如何預防和修補高水壓富水山嶺隧道中出現(xiàn)的滲漏水現(xiàn)象

査云山

摘要：我國尤其是西南地區(qū)分布著面積巨大的巖溶地區(qū)，不少隧道工程會穿越高水壓富水山嶺。在工程建成和實際運營中，高水壓富水山嶺隧道出現(xiàn)滲漏水現(xiàn)象的情況比較突出，已經(jīng)成為重要的水害形式之一，嚴重影響著隧道的使用質(zhì)量和運營水平。高水壓富水山嶺隧道的防滲堵漏涉及化學工程和建筑工程兩個大領域，尚有有許多問題需要解決。在本文中，筆者就高水壓富水山嶺隧道中出現(xiàn)的滲漏水現(xiàn)象的預防和修補措施進行了分析和探討。

中圖分類號：U45 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791 （2010)04(a)-0000-00

一、前言

交通系統(tǒng)是保證我國經(jīng)濟活力的“經(jīng)脈”，依靠四通八達的交通設施，我國的經(jīng)濟活躍帶被緊密地聯(lián)系成為一個整體。隧道作為我國一種特別重要的交通設備，它在促進我國經(jīng)濟發(fā)展、為人們提供出行便利方面發(fā)揮了非常重要的作用。但是由于我國幅員遼闊，隧道工程往往需要經(jīng)過各種各樣的地形地貌，復雜地質(zhì)已經(jīng)成為限制隧道發(fā)展的重要客觀因素之一。特別是在我國的西南地區(qū)，隧道工程不可避免地要經(jīng)過高水位富水地區(qū)，高水壓富水山嶺隧道的滲漏水現(xiàn)象便成為了建設隧道時需要重點關注的質(zhì)量問題之一。確保高水位富水隧道設計方案的科學性與合理性，是目前研究的熱點和難點問題。

二、隧道水害對巖溶地區(qū)隧道工程的不利影響

對高水壓富水山嶺隧道中出現(xiàn)的滲漏水現(xiàn)象采取科學合理的預防和修補措施，必須要建立在了解巖溶地區(qū)特性以及深刻認知隧道水害對隧道工程危害的基礎上。綜合工程實際經(jīng)驗以及眾多文獻資料，隧道水害對巖溶地區(qū)隧道工程的不利影響主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

第一，導致嚴重的工程災害。在高水壓富水山嶺隧道的施工過程中，最容易出現(xiàn)的事故便是涌水事故（尤其是突發(fā)性涌水事故）。這些（突發(fā)性）涌水事故常常伴隨涌泥和涌砂問題，歲沖毀機具、淹沒坑道、中斷施工，甚至造成后果嚴重的人員傷亡。

第二，容易造成地面塌陷。巖溶地區(qū)隧道涌水、突水以及突泥的重要地質(zhì)環(huán)境效應的表現(xiàn)形式之一便是地面塌陷。因為以上原因?qū)е碌牡孛嫠萃掳l(fā)突然、發(fā)展迅速，并且具有很大的危害性和波及后果。例如，衡廣線某隧道因為隧道涌水導致的地面塌陷事故便是典型案例之一。該次事故導致地面出現(xiàn)了200余個陷坑與塌洞，損毀了眾多的生產(chǎn)水源、居民區(qū)以及農(nóng)田；更為嚴重的是，該地區(qū)的降水通過陷坑與塌洞直接灌入到隧道當中，引發(fā)了隧道的突泥和突砂。

第三，危害當?shù)氐乃Y源和水環(huán)境。揭露充水圍巖、疏排地下水是巖溶地區(qū)修建隧道時必可避免的施工手段之一，但是這些施工手段會大量消耗該地區(qū)的地下水資源，擴大降落漏斗，其影響范圍之內(nèi)的地下水資源供應情況均會受到該隧道的影響，進而發(fā)生河溪斷流、水井干涸等問題，危及當?shù)氐纳钣盟凸I(yè)用水。另外，隧道施工過程中形成的污染物會直接排入到地下水當中，污染當?shù)氐牡叵滤h(huán)境；同時，隧道的大量涌水會加速水交替的速度，強化了氧化作用，使水資源當中的Fe（鐵）、 Cu（銅）、Zn（鋅）等金屬的含量增加或者是影響水資源的Ph值。

