隧道及地下工程滲漏水問(wèn)題

王躍彬

摘要：造成隧道漏水問(wèn)題的原因是很多因素共同作用的結(jié)果，既有設(shè)計(jì)上的，也有施工上的，隧道的管理同樣對(duì)隧道漏水問(wèn)題的產(chǎn)生負(fù)有不可推卸的責(zé)任。要想徹底的解決隧道的漏水問(wèn)題，不僅要從根本上完善設(shè)計(jì)質(zhì)量，特別是隧道工程防排水設(shè)計(jì)要符合工程所處的地質(zhì)水文環(huán)境，更要加大施工期間的管理及保證施工的質(zhì)量，防水材料選擇也是很重要的，好的防水材料對(duì)防止隧道漏水有很大的作用。本文對(duì)國(guó)內(nèi)隧道在漏水問(wèn)題及其原因做了詳細(xì)的分析，并從中總結(jié)大量的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，促進(jìn)各種隧道防排水技術(shù)的發(fā)展，減輕乃至避免滲漏水對(duì)隧道的種種危害。

關(guān)鍵詞：隧道及地下工程;滲漏水;防排水

前 ?言

改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)生了翻天覆地的變化，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶動(dòng)了交通的發(fā)展，交通的發(fā)展又反過(guò)來(lái)促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。在這個(gè)過(guò)程中，作為交通基礎(chǔ)設(shè)施中重要組成部分的各種隧道工程也在迅速發(fā)展。隧道愈建愈多，隧道愈建愈長(zhǎng)，隧道的建設(shè)條件和結(jié)構(gòu)形式愈來(lái)愈復(fù)雜，我國(guó)各種隧道的數(shù)字記錄不斷被刷新。但是，在我國(guó)隧道建設(shè)取得巨大成就的同時(shí)，也應(yīng)該看到，許多隧道也不同程度地出現(xiàn)了各種質(zhì)量問(wèn)題，其中尤以隧道滲漏水這一通病最為突出。

一、隧道滲漏水的危害

隧道滲漏水問(wèn)題不僅影響了正常通行車輛的安全，而且還影響了隧道通風(fēng)、照明系統(tǒng)的工作壽命，造成運(yùn)營(yíng)設(shè)施的銹蝕，影響隧道結(jié)構(gòu)的耐久性。在高寒地區(qū)，隧道的滲漏水還與冰凍互為因果，危害更大，使防治更難。隧道滲漏水及由此帶來(lái)的危害主要表現(xiàn)在：

1. 隧道在滲漏水的長(zhǎng)期作用下，可能造成侵蝕破壞。地下水長(zhǎng)期滲流，大量泥沙流失，導(dǎo)致圍巖強(qiáng)度和穩(wěn)定性降低，隧道襯砌背后出現(xiàn)空洞，威脅結(jié)構(gòu)安全。

2. 在圍巖有地下水并且有侵蝕的情況下，對(duì)襯砌與隧道內(nèi)的設(shè)備的腐蝕更嚴(yán)重。滲漏水不僅腐蝕襯砌內(nèi)的鋼筋，更嚴(yán)重腐蝕隧道內(nèi)的運(yùn)營(yíng)設(shè)施。為了提高隧道服務(wù)質(zhì)量，現(xiàn)代隧道內(nèi)增添了大量的運(yùn)營(yíng)設(shè)施，這些設(shè)施大部分都對(duì)水比較敏感，滲水、潮濕環(huán)境下電氣設(shè)備運(yùn)營(yíng)效率降低、設(shè)備腐蝕與損耗增大，壽命明顯降低，并可能引發(fā)安全事故。

