寒冷地區(qū)隧道滲漏與凍害綜合防治技術(shù)研究

羅　彬（中鐵四局集團(tuán)第四工程有限公司，安徽合肥230041）

寒冷地區(qū)隧道滲漏與凍害綜合防治技術(shù)研究

羅彬（中鐵四局集團(tuán)第四工程有限公司，安徽合肥230041）

在我國大約有50%以上的國土屬于寒冷地區(qū)，位于這些寒冷地區(qū)的隧道常常會出現(xiàn)這樣那樣的問題，經(jīng)過調(diào)查我們發(fā)現(xiàn)，在寒冷地區(qū)隧道中約有80%以上都存在凍害或者滲漏問題，我國每年對滲漏與凍害隧道的養(yǎng)護(hù)維修費(fèi)用非常驚人，所以，寒冷地區(qū)隧道滲漏與凍害問題的研究勢在必行。本文主要講述了寒冷地區(qū)隧道滲漏與凍害的綜合防治技術(shù)。

寒冷；隧道滲漏；隧道凍害；防治技術(shù)

1　寒冷地區(qū)常見的隧道滲漏與凍害問題

1.1寒冷地區(qū)隧道滲漏常見的問題

1.1.1地質(zhì)問題

一般來說隧道都是建立在崇山峻嶺地質(zhì)構(gòu)造比較復(fù)雜的地段，在地層中，地下水已經(jīng)形成了一個平衡的循環(huán)系統(tǒng)。隨著隧道的施工建設(shè)，破壞了這個系統(tǒng)，改變了水流經(jīng)方向，地下水朝著隧道方向匯聚，給隧道埋下安全隱患。

1.1.2施工縫的滲漏

施工縫受到溫度的影響容易發(fā)生變形，通常用柔性止水帶進(jìn)行防水處理。然而，在施工中止水帶經(jīng)常會出現(xiàn)破損；固定不牢靠；混凝土不夠密貼等問題；沒有防水密封的功能。施工縫滲漏的病害比較普遍，并且危害性比較大，在雨季的時候，施工縫經(jīng)常出現(xiàn)漏水。

1.2寒冷地區(qū)常見的隧道凍害問題

1.2.1掛冰與冰塞

在隧道中，滲漏地下水由裂縫滲出之后，受到低溫的影響而形成冰柱，如果不及時的清理，會隨著時間的積累，掛冰會積累到幾十厘米，掛冰會危及行車安全。冰塞的形成主要因為隧道排水設(shè)施的保溫系統(tǒng)不好，而結(jié)冰堵塞排水設(shè)施。

1.2.2融 沉

在多年凍土地區(qū)的路基，融沉是最重要的病害之一，同時也是隧道的病蟲害之一。融沉一般發(fā)生在含冰量大的地段，當(dāng)隧道洞門的多年凍土上部或路塹邊坡上分布有較厚的地下冰層時，由于地下冰層埋藏較淺，在施工或運(yùn)營過程中由于各種人為因素影響之下，多年凍土層的局部逐漸融化，上面覆蓋土層在土體自重與外力的作用下產(chǎn)生沉陷，造成隧道洞門與洞口墻嚴(yán)重變形。

1.2.3地下冰

在多面凍土地區(qū)天然上限附近往往存在著一層冰，有幾厘米甚至幾米，其厚度不一。這種層狀多為地表水下滲轉(zhuǎn)移到凍結(jié)鋒面上逐漸形成的。

2　隧道滲漏與凍害的防治技術(shù)

2.1隧道滲漏的防治技術(shù)

寒冷地區(qū)冬季隧道內(nèi)結(jié)冰，主要是由于排水不暢引起水溝與基底遭到破壞引起，應(yīng)該嚴(yán)格控制隧道內(nèi)水的排放量進(jìn)行預(yù)防。隧道里面出現(xiàn)滲水的部位，一般采取堵滲與疏導(dǎo)相結(jié)合的辦法，以及先堵后排的原則來解決問題。拱部主要以堵為主，邊墻以疏導(dǎo)為主將滲水分散，不太明顯的地方以堵為主，滲水比較明顯集中的部位主要以疏導(dǎo)為主。

