隧道路面滲水治理新技術(shù)工藝總結(jié)

艾誠　陳龍

摘要：由于隧道填充層混凝土標(biāo)號較低、平整度較差，且填充層鋪筑時距掌子面較近濕度偏大，滲流不容易察覺；只有當(dāng)洞內(nèi)路面鋪筑完成，路面干燥后，再經(jīng)過汛期或雨季，路面滲流現(xiàn)象的病害就會顯露出來。主要表現(xiàn)為：路面大面積潮濕、淌水，強(qiáng)降雨后加重；局部出現(xiàn)路面裂縫、坑槽，滲水從裂縫和坑槽中滲出。

關(guān)鍵詞：隧道路面滲水治理；U型盲溝；優(yōu)勢；工藝、節(jié)約成本

中圖分類號：U45 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）08（b）-0000-00

1概況

大廣高速段武吉北段（武寧至新余K2588+000-K2779+750）全長191.75KM，地質(zhì)復(fù)雜，隧道多，同時在贛鄂省界段形成隧道群。其中部分隧道區(qū)構(gòu)造溶蝕、侵蝕、剝蝕地貌，溝谷發(fā)育，山體多呈渾圓狀，又以石竹坪隧道（k2716+023-k2716+518）、大岔嶺隧道（k2602+212-k2602+421）尤甚，因這兩座隧道的主要不良地質(zhì)現(xiàn)象為巖溶，并且地表出露大量石牙、溶溝槽、溶洞等現(xiàn)象，除巖溶以外，斷層是隧道區(qū)的又一不良地質(zhì)問題，隧道位于新建大斷裂的斷裂帶內(nèi)，次級斷層發(fā)育，巖體受到山體的擠壓或切割而變得易為破碎。在武吉高速公路隧道土建新建的施工中，專業(yè)設(shè)計師們通過設(shè)置多道防線，層層設(shè)防，基本解決了隧道除路面外的滲水現(xiàn)象，但卻忽視了對路面防水措施的加強(qiáng)。由于隧道的開掘挖進(jìn)改變了山體內(nèi)部的地下水滲流條件，使山體內(nèi)地下水向開挖臨界面滲透。當(dāng)橡膠止水帶鋪設(shè)后二次襯砌澆注完成，地下水被堵截，只能向洞內(nèi)防水相對薄弱環(huán)節(jié)的路面底滲流。

2路面滲水原因

2.1路面結(jié)構(gòu)與隧道仰拱間的填充松散、脫空，大量積水；

2.2因施工的原因，原設(shè)計的防排水系統(tǒng)受到破壞，或無法發(fā)揮其作用。且道路基層與排水邊溝間的橫向排水盲溝排水能力過低，不能將基層中的積水有效排出；

2.3隧道底有豐富水資源且水壓較大。路面滲水處、洞口處位于斷層破碎帶、洞身段處于巖溶區(qū)，地下水發(fā)育，水壓力較大；

2.4部分區(qū)段原設(shè)計無仰拱，有仰拱區(qū)段可能出現(xiàn)仰拱斷裂、抗?jié)B強(qiáng)度較低，或沒按照要求做仰拱；

2.5路面混凝土是多孔及板塊物質(zhì)，路面結(jié)構(gòu)層與隧道仰拱間的積水在一定的壓力作用下，必然會通過路面結(jié)構(gòu)層及混凝土板塊之間的施工縫滲出。

3治理方案

針對隧道路面滲水的現(xiàn)象，我們按照“預(yù)防為主，防、排、截、堵綜合治理”的原則進(jìn)行處治。在武吉高速的隧道治理中，用到了“防、排”的措施：首先是“防”：在無仰拱的地段，將兩側(cè)邊溝開鑿并加深，溝底形成突變，坡度放緩，用以降低地下水位，減少地下水向隧道路面的滲透。其中，“排”的措施是QC質(zhì)量管理小組經(jīng)過多年實踐后，總結(jié)得出的治水效果良好的措施。

下面分2個階段著重對“排”的措施進(jìn)行介紹：

3.1第一階段的方案：在2009年至2011年，主要是以在路面滲水處，開鑿埋設(shè)PVC花管，將水引流至邊溝，達(dá)到排水目的。此方案的優(yōu)點在于埋管所花時間短，施工方便，能避免長時間占用車道，快速恢復(fù)交通。但是通過對滲水點處理后的跟蹤調(diào)查，發(fā)現(xiàn)整治后的路面滲水情況雖然有所改善，但是局部仍無法根治。

QC質(zhì)量管理小組分析并總結(jié)出了此方案存在的弊端：

3.1.1由于只是在路面層進(jìn)行排水引流，而未對基礎(chǔ)部位進(jìn)行處理，導(dǎo)致處理點無滲水，但周邊仍有不少出水點。

3.1.2通行車輛經(jīng)過時會發(fā)出因PVC管空洞的回響聲音，導(dǎo)致行車的舒適度大大降低。

3.1.3處理點在經(jīng)過一個雨季后，仍然會出現(xiàn)滲水情況，原因是路面滲水中含有大量泥沙，容易堵塞四周的透水孔，導(dǎo)致PVC花管排水失效。

