高速公路隧道滲漏水治理研究

摘要：滲漏水是高速公路隧道常見病害之一，主要存在于襯砌的縫隙（伸縮縫、施工縫、沉降縫等）和襯砌本身的薄弱部位。隧道滲漏水危害極大，影響公路隧道的正常運(yùn)營。本文主要是對高速公路隧道滲漏水的類型、危害、原因及其治理方法進(jìn)行分析研究，希望提供一些有價值的參考，從而提高高速公路隧道使用壽命，保證行車安全。

關(guān)鍵詞：公路隧道;滲漏水原因;治理方法

前言

福建省位于中國東南部，地勢西北高，東南低，境內(nèi)山地丘陵面積約占全省土地總面積的90%，所謂“八山一水一分田”。隨著近年來福建高速公路建設(shè)的快速發(fā)展，隧道在高速公路結(jié)構(gòu)中所占比例逐漸增加。高速公路隧道是國家公路建設(shè)施工的重點(diǎn)項(xiàng)目。但是對于高速公路隧道的調(diào)查顯示，有相當(dāng)比例的隧道存在裂縫和滲漏水現(xiàn)象。目前，高速公路隧道病害主要有凍害、襯砌裂損、仰拱或鋪底的變形損壞而導(dǎo)致的路面損壞，幾乎所有的隧道病害都與滲漏水有關(guān)系。由于隧道結(jié)構(gòu)缺陷而造成的隧道病害占大部分，這不僅給隧道滲漏水提供了通道，而且加劇了對隧道的破壞，特別是在圍巖有地下水的情況下，對隧道設(shè)備的腐蝕更加嚴(yán)重。筆者根據(jù)自身參與的運(yùn)營隧道滲漏水治理工作，進(jìn)行了一些總結(jié)。

1、高速公路隧道滲漏水類型及危害

1.1" 類型

高速公路隧道滲漏水類型包括以下幾個方面：（1）按發(fā)生部位和滲漏水的流量分為：拱頂?shù)嗡?、漏水成線和滲漏水成股幾種。（2）按水源補(bǔ)給來源分為地下水補(bǔ)給和地表水補(bǔ)給兩種。因?yàn)榈叵滤a(bǔ)給有穩(wěn)定的地下水源，所以其流量四季變化不大。地表水補(bǔ)給，其流量隨著季節(jié)的變化而變化。（3）按滲漏形式有可分為點(diǎn)滲漏、縫滲漏和面滲漏三種。

1.2" 危害

高速公路隧道滲漏水對隧道自身的穩(wěn)定性及車輛的的行車安全都有不良的影響，具體表現(xiàn)在以下幾個方面：（1）滲漏水會加速混凝土襯砌的風(fēng)化，造成混凝土襯砌結(jié)構(gòu)的破壞。另外，在寒冷和嚴(yán)寒地區(qū)，高速公路隧道滲漏水還會使墻面結(jié)冰，嚴(yán)重者會侵入隧道建筑限界，造成襯砌因凍脹而裂損。（2）高速公路滲漏水會加快隧道內(nèi)部建設(shè)的銹蝕速度，不僅會影響到設(shè)備的正常使用，還會縮短線路的使用壽命，從而增加了維修的費(fèi)用。（3）滲漏水還會引發(fā)路基下沉，使電絕緣失效，造成線路短路、跳閘，嚴(yán)重者會造成人員事故。

2、高速公路隧道滲漏水原因

2.1 地層構(gòu)造方面

在地球內(nèi)力作用下，地殼發(fā)生擠壓、錯動、拉伸等形成褶皺、斷層，而褶皺、斷層等是地表水與地下水連通的大通道。背斜軸部多發(fā)育有張性裂隙，有利于地下水的運(yùn)動，但不利于地下水的儲存。向斜構(gòu)造軸部裂隙不發(fā)育，雖不利于地下水的運(yùn)動，但屬于聚水構(gòu)造，在隧道穿越時常遇承壓水;斷層破碎帶不僅是地下水的通道，更是地下水儲存的場所，如果再與地表水相溝通，那么隧道涌水量會非常大。

2.2 防排水設(shè)計方面

2.2.1缺乏對水文地質(zhì)的勘測。盡管施工單位完全了解了隧道周圍的地質(zhì)條件，但是他們卻忽略了對水文地質(zhì)條件的仔細(xì)分析，導(dǎo)致對涌水條件不全面的認(rèn)識，遺漏了重要的出水條件，給施工、后期營運(yùn)帶來了極大困難。

2.2.2隧道襯砌橫截面厚度不達(dá)標(biāo)。在隧道襯砌的設(shè)計中，由于隧道襯砌的橫截面的厚度沒有達(dá)到要求，以致不能夠承受較大的荷載而產(chǎn)生較大裂縫甚至完全破壞，引起隧道內(nèi)部出現(xiàn)滲漏水的問題。

2.2.3忽略了溫度的影響。溫度的變化會使襯砌混凝土引起形變，另外混凝土還會出現(xiàn)收縮、徐變、開裂等情況，如果在設(shè)計中沒有充分考慮這些因素，就會容易導(dǎo)致襯砌受力不合理，抗變形能力減弱，導(dǎo)致出現(xiàn)滲漏水問題。

