高速公路隧道滲水原因及處理技術(shù)探究

申林

摘 要：本文主要根據(jù)實(shí)際案例對(duì)高速公路滲水的原因進(jìn)行了詳細(xì)的分析，并提出了防治滲水的具體措施，值得同類工程借鑒引用。

關(guān)鍵詞：高速公路 隧道滲水 處理技術(shù) 探究

1.工程簡(jiǎn)介

某高速公路全長(zhǎng)2.2km，自建成通車以來，一直存在嚴(yán)重的隧道滲水問題，對(duì)公路的可持續(xù)發(fā)展和安全運(yùn)營(yíng)造成了比較大的影響。隧道滲水問題作為一個(gè)普遍存在的問題，是降低襯砌承載力、腐蝕隧道、致使混凝土開裂凍脹的主要原因，嚴(yán)重威脅了隧道的安全。所以，本文從隧道滲水的原因出發(fā)，對(duì)處理隧道滲水的措施進(jìn)行探討。

2.目前隧道的滲水情況

基于該高速公路的設(shè)計(jì)與施工等因素，該路通車不久，A、B、C三個(gè)隧道就分別出現(xiàn)了滲水，進(jìn)入冬季后，流入路面的水就會(huì)結(jié)冰，嚴(yán)重影響行車，襯砌上也常常掛冰。

（1）A隧道××段的滲水問題。自投入使用以來，A隧道××段的洞壁時(shí)常出現(xiàn)漏水的情況。滲水主要是發(fā)生在離地面3.5m處的邊墻上（洞壁兩側(cè)）、隧道的拱頂與拱腰處（一般是二次襯砌模板的接縫處）。雨水多的時(shí)候，該段隧道的滲水量就會(huì)增多，滲水量最多的時(shí)候，滲水會(huì)流到路面上，一旦氣溫降低，路面就會(huì)結(jié)冰，對(duì)車輛安全的行駛造成了比較大的影響，襯砌也出現(xiàn)了嚴(yán)重的掛冰情況，此段隧道總長(zhǎng)度為169m，均出現(xiàn)了滲水的情況，由于襯砌場(chǎng)強(qiáng)受到滲水的影響，在隧道兩邊的墻上已有30%的表面出現(xiàn)剝落。依據(jù)《公路隧道養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》（JTG H12-2003），A隧道××段被定為2A級(jí)滲水。

（2）B隧道的滲水問題。B隧道共有5個(gè)部位出現(xiàn)滲水，滲水的總長(zhǎng)度大致是25m，主要在二次襯砌的模板接縫處的拱腰與拱頂處出現(xiàn)滲水，滲水基本不受季節(jié)影響，只是雨水多的時(shí)候滲水量會(huì)增多，氣溫低的時(shí)候襯砌上會(huì)掛冰，該隧道的滲水是非連續(xù)段滲水。依據(jù)《公路隧道養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》（JTG H12-2003），該隧道被定為1A級(jí)滲水。

（3）C隧道的滲水問題。C隧道的滲水部位主要在隧道拱腰處，且滲水量要比B隧道的滲水量大，最大的時(shí)候會(huì)流到路面上，氣溫低下的時(shí)候，襯砌上的掛冰現(xiàn)象也比較嚴(yán)重。該隧道共有30處滲水，總長(zhǎng)度大致是240m。盡管其不是連續(xù)滲水，但是隧道整體基本上都有滲水的情況出現(xiàn)，經(jīng)鑒定C隧道被定為2A級(jí)滲水。