因此，預防和修補高水壓富水山嶺隧道中出現(xiàn)的滲漏水現(xiàn)象勢在必行，而且要充分考慮當?shù)氐牡匦苇h(huán)境和隧道工程特點，徹底杜絕該類問題。

三、高水壓富水山嶺隧道中出現(xiàn)的滲漏水現(xiàn)象的預防和修補措施

第一，完善高水壓富水山嶺隧道的防排水設計。完善的高水壓富水山嶺隧道的防排水設計施工預防高水壓富水山嶺隧道中出現(xiàn)的滲漏水現(xiàn)象的關鍵性舉措。當前，新材料、新工藝層出不窮，在隧道工程當中，應該要勇于應用和實踐相對比較成熟的新材料、新工藝，提高高水壓富水山嶺隧道的防排水技術水平。在高水壓富水山嶺隧道工程的防排水體系設計方面，一定要嚴格落實“一堵兩排兩防”的原則，即一圈圍巖注漿堵水，噴射混凝土與防水層間、防水層與襯砌混凝土結(jié)構間兩圈排水，專用防水層和襯砌混凝土兩層防水。

第二，重視圍巖注漿技術。 高壓水的處理一般需要一定的時間，當高壓水出露后應對高壓水進行全面系統(tǒng)的研究，除進行正面封堵外，同時可進行繞避施工。繞避施工不是盲目的，應提前對繞避位置進行全面系統(tǒng)的物探和超前鉆探，盡可能地掌握掌子面前方地高壓水裂隙、管道走向、水流方向等信息，以達到繞避施工通過的目的。高壓封堵注漿出水點可能發(fā)生在探孔、炮眼或掌子面上，可考慮不同的封堵方法。如考慮加寬、加深洞內(nèi)的排水溝；施工混凝土擋水墻、預埋鋼管等排水管；采用化學漿液與普通漿液相結(jié)合的方法；利用TSP、地質(zhì)雷達或超前探孔判斷管道的分布方向；利用超前探孔注染料的方法判定水流方向等等措施和手段，最終達到針對高壓水的分流減壓、有的放矢、封堵成功的注漿堵水技術。

第三，噴射混凝土。在噴射混凝土的過程中，對圍巖有少量滲水的部位，在噴水混凝土中摻入BR-2型防水劑，摻入量為水泥的3%-4%。在滲水量較大的部位，先找準出水點，鉆10cm-0cm深集水孔，空中插入導水管排水，然后在該滲水區(qū)域，圍繞導水管，由遠及近噴射混凝土，最終將水集中于導水管。待噴射混凝土達到其強度的70%左右時，用BR-1型防水劑堵水。

四、結(jié)束語

我國尤其是西南地區(qū)分布著面積巨大的巖溶地區(qū)，不少隧道工程會穿越高水壓富水山嶺。在工程建成和實際運營中，高水壓富水山嶺隧道出現(xiàn)滲漏水現(xiàn)象的情況比較突出，已經(jīng)成為重要的水害形式之一，嚴重影響著隧道的使用質(zhì)量和運營水平。開展有針對性的研究并努力將研究成果轉(zhuǎn)化實際，是杜絕，高水壓富水山嶺隧道出現(xiàn)滲漏水現(xiàn)象的重要措施之一。

參考文獻：

[1] 潘建明. 高水壓山嶺隧道襯砌水壓力有限元分析方法[J]. 長沙鐵道學院學報(社會科學版)，2006，(03)：120-123.

[2] Analytical Study on Hydraulic Seepage Pressure behind the Tunnel Lining[A]. Flow in Porous Media--From Phenomena to Engineering and Beyond:Conference Paper from 2009 International Forum on Porous Flow and Applications[C]，2009：223-224.

[3] 高新強. 高水壓山嶺隧道襯砌水壓力分布規(guī)律研究[J]. 巖石力學與工程學報，2007，(05)：125-126.