細(xì)檢查，對可能引起地表水下滲的地方進(jìn)行處理，采用截、排、堵三種措施相結(jié)合的方法，盡可能的減少滲透量?，F(xiàn)在高速公路多采用相近的二個隧道雙車道單向行駛。在開挖時，一般情況是哪條隧道快，出水多些，早些；而進(jìn)度稍慢的，相比較，出水少些。隧道設(shè)計有坡度，一般來說，坡下部位水相對來說要多些，坡上部位水相對來說要少些。隧道上坡若是陽坡，雨水補(bǔ)給多，陰坡地下水儲量大。水在隧道是百害之源！施工中對出水的部位，水量的涌水大小情況，變化的規(guī)律，水對圍巖穩(wěn)定影響以及與隧道內(nèi)各種地質(zhì)災(zāi)害的關(guān)系，補(bǔ)給來源及水質(zhì)成分等作好觀測、試驗(yàn)和記錄，找出滲漏根源，制定放排水方案，為初期支護(hù)，防排水系統(tǒng)的鋪設(shè)，二次襯砌的施工，運(yùn)營養(yǎng)護(hù)，提供可靠的依據(jù)。塌方地段是防水的薄弱點(diǎn)，在施工中更要注意。

2.2 初期支護(hù)階段

若有大面積滲漏水時，不能簡單的采取一堵了之的方法，而應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況，找準(zhǔn)出水點(diǎn)，鉆孔將水引到排水系統(tǒng)，引水并安裝牢固，對鉆孔的位置作好記號，并對其數(shù)量、孔深、方向和滲水量等作詳細(xì)記錄，便于噴射砼后觀察作進(jìn)一步的處理。有這么一個實(shí)例：一隧道在開挖時拱部有水沿打鉆孔中流出，而施工人員當(dāng)時只考慮開挖，強(qiáng)行堵死，又未做記號，結(jié)果噴射混凝土后發(fā)生更大面積的濕潤滲水，這時二襯施工人員打孔，想找出水點(diǎn)，連打幾個孔都未找到，只好又堵上。過了一段時間，水儲積越來越多，引起拱部下沉，只好挑頂處理。噴射砼面，一般比較粗糙，局部凹凸不平，還有外露的導(dǎo)管頭，鋼筋頭，錨桿頭，尖銳石子，均應(yīng)清除，抹水泥砂漿面，特別是拱部應(yīng)盡可能的噴平順，不留凹凸，二次襯砌時，拱部凹凸處最容易出現(xiàn)空洞，空隙，難以處理。還易產(chǎn)生積水，發(fā)生滲漏。

2.3 施作防排水系統(tǒng)階段

首先認(rèn)真做好基礎(chǔ)處理，其次依據(jù)開挖，初期支護(hù)期間的出水詳細(xì)記錄，布置防排水系統(tǒng)。以防排為主，防、排、堵綜合治理，形成完善的防治和排泄體系。當(dāng)防水設(shè)計與實(shí)際情況不符，出入較大或是設(shè)計有遺漏時，施工單位應(yīng)及時申請?jiān)O(shè)計變更。

色基礎(chǔ)處理：檢查隧道底有無溶洞、出水點(diǎn)、清理虛渣、積水、木材、廢棄雜物、油污。如有出水，查明情況，根據(jù)出水量小，采取引排，注漿封堵等辦法給予治理。

排水盲管、排水板、防水板（橡膠排水板加土工布）、止水帶和止水條，粘結(jié)劑都是外購件，應(yīng)按設(shè)計要求，選用質(zhì)量可靠、價格合理、信譽(yù)良好的廠家定貨，并按規(guī)范要求進(jìn)行抽檢，合格不產(chǎn)品不得使用。即使合格產(chǎn)品在儲存時盡可能不受風(fēng)吹、日曬、雨淋，避免尖銳物件損傷，防水板要直立存放，均要避免接觸酸、堿化學(xué)物品。

