淺析樹(shù)嘎隧道滲漏水病害整治

一、前言

鐵路隧道作為鐵路工程結(jié)構(gòu)的重要組成部分之一，能縮短鐵路里程，保證路線線形，便利行車(chē)，可以有效防止山體滑坡、落石、泥石流等自然災(zāi)害的影響，提高行車(chē)安全，同時(shí)能較好的與當(dāng)?shù)丨h(huán)境協(xié)調(diào)，保全自然景觀。但是，隧道工程與水總是二者共存，因此滲漏水是鐵路隧道常見(jiàn)的病害之一。根據(jù)調(diào)查，目前國(guó)內(nèi)鐵路隧道大部分都存在不同程度的滲漏水問(wèn)題，嚴(yán)重影響著隧道及鐵路的正常運(yùn)營(yíng)。

二、隧道滲漏水病害的影響

隧道滲漏水病害直接損壞襯砌層，降低隧道使用年限，惡化隧道環(huán)境，進(jìn)而引發(fā)線路翻漿冒泥、底板破碎、基底下沉、腐蝕線路設(shè)備，甚至引發(fā)接觸網(wǎng)聯(lián)電等，嚴(yán)重影響行車(chē)安全。

1.隧道滲漏水使混凝土襯砌風(fēng)化、剝蝕，造成襯砌結(jié)構(gòu)破壞，軟化圍巖，引起圍巖變形，降低襯砌結(jié)構(gòu)的承載力；在北方寒冷地區(qū)，滲漏水造成隧道拱部掛冰、邊墻結(jié)冰，侵入隧道限界，影響行車(chē)安全，襯砌結(jié)構(gòu)層還會(huì)因凍脹裂損。

2.隧道滲漏水使隧道內(nèi)部設(shè)備（通訊、照明、動(dòng)力線路、鋼軌等）銹蝕，影響設(shè)備正常運(yùn)行，縮短設(shè)備使用壽命，增加維修費(fèi)用。

3.隧道滲漏水匯集于隧道基底，引起基底下沉、翻漿冒泥，造成線路幾何尺寸變化較大，甚至造成線路晃車(chē)，影響運(yùn)行安全。

4.隧道滲漏水流淌在鋼軌上，造成機(jī)車(chē)車(chē)輪與鋼軌粘著力下降，可能造成輪對(duì)打滑，影響行車(chē)安全。

5.隧道滲漏水滴水成線或涌水流淌在接觸網(wǎng)上，可能引發(fā)接觸網(wǎng)短路跳閘，甚至燒斷接觸網(wǎng)設(shè)備，嚴(yán)重影響鐵路運(yùn)輸安全。

三、滲漏水病害成因

本文針對(duì)南昆鐵路k496+129樹(shù)嘎隧道滲漏水分析病害成因，樹(shù)嘎隧道位于南昆鐵路威舍站至大田邊站區(qū)間，距威舍車(chē)站1km，隧道全長(zhǎng)265米，為單線隧道，1997年投入運(yùn)營(yíng)。現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際調(diào)查發(fā)現(xiàn)滲漏水病害及治理過(guò)程中分析成因有以下幾點(diǎn)：

1.隧道位于云貴兩省交界的低山丘陵區(qū)，地形起伏不大，該隧道為單斜構(gòu)造，隧道水文地質(zhì)情況簡(jiǎn)單，地下水不發(fā)育?；鶐r為三疊系中統(tǒng)法郎組上段的粉砂質(zhì)泥巖，圍巖類(lèi)型為Ⅱ類(lèi)。隧道的開(kāi)挖建設(shè)，破壞了原有的生態(tài)環(huán)境，隧道進(jìn)出口地表被墾為旱地。加之該地區(qū)降水豐富（年降水量1150－1470），地表水下滲是造成隧道漏水主要外因。

2.樹(shù)嘎隧道建于1997年，隧道開(kāi)挖建設(shè)的設(shè)計(jì)、施工不足等，主要表現(xiàn)：

（1）該隧道偏壓，在隧道建設(shè)過(guò)程中因偏壓造成混凝土襯砌出現(xiàn)大量裂紋，建設(shè)過(guò)程中曾對(duì)受偏壓出現(xiàn)裂紋地段進(jìn)行襯砌更換、加固襯砌并進(jìn)行注漿。但施工襯砌后的輪廓面滲漏水面較大，特別是出口段巖性較差，多是泥頁(yè)巖，地表滲水豐富，在后期運(yùn)營(yíng)過(guò)程中襯砌裂紋比較突出，滲漏水病害也較嚴(yán)重。

（2）襯砌混凝土澆筑采用小模板施工方法，混凝土接縫較多，施工接縫處有空隙、混凝土搗固不實(shí)等施工原因造成的混凝土缺陷，增大了漏水性。

（3）無(wú)防水系統(tǒng)，隧道的襯砌結(jié)構(gòu)層內(nèi)無(wú)埋設(shè)防水板，水流沿著混凝土襯砌接縫和裂縫流出。

四、隧道滲漏水病害調(diào)查及分級(jí)