QC質(zhì)量管理小組圍繞此方案所存在的問題進(jìn)行研究、試驗、實踐，最終改進(jìn)了PVC花管的施工方案，重新總結(jié)了一套切實可行且有效的方案，即第二階段的方案。

3.2第二階段的方案：

3.2.1在路基增設(shè)碎石盲溝：在冒水路段，每隔20m設(shè)置H型盲溝，長度2m，由路側(cè)往路線中間方向延伸，以盡可能排除路基中心的積水；兩條H型盲溝之間，緊貼水溝壁縱向設(shè)置一道或多道Z型盲溝，長度0.8m，并在出水量較大位置設(shè)置一條M型盲溝，長度7m，增加排水效率。

3.2.2在瀝青路面及混凝土面層增加淺表U型槽排水措施。

U型槽排水法施工步驟：

（1）施工工藝流程

在施工點按安全規(guī)范擺放安全設(shè)施----找出水點----開鑿引流槽----橡膠軟管引流封層----封層面防水處理----路面封層----清理現(xiàn)場回收安全設(shè)施開放交通。

（2）施工方案及細(xì)則

①查找、確定出水點及滲水范圍

清除路面積水，灑鋪干燥的PC32.5#水泥查找出水點和滲水范圍，同時觀察路面浸潤情況，路面上有明顯冒水或大面積浸潤范圍的中心點即為出水點；

②開鑿引流槽（發(fā)電機(jī)、沖擊錘）

單個出水點：從出水點開始，橫向開槽，將水引至隧道原有的排水溝；相鄰多個出水點：直線形式將各點連通，根據(jù)路面坡度，將水引至低位處的橫向槽內(nèi)；開槽尺寸：開鑿寬10～20cm，深10～20cm的U型槽；溝側(cè)鑿平，溝底坡度大于1%，確保排水通暢；用竹刷清理槽內(nèi)泥沙等雜物后，用水沖洗干凈，便于觀察瀝青層縫隙間的水流情況。

3.3開槽注意事項：

3.1開鑿時，找準(zhǔn)出水點和滲水范圍是關(guān)鍵，不能為鑿槽而鑿槽，以免破壞路面結(jié)構(gòu)；

3.2橡膠管引流封層：準(zhǔn)備好長度0.8至1m，直徑1.5cm橡膠管數(shù)條，長度1m，直徑4cm橡膠管1條；在槽內(nèi)放入小號膠管，視槽內(nèi)出水點數(shù)量，如2個出水點，放入2根小膠管，以此類推，最多不超過4條，將膠管一頭對準(zhǔn)滲水點；再將大號膠管放入槽內(nèi)；泡花堿與水按配比勾兌成化學(xué)液體，根據(jù)水泥標(biāo)號摻入想對應(yīng)的液體進(jìn)行攪拌，拌合均勻后，采用人工踩實、揉搓，進(jìn)行充分融合，加以密實，直至封層料呈暗黑色凝膠狀后使用（俗稱：鋼性膠泥）；封層：從出水點開始，將調(diào)配好的封層料覆蓋在槽內(nèi)膠皮管上，填充厚度至路面以下5～6cm為宜，填充長度離膠管外露端頭15cm，待凝固5min后，封層料穩(wěn)定時將膠皮管抽出，留10cm在封層料內(nèi)，使引流槽底部形成流水空洞即可，如此反復(fù)，直至封堵到排水溝，并確?？斩磧?nèi)水流可順利排入排水溝。封層完畢須1小時后待強(qiáng)度達(dá)標(biāo)后，方可繼續(xù)下步施工；

3.3封層面防水處理{環(huán)氧樹脂、丙酮（C3H6O）或乙二醇（HOCH2）2、酚醛胺（T-31）}

按配比將三種化合物攪拌均勻，用毛刷將其均勻涂刷在整條槽內(nèi)，厚度為1cm，以防止封層料開裂、破損時水流上涌的現(xiàn)象；8小時后，待封層面防水料凝固，才可攤鋪面層料；

3.4瀝青面層（瀝青砼、環(huán)氧樹脂、稀釋劑）

用瀝青砼將盲溝填充并壓實后，再將環(huán)氧樹脂均勻的涂刷在瀝青層上，寬度以超出盲溝邊各2cm為宜，待環(huán)氧樹脂完全凝固后，方可開放交通；

4治水效果和經(jīng)驗總結(jié)

通過第二階段隧道路面滲水的治理，QC質(zhì)量管理小組對新工藝總結(jié)了以下幾點經(jīng)驗：

4.1操作簡單實用，縮短了施工時間，降低了養(yǎng)護(hù)作業(yè)人員在隧道施工的安全風(fēng)險。

4.2通過二年多的觀測，原滲水路面已不再有滲水，治理效果非常顯著。

4.3原方案費用成本偏高，新工藝可將成本費用降低45%。

參考文獻(xiàn)：

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