3.隧道滲水的原因分析

3 . 1地質(zhì)環(huán)境因素

在該隧道工程中，滲水的水源主要是來自地表水和地下水，（降雨與排水不通暢造成的）。A隧道穿越的地層有灰泥巖、泥巖、石灰?guī)r、石炭紀(jì)砂巖、頁巖煤層，該地層的圍巖類別分別是Ⅲ級(jí)、Ⅳ級(jí)、Ⅴ級(jí)，A隧道××段頂部覆蓋有底層、中層、上層等覆蓋物，其中地層覆蓋的是泥巖碎石，中層覆蓋的是碎石土，上層覆蓋的是煤矸石、粉土、碎石、黃土、角礫等，目前其頂部還堆放著很多煤炭。B隧道和C隧道穿越的地層有灰?guī)r、泥巖、泥巖層、二疊系砂巖、石炭系砂巖，圍巖裂隙發(fā)育，為單斜結(jié)構(gòu)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)。因?yàn)樵谶@種地質(zhì)結(jié)構(gòu)下，可以使地下水很發(fā)育，因此，該隧道地質(zhì)環(huán)境中有比較充足的滲水水源。從A隧道的施工材料上可以看出，該隧道只有XX段沒有配置防水材料，同時(shí)由于XX段是下坡路，通過地表水的沖刷，該段隧道頂部與周圍形成了空洞，進(jìn)而構(gòu)成地下水的低壓力區(qū)，逐步成了地下水的行徑路線，導(dǎo)致隧道的滲水量在干旱季節(jié)時(shí)也很大。

3 . 2隧道工程的設(shè)計(jì)與施工因素

（1）設(shè)計(jì)因素：基于該高速公路隧道是在早年前構(gòu)建的，所以防水等級(jí)比較低，達(dá)不到現(xiàn)階段的防滲水標(biāo)準(zhǔn)。

（2）施工因素：實(shí)施隧道工程時(shí)，一是因?yàn)闆]有嚴(yán)格遵照防水設(shè)計(jì)要求使用防水混凝土，在地下水壓較高處，容易因抗?jié)B混凝土的標(biāo)號(hào)比水壓低，而導(dǎo)致隧道滲水；二是因?yàn)榈谝淮沃ёo(hù)平整度比較低，所以進(jìn)行二次襯砌時(shí)，防水板容易被第一次支護(hù)的突出處頂壞，進(jìn)而導(dǎo)致襯砌滲水；三是由于防水板的接縫焊接不緊密，致使防水設(shè)施失效，隧道出現(xiàn)滲水。

4.公路隧道滲漏的防治方法

4 . 1隧道滲漏的預(yù)防方法

4.1.1提升勘測(cè)的精度

在導(dǎo)致隧道滲水的因素中，地質(zhì)條件是一項(xiàng)重要因素，所以地質(zhì)勘測(cè)工作是非常重要的。在早期的隧道工程中，基于勘測(cè)技術(shù)與勘測(cè)設(shè)備的影響，導(dǎo)致勘測(cè)工作只是在設(shè)計(jì)前進(jìn)行，進(jìn)而造成勘測(cè)結(jié)果和實(shí)際狀況間存在一些不符，制約著工程的施工。為了提升勘測(cè)精度，應(yīng)做好以下幾方面工作。一是把勘測(cè)工作列入到工程施工的全過程中。隨時(shí)對(duì)施工中的巖爆區(qū)、溶洞、暗河、破碎帶、裂隙等地質(zhì)現(xiàn)象進(jìn)行勘測(cè)，以便可以及時(shí)修正設(shè)計(jì)方案或執(zhí)行二次設(shè)計(jì)；二是在隧道工程中利用地質(zhì)雷達(dá)來進(jìn)行預(yù)報(bào)，經(jīng)過實(shí)踐證明該方式效果不錯(cuò)，值得推廣；三是基于隧道工程的特殊性，雖然其的勘測(cè)點(diǎn)的選擇范圍比較廣泛，但是其勘測(cè)面卻比較有限，只限于挖掘隧道的斷面上，因此勘測(cè)工作達(dá)不到全面、準(zhǔn)確、詳細(xì)的要求，一般還是運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)法與工程類比法較多，由此為了保障隧道的安全，在二次設(shè)計(jì)中應(yīng)該對(duì)隧道的安全系數(shù)進(jìn)行適度的設(shè)計(jì)。

4.1.2完善防排水設(shè)計(jì)