2.1.1注漿封堵

根據(jù)隧道現(xiàn)場的實際情況，采取先堵后排、堵排結(jié)合的方式進(jìn)行治理。對隧道拱部以及局部水量較小或不成片的部位先進(jìn)行注漿處理比較適宜。確定滲水點并劃定處理區(qū)域后，先用沖擊鉆鉆注漿孔，然后用砂漿進(jìn)行封堵，待砂漿強(qiáng)度滿足要求一般5d，然后按照配合比進(jìn)行注漿。搭設(shè)移動操作平臺，采用手動簡易注漿機(jī)，方便來回移動。注漿過程不能停頓，保持既定壓力時間不少于1min，使?jié){液充分滲透到縫隙中，同時在混凝土表面明顯滲出漿液時方可停止注漿。通過注漿封堵拱部不明顯的滲漏點，使?jié)B水部位消除或更加集中，便于下一步的剔槽引流。

2.1.2剔槽疏導(dǎo)

對于經(jīng)過注漿處理以及滲水量較大的邊墻部位，采用剔槽引流的辦法最為有效。先用切割機(jī)從滲水部位沿邊墻向下切割出寬約3～5cm順直的引水槽輪廓，再用沖擊鉆剔出深約10cm的引水槽，然后放入經(jīng)過處理的竹片或半圓塑料管以及PVC管作為盲溝的隔離材料，最后用細(xì)石混凝土進(jìn)行封堵，將表面抹平壓光，使得水沿著引水槽流下，達(dá)到有序集中排放的目的。寒冷地區(qū)，引水槽要在凍結(jié)深度以下，如凍結(jié)深度較大，則需對引水槽采取保溫措施處理。

2.2隧道凍害的防治技術(shù)

2.2.1治 水

隧道凍害形成其主要的原因是水與低溫，凍害治理最重要的還是解決水的治理，若可以把圍巖、襯砌以及隧道里面的水及時的排到外面，沒積水溫度就算再低也不會結(jié)冰而產(chǎn)生凍脹力，所以治水是預(yù)防凍害的基本措施，凍害地段要增設(shè)與改進(jìn)防排水設(shè)施。

2.2.2保 溫

主要把隧道里面加筑保溫層，消除隧道滲漏水使得隧道襯砌內(nèi)緣加筑而形成季節(jié)的凍結(jié)圈。保溫襯層周圍應(yīng)該設(shè)置防潮層，保證襯砌的混凝土干燥，也可以通過保溫設(shè)施來提高溫度，使得水沒有辦法結(jié)冰。

2.2.3隧道圍巖注漿法

隧道襯砌的背后存水產(chǎn)生的凍脹對隧道襯砌的破壞很大，采用在隧道襯砌施工前，對圍巖注漿的技術(shù)能有效的防止凍脹對隧道襯砌的破壞。通過對隧道圍巖注漿，有效減少局部存水的空間，在圍巖中形成一道隔水帷幕，使地下水遠(yuǎn)離襯砌結(jié)構(gòu)，大大降低了凍害的發(fā)生。

同時隧道圍巖的注漿技術(shù)不僅可以提高圍巖強(qiáng)度，還加強(qiáng)了圍巖的穩(wěn)定性，并且可以防漏止水，有效降低了隧道凍害的發(fā)生。

3　結(jié)束語

總而言之，寒區(qū)隧道滲漏與凍害對隧道的建設(shè)產(chǎn)生很大的危害，現(xiàn)如今已經(jīng)受到隧道設(shè)計、建設(shè)施工以及運(yùn)營方面的重視，對隧道滲漏與凍害的防治，一定要在隧道設(shè)計的階段，考慮到各種影響因素，因此，隧道施工建設(shè)的人員一定要認(rèn)真負(fù)責(zé)，其運(yùn)營階段要堅持以預(yù)防為主，與防治技術(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)安全與經(jīng)濟(jì)雙贏。

[1]李富玉，趙宇敏.試論隧道工程常見病害的危害成因[J].中國建材科技，2015，24（21）：291～293.

[2]候中杰，王建設(shè).淺析運(yùn)營鐵路隧道水害整治[J].中國鐵道建筑，2014，29（10）：147～149.

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2095-2066（2016）31-0176-01

2016-10-23