橫向、縱向排水盲管，防排水系統(tǒng)構(gòu)造物的形狀、尺寸、位置和埋設(shè)深度都應(yīng)符合設(shè)計要求，一般在電纜溝下10 公分，承包單位不得隨意更改。鋪掛時，要根據(jù)施工記錄的出水點(diǎn)位置、大小來鋪設(shè)，只能增加，不得減少。一是隧道圍巖中的地下水有隨季節(jié)變化的情況，二是地下水與噴射混凝土融合，產(chǎn)生反應(yīng)，形成白色的泡沫物析出，易堵塞排水盲管。

排水板。一般多用在涌水，突水處，若能在噴射混凝土前埋設(shè)最好。先上排水板，外用排水管加強(qiáng)，再噴射混凝土逐步縮小噴射范圍，如能埋設(shè)引排更好。

防水板。防水板多為不透水的高分子卷材，鋪設(shè)噴射混凝土與襯砌之間，不起防水作用，對內(nèi)外混凝土來說，起隔離與潤滑作用，使初期支護(hù)噴射混凝土對二襯混凝土的約束力減少，可避免或減少二襯砼開裂，提高二襯砼的防水抗?jié)B能力。粘結(jié)防水板時，先檫干凈兩搭接面上的油污、灰塵，搭接面大于10cm，粘接不小于5cm，涂刷時粘結(jié)膠液要涂刷均勻，用量充足，接頭沒氣泡，褶皺及空隙，粘結(jié)要牢固，不能有假粘，漏粘，皺粘，生拉硬扯粘，粘后用手?jǐn)D壓，使兩搭接面緊密粘合在一起。隧道內(nèi)道路是有坡度的，防水板粘接縫應(yīng)有正確的搭接方向，像老房上鋪瓦，鋪油氈一樣，一塊壓一塊，順著壓；粘接縫與模板臺車的擋頭板要錯開，也要注意擋頭板壓板螺栓頂破防水板（漏漿不易看清楚）長度按設(shè)計要求鋪，保證松弛度。不得有任何損傷（刺破，扎破，掛破，扯破）即使在澆注混凝土?xí)r發(fā)現(xiàn)，也要想盡一切辦法修補(bǔ)，不留隱患。若當(dāng)時不補(bǔ)，到施工完后（特別時通車后）發(fā)生滲漏時再予治理，不且投資大，而且很難達(dá)到預(yù)期的效果。應(yīng)采用無定鋪設(shè)，未施工部分的防水板連接部分要保護(hù)好不被損傷。焊邊墻鋼筋時，要采取遮蓋措施，保護(hù)好防水板不被焊渣燒焦或燒成洞，也不能被鋼筋和鐵絲劃破，補(bǔ)丁不能太小，距破邊要大10cm。更不能剛粘完就模筑混凝土，這樣會被混凝土水花熱熏開，失去防水效果。緊急停車帶（還有車行橫洞，人行橫通道，預(yù)留洞室）和主洞相連接處的防排水系統(tǒng)，應(yīng)與正洞同時完成，搭接處要平順，沒有褶皺和破損。

止水帶或止水條。止水帶有高彈性和壓縮變形的特點(diǎn)，它在荷載作用下產(chǎn)生彈性變形，能起到緊固、密封有效的防止?jié)B漏水的作用。常家山，溝東，成王莊隧道用的橡膠止水帶，不適合折彎預(yù)滿，只能上下安裝模板卡住止水帶。下模板可按模板臺車外形制作，上模板則因噴射混凝土面不平不規(guī)則不好定形制作。一是易漏漿，二是止水帶易跑偏而偏移后小夾角里的混凝土不好振搗密實(shí)，容易有氣泡、空隙，易產(chǎn)生滲漏水。止水帶的長度要按實(shí)際長度認(rèn)真裁斷，最好不長也不短。若短了要接，接口要避開與積水和坡度小的部位?？尚苯?，用利刀削成坡面，表面打毛，清刷干凈，焊接或粘接，外加力擠壓，保證粘接，密實(shí)牢固；可搭接，長的靠圍巖，短的靠臺車，短的要多搭些，不得有任何破損（刺破、刮傷、暗傷痕、扯裂），一定要保證完好無損。