當(dāng)前，在實(shí)施山嶺公路隧道的工程中，大多數(shù)的工程采取的是新奧地利的施工方式，并依據(jù)JTGD70-2004《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》中的要求，采取復(fù)合式襯砌（一堵、兩排、兩防）來設(shè)計(jì)隧道的防排水。隧道防水通常是由圍巖注漿堵水來做第一道防線，其不僅可以填充圍巖裂縫，封閉堵塞滲水通道，還能夠發(fā)揮錨桿作用，加固圍巖。第二道防線就是防水層，其是鋪設(shè)在緊挨圍巖的內(nèi)壁上的。在防水層的阻隔下，圍巖中的滲水就不會(huì)滲入隧道，而是在重力的影響下順著噴射混凝土和防水層之間的間隙流入底部的邊溝內(nèi)。一般防水層是由防水板和其墊層構(gòu)成的，其中防水板是起到把地層滲水阻隔在二次襯砌外的作用，墊層是起到保護(hù)防水板作用，同時(shí)還擔(dān)任二次襯砌和噴射混凝土間的滲水排道。如果防水層出現(xiàn)問題，防水層外面的有壓水就會(huì)透過防水層滲入二次襯砌混凝土上，由此可見最后一道防線就是混凝土二次襯砌。若嚴(yán)格遵照施工設(shè)計(jì)要求去配比、振搗、灌注混凝土，交工后的襯砌就不會(huì)有裂縫，這時(shí)如果有壓力不是很大的滲水滲入時(shí)，該防線就可以順利將其阻隔在襯砌外。另外在地表水的上游設(shè)置截水導(dǎo)流溝，在地下水的上游設(shè)置泄水洞、井點(diǎn)降水，對(duì)地表水、地下水進(jìn)行疏導(dǎo)與截流，使它們不能滲入隧道附近，也是防排水的主要方法。在設(shè)計(jì)防排水工程時(shí)，還需要注意的一點(diǎn)就是要保護(hù)生態(tài)環(huán)境。4 . 2治理隧道滲漏的方法

依據(jù)該公路隧道的具體狀況，滲水治理應(yīng)依據(jù)防、截、排、堵相配合的綜合治理原則來開展?jié)B水的治理計(jì)劃，治理時(shí)應(yīng)分成三個(gè)步驟：

一是在隧道的拱腰襯砌結(jié)構(gòu)處、拱頂結(jié)構(gòu)處、圍巖處進(jìn)行注漿，進(jìn)而降低深入到隧道中的地下水，使襯砌和圍巖可以緊密的貼在一起，進(jìn)而降低襯砌結(jié)構(gòu)的受力。

二是封閉堵塞襯砌上的裂縫，以保證襯砌表面不發(fā)生滲水。通過對(duì)比，因速效堵漏劑具有速凝、速硬、瞬間止水、抗?jié)B抗裂、沒有毒害、運(yùn)輸存儲(chǔ)簡(jiǎn)便、早強(qiáng)高強(qiáng)等性質(zhì)，所以應(yīng)選用其進(jìn)行封堵裂縫。

三是配置排水管，利用開槽埋設(shè)暗管的方式將襯砌后的水疏導(dǎo)排出，并把滲水和襯砌后的水導(dǎo)入到排水管內(nèi)，利用排水管將其排到隧道外。

5.結(jié)語

隧道防水工程作為一個(gè)隧道防排水是一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)的工程，是整個(gè)隧道施工的主要構(gòu)成部分。因此，在施工的過程中要將充分認(rèn)識(shí)到隧道防水工作對(duì)隧道質(zhì)量造成的影響。使用合理的預(yù)防措施。本高速公路隧道由于防滲工作沒有做好，導(dǎo)致出現(xiàn)了嚴(yán)重的滲水情況，對(duì)隧道的運(yùn)營(yíng)造成了比較大的影響，通過對(duì)滲水的原因進(jìn)行具體的分析，使用截、防、堵、排相結(jié)合的措施對(duì)隧道滲漏問題進(jìn)行了治理，取得了良好的治理效果，值得同類工程借鑒引用。

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