3. 由于隧道滲漏造成的路面積水，惡化行車環(huán)境。在高速公路上，路面潮濕甚至積水，降低了輪胎和路面的附著力，是公路隧道內(nèi)安全事故增加。

二、滲漏現(xiàn)象及其發(fā)生原因

隧道內(nèi)出現(xiàn)滲漏水主要表現(xiàn)為以下一些現(xiàn)象：濕漬、滲水、水珠、滴漏及線漏等。一、從埋下滲漏隱患的過(guò)程看，滲漏可能由于設(shè)計(jì)、施工等方面的因素引起：

1. 屬于防水設(shè)計(jì)的原因有：設(shè)計(jì)人員不能全面掌握構(gòu)造物地區(qū)的地下水狀況，對(duì)防排水設(shè)計(jì)認(rèn)識(shí)不足，造成防水設(shè)計(jì)不合理;沒(méi)有根據(jù)隧道洞室的性質(zhì)與防水部位的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)而合理選擇防水材料;對(duì)地下防水工程的防水標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)未能做到合理確定，未能正確確定防水方法。

2. 屬于防水施工的原因有：施工隊(duì)伍不正規(guī)，施工人員不能按設(shè)計(jì)正確施工，卷材防水層數(shù)擅減，搭接不規(guī)范，粘結(jié)不密實(shí)，涂抹層厚度薄不均勻及節(jié)點(diǎn)未做密封處理;使用的防水混凝土強(qiáng)度過(guò)高，收縮性大而產(chǎn)生裂縫，或防水混凝土抗?jié)B強(qiáng)度過(guò)低，無(wú)法抵抗壓力的滲漏，施工材料中混入泥土等雜物等。

三、從防排水失效位置看，隧道滲漏原因有以下幾種：

1. 隧道結(jié)構(gòu)外防水失效，地下工程中采用外防水，其本意就是用防水材料形成一個(gè)隔水屏障，但是常有不盡人意的后果。除材料本身有問(wèn)題外還有以下幾個(gè)方面的原因：

⑴ 結(jié)構(gòu)變形過(guò)大或裂縫過(guò)寬，已經(jīng)超過(guò)了材料的延伸極限，導(dǎo)致防水膜斷裂。⑵ 防水層的完整性存在缺損，在鋪設(shè)防水層時(shí)，存在一個(gè)防水層的搭接問(wèn)題，如若搭接不良，就會(huì)給地下水提供滲漏通道。另外，噴射混凝土基面不平整以及基面上外露的錨桿、鋼管等尖銳物也是造成防水層破損的重要原因。⑶ 防水層與基面粘結(jié)不良，在澆注二次襯砌時(shí)，造成防水層的空鼓、脫落等問(wèn)題，并由此導(dǎo)致了防水層的破損。

2. 結(jié)構(gòu)接縫變形使防水失效，在隧道及地下工程中為便于施工而設(shè)置施工縫，以適應(yīng)結(jié)構(gòu)變形的需要，避免防水混凝土超過(guò)允許拉應(yīng)力而設(shè)置變形縫。而地下工程最令人頭痛的滲漏部位正式變形縫和施工縫。目前國(guó)內(nèi)既有隧道的滲漏水有 70%以上表現(xiàn)在襯砌結(jié)構(gòu)的“三縫”上，即伸縮縫、沉降縫、施工縫。出現(xiàn)滲漏后處理起來(lái)還比較容易，一般采用注漿就可以堵漏?？墒亲冃慰p的滲漏很難根治，用常用的化學(xué)注漿治理在短期內(nèi)可以見(jiàn)效，但時(shí)間久了，又舊病復(fù)發(fā)，究其原因，關(guān)鍵在于結(jié)構(gòu)仍在溫度和沉降等因素的影響下產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，而漿體不能適應(yīng)結(jié)構(gòu)的變形，所以防滲漏水也不能長(zhǎng)久。隧道的變形縫通常設(shè)有三道防線，即在迎水面處縫內(nèi)嵌有彈性密封膏，中間是中埋式止水帶，最內(nèi)面又是彈性密封膏嵌縫。即使設(shè)了三道防線，在變形縫處的滲漏機(jī)會(huì)仍然很高，究其原因有以下兩個(gè)方面：