砼面處理?？p是隧道防水最薄弱的環(huán)節(jié)，二次襯砌是最后一道防線?？p若處理不當(dāng)則將成為滲漏冒水的主要通道，甚至?xí)斐梢r砌侵蝕、凍害、電器設(shè)備銹蝕及危害交通等后患，應(yīng)給予高度重視。隧道施工，施工單位為了開挖、襯砌兩不誤，混凝土襯砌除拱圈外，多采用半施工，這樣就增多了不少施工縫，有路面與電纜狗之間的施工縫，有仰拱與邊墻間的施工縫，有找平層與路面間的施工縫，有路面與電纜溝之間的施工縫，有邊墻與拱圈間的施工縫，有拱圈與拱圈間的施工縫，有拱腳與電纜溝之間的施工縫，還有因停電或機(jī)械故障造成的施工停頓縫（大多顯水平縫）及因多種原因造成的混凝土裂縫。砼面需要鑿毛，規(guī)范上沒有具體的要求（方向、坡度、深淺），施工多是象征性的“鑿毛”，邊上留上五六公分不鑿，留下了不可估量的隱患。

3 混凝土裂縫

施工中由于種種原因，造成混凝土開裂，影響美觀，影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，也給滲漏水留下了通道.開裂易發(fā)生在各種施工縫間，混凝土厚薄不均勻部位（包括預(yù)留洞室拐角處，預(yù)埋管件混凝土保護(hù)層不均勻部位）；洞口溫差明顯過大處；混凝土振搗不密實(shí)處；砼漏振處面恰巧又是砼泵口處；拆模過早，襯砌裂開；鼓風(fēng)筒漏風(fēng)，又正對著新澆筑砼部位；隧道開挖貫通后成煙囪狀通風(fēng)洞，風(fēng)流變化，引起砼開裂；不養(yǎng)護(hù)引起砼開裂；巖石地區(qū)瞬間大量高壓水作用，砼開裂；洞口和明洞段受偏壓和山坡崩落巖土超載堆積，砼開裂；地震，暴雨……

4 結(jié)束語

滲漏水病害是公路隧道存在最為廣泛的病害，因此有效的治理方法是值得關(guān)注的。治理方法的選擇要依據(jù)滲漏水病害成因和程度，因地制宜，不同的環(huán)境成因和病害程度要采取不吲的整治方法，否則就會出現(xiàn)浪費(fèi)大量財力、物力和人力的情況，或是出現(xiàn)達(dá)不到預(yù)期治理效果甚至是反效果的現(xiàn)象。因此，對隧道滲漏水病害以及治理方法的分析不論從防止公路隧道滲漏的發(fā)生方面，還是從提供合理、有效、經(jīng)濟(jì)的治理方法方面都有重要的借鑒和參考價值，對改善和提高公路隧道的運(yùn)營環(huán)境具有重要的理論和工程意義

[1]楊新安,黃宏偉,隧道病害與防治[M].上海同濟(jì)大學(xué)出版社,2002.

[2]李治國,張繼奎,病害隧道調(diào)查及裂縫治理技術(shù)[J].現(xiàn)代隧道技術(shù),2002,(增刊).

[3]戴宏偉,公路隧道滲漏水成因、危害機(jī)理和凍害問題研究[D].上海;同濟(jì)大學(xué),2006.

[4]中國土木工程學(xué)會隧道及地下工程學(xué)會防排水專業(yè)委員會.隧道及地下工程防排水論文集[C].北京中國土木工程學(xué)會,1997.