2.2.4專業(yè)知識匱乏。采用的隧道結(jié)構(gòu)、施工方法與防排水要求不相適應(yīng)，或者對隧道防排水設(shè)施作用了解不夠，采取的措施大多無效，難以達(dá)到公路隧道防排水的要求。

2.3 隧道施工方面

2.3.1隧道在開挖過程中破壞了原來的水文地質(zhì)環(huán)境以及圍巖構(gòu)造，從而引起圍巖應(yīng)力的釋放和重新分布，并且使圍巖的力學(xué)特性和水的徑流路線發(fā)生了變化，迫使地下水流向受到破壞的巖土和襯砌結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)里，引起應(yīng)力場的不斷調(diào)整，導(dǎo)致出現(xiàn)局部應(yīng)力集中現(xiàn)象，從而發(fā)生滲漏水。

2.3.2隧道開挖斷面和噴射混凝土后斷面的不平順，易使防水板與噴射混凝土面不密貼或過緊，在進(jìn)行二次襯砌混凝土施工過程中就會容易造成防水板撕裂而漏水。

3.高速公路隧道滲漏水治理方法

3.1一、二襯間注漿

這種方法主要使用于滲漏水量很大的部位，根據(jù)雷達(dá)檢測指出的缺陷位置和裂縫分布狀況確定注漿位置。注漿孔必須保證不能破壞防水板。注漿材料選用可灌性好、結(jié)石率高、快凝早強(qiáng)、凝結(jié)時間可調(diào)的水泥—水玻璃漿液。注漿完成后，附近區(qū)域裂縫如有漏漿現(xiàn)象，說明漿液已擴(kuò)散到此位置，可能達(dá)到了封堵作用，應(yīng)觀察一段時間，暫時可不進(jìn)行下步治理工作，否則應(yīng)該進(jìn)行下步工作。

3.2 采用路面，邊墻刻槽引流

位于福建省莆永高速公路K306白土巖隧道，通車一年后，其路面及邊墻頻頻發(fā)生滲水病害，針對此類拱、墻、路面單點(diǎn)線流、股流、射流等水量較大而不易用以上幾種堵水措施處理的案例，我們采取了在路面及邊墻刻槽引流的方案。對于路面板下基層積水主要采取“引”的措施，處理方法是從滲水點(diǎn)刻槽，在槽中埋設(shè)引水鋼槽，并用聚氯酯防水密封膠封閉，將滲水引入兩側(cè)縫隙式排水溝。方法如下圖：

對于襯砌邊墻混凝土后基巖裂縫水也采取“引”的措施：在裂縫滲水點(diǎn)刻槽，在槽中埋設(shè)半剖50PVC管，并用堵漏防水材料封堵，表面防水砂漿找平，將滲水引入兩側(cè)縫隙式排水溝或電纜溝。

3.3 注漿封堵

此方法主要使用于滲漏水量較小、水流分散、不利于引排襯砌裂縫及個別出水點(diǎn)、面。根據(jù)裂縫狀況確定封堵位置。進(jìn)行襯砌內(nèi)部注漿，以封閉水流通道及襯砌裂縫，或使水流相對集中，便于引排。注漿原則：點(diǎn)漏注漿先注水量較小者，后注較大者;環(huán)向裂縫由下向上依次注漿;水平或斜裂縫由水量較，小端向較大端注漿;而漏由周邊向中心依次注漿。對拱部進(jìn)行充填壓注水泥砂漿;對襯砌縱向、斜向裂縫采用灌縫膠（環(huán)氧樹脂）灌縫。在以上措施施工完畢后，仍有滲漏水處，則采取“引”的措施：沿環(huán)向裂縫鑿槽埋 lt;50半剖PVC管引排滲漏水入側(cè)溝。

3.4 連拱隧道中隔墻水平施工縫滲漏的防治

該處滲漏的防治是目前工程上的一個難點(diǎn)，通過實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)采用水平型可排水止水帶可取得較好效果。即在水平施工縫中，將水平型可排水止水帶設(shè)置在襯砌厚度的中部，在水平施工縫上滲水從襯砌外側(cè)向洞內(nèi)方向流動時，當(dāng)遇到水平可排水止水帶的阻擋后，由于止水帶上部翼緣覆蓋有濾水層，因而滲水會在重力作用下改變方向，向下流入可排水止水帶的排水通道，再經(jīng)水平排水通道縱向流入環(huán)向施工縫的排水通道，并由其進(jìn)入隧道的排水系統(tǒng)。

4、總結(jié)

高速公路滲漏水病害是高速公路隧道施工中存在的最廣泛的病害，如何有效的控制是工程施工亟需解決的問題。高速公路滲漏水的治理和施工技術(shù)的選擇要依據(jù)造成滲漏水病害的成因和危害的程度而定。對于不同環(huán)境下造成的高速公路滲漏水病害和程度要采取不同的治理方法。本文主要從高速公路滲漏水的類型、危害，造成滲漏水的原因來探討，如何根據(jù)病害的成因和類型來確定防治高速公路滲漏水的方法，從而可以因地制宜達(dá)到最好的防治效果。

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