⑴ 用于密封的彈性密封膏不易做好。原因之一是支承面平整度不能滿足要求，彈性密封膏在承受外水壓力下，由于缺乏可靠的支承而使其超出了彈性范圍。原因之二是密封膏與結(jié)構(gòu)粘結(jié)面沒(méi)有處理好，密封膏沒(méi)有與結(jié)構(gòu)的基面很好粘結(jié)，澆注下一階段的混凝土?xí)r很容易使其松動(dòng)脫落。⑵ 中埋式止水帶也存在搭接問(wèn)題，形成一個(gè)封閉的防水圈相對(duì)不易。止水帶破損、位置設(shè)置不正以及止水帶周圍混凝土未能振搗密實(shí)，尤其是在拱部止水帶的下側(cè)會(huì)疏松和積聚相當(dāng)多的氣泡以致形成水的通路，這些都是造成變形縫滲漏的重要因素。

3. 襯砌混凝土結(jié)構(gòu)自防水失效，盡管采用了種種方法和措施配置了防水混凝土，但最終混凝土結(jié)構(gòu)還是出現(xiàn)了滲漏，究其原因主要有以下幾個(gè)方面：

⑴ 對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)自防水的認(rèn)識(shí)有些片面。在工程實(shí)際中，往往只側(cè)重于混凝土的抗?jié)B等級(jí)，認(rèn)為混凝土的抗?jié)B等級(jí)越高，結(jié)構(gòu)自防水能力越高，而忽視了施工與養(yǎng)護(hù)對(duì)結(jié)構(gòu)防水的重要性。結(jié)構(gòu)自防水并非單純提高混凝土的抗?jié)B等級(jí)就能做到。⑵ 混凝土結(jié)構(gòu)本身存在缺陷，如由于配合比不合理或施工技術(shù)引起的混凝土表面蜂窩麻面，在混凝土攪拌中加泥夾雜，振搗不夠，漏振、跑模、漏漿等因素都有可能導(dǎo)致自防水失效。⑶ 襯砌混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。隧道的裂縫一般表現(xiàn)為拱部、墻部的環(huán)向裂縫和縱向裂縫。如果襯砌結(jié)構(gòu)一旦出現(xiàn)貫穿裂縫，那么抗?jié)B等級(jí)再高的混凝土也做不到自防水。

四、 結(jié)束語(yǔ)

隧道及地下工程在運(yùn)營(yíng)后的滲漏水情況是一個(gè)一直以來(lái)困擾專家們的頭痛問(wèn)題，也是當(dāng)前隧道及地下工程中突出的質(zhì)量通病以及需要深入解決的課題，滲漏水給隧道結(jié)構(gòu)的服役和隧道環(huán)境的惡化帶來(lái)的后果是嚴(yán)重的?！笆砭怕钡默F(xiàn)象通過(guò)努力還是能夠解決的，只是這個(gè)過(guò)程可能有點(diǎn)漫長(zhǎng)，現(xiàn)有的隧道通常都存在漏水現(xiàn)象，由于隧道的隱蔽性，要想徹底根除漏水的病害，不是一個(gè)簡(jiǎn)單的任務(wù)，所以，我們?cè)谘芯亢畏N防水材料的同時(shí)，也要關(guān)注既有隧道的治理工作，以保證隧道工作的正常運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊其新，蔣雅君，劉東民，盛草櫻，葉大為.隧道及地下工程噴膜防水.西南交通大學(xué)出版社.

[2]呂康成等.溫度對(duì)寒冷隧道滲漏的影響分析.東北公路.

[3]薛紹祖.地下建筑工程防水技術(shù).中國(guó)建筑工業(yè)出版社.

[4]呂康成.公路隧道防治水若干新技術(shù).國(guó)際隧道研討會(huì)論文集。2002.