隧道滲漏情況多而雜，必須先行調(diào)查了解結(jié)構(gòu)滲漏的部位、性質(zhì)，摸清整治工作量，根據(jù)不同的滲漏情況選定對(duì)應(yīng)的治理方法。調(diào)查的方法、流程及內(nèi)容：

1.調(diào)查內(nèi)容

（1）滲漏水的里程、位置、滲漏形式、水量大小、水質(zhì)、水壓等，繪制“結(jié)構(gòu)滲漏平面展開(kāi)圖”；

（2）與滲漏有關(guān)的工程缺陷，如蜂窩、麻面、孔洞、露筋、裂縫、施工冷縫、混凝土剝落、鋼筋銹蝕等；

（3）發(fā)現(xiàn)滲漏的時(shí)間、發(fā)展的過(guò)程、滲漏量變化的規(guī)律；

（4）原結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)資料、防水設(shè)計(jì)方案和采用的工法及施工質(zhì)量控制情況，對(duì)主體對(duì)結(jié)構(gòu)滲漏原因進(jìn)行分析；

（5）既往滲漏治理的時(shí)間，采用的方案、材料、工藝及治理效果。

2.結(jié)構(gòu)滲漏水情況的統(tǒng)計(jì)

根據(jù)滲漏點(diǎn)調(diào)查的結(jié)果，及時(shí)繪制“滲漏情況展開(kāi)圖”，判定結(jié)構(gòu)滲漏等級(jí)。

滲漏等級(jí)判別主要為濕漬、滲水、水珠、點(diǎn)漏、線漏、嚴(yán)重滲漏等。

點(diǎn)漏，分布于隧道拱部，以一個(gè)點(diǎn)形狀態(tài)，集中一個(gè)位置滴水或者漏水。

線漏，分布于隧道豎向襯砌施工縫、沉降縫和裂縫處，水流向下滲流，形成一條線形。

嚴(yán)重面漏，分布于隧道邊墻和橫向襯砌施工縫、沉降縫和裂縫處，滲漏水形成一個(gè)多邊形的塊狀面積。

五、樹(shù)嘎隧道滲漏水病害整治措施

1.隧道滲漏治理原則

⑴滲漏水治理應(yīng)遵循“堵排結(jié)合、剛?cè)嵯酀?jì)、標(biāo)本兼治、綜合治理”的原則。

堵——封堵水流通道。采用襯砌內(nèi)部化學(xué)注漿和圍巖無(wú)機(jī)注漿法，襯砌內(nèi)部化學(xué)注漿法是用化學(xué)注漿封堵襯砌內(nèi)部缺陷，阻止地下水流通；圍巖無(wú)機(jī)注漿法是采用水泥等無(wú)機(jī)材料對(duì)圍巖和圍巖背后的空洞缺陷進(jìn)行注漿，提高圍巖的阻水能力。

排——對(duì)進(jìn)入隧道的地下水進(jìn)行引排出隧道。主要方法采用鑿槽埋管法，消除或者降低滲漏水對(duì)隧道環(huán)境的影響。

截——將隧道襯砌和圍巖背后的水流攔截在襯砌層內(nèi)部，使地下水不滲流出襯砌層外。主要采用在襯砌層表面涂抹膠粘防水層。

⑵具體實(shí)施時(shí)采取的策略：

①滲漏水治理方式：大漏變小漏、縫漏變點(diǎn)漏、面漏變孔漏、逐漸縮小滲漏水范圍、最后堵住漏水。

②滲漏水治理順序：先排后堵，先堵小漏、后堵大漏；先高后低，先拱頂、再邊墻、后底板。

③滲漏水注漿堵漏應(yīng)盡量在溫度較低的條件下，裂縫（或接縫）張開(kāi)量較大時(shí)進(jìn)行。

2.具體施工方法

（1）點(diǎn)漏。輕微滲水和滴水，采用“堵”，在點(diǎn)漏處對(duì)襯砌層進(jìn)行打磨鑿毛處理，安裝注漿器，用W-21速凝堵水砂漿封閉鑿毛處，再利用化學(xué)注漿機(jī)在一定壓力作用下把化學(xué)漿壓到襯砌層內(nèi)部，漿液與襯砌層粘結(jié)為一體，封堵滲水通道；水流點(diǎn)漏，采用“排”，從點(diǎn)漏處開(kāi)始在襯砌層上豎向鑿槽沿洞壁直到隧道排水溝內(nèi)，埋設(shè)PVC管，用W-21速凝堵水砂漿封閉鑿槽，再用W-22柔性聚合物水泥基防水砂漿涂抹于W-21封閉表面，以達(dá)美觀和二次防水作用，把水流引入排水溝排出隧道外。

（2）線漏。輕微滲水，采用“堵”，在滲水處襯砌層表面打磨鑿毛處理，安裝注漿器，W-21速凝堵水砂漿封閉鑿毛處，進(jìn)行化學(xué)注漿，封堵滲水；水流線漏，采用“排”，從水流處襯砌層豎向鑿槽埋管沿洞壁直到隧道排水溝內(nèi),鑿槽封閉表面粉刷W-22柔性聚合物防水涂料或者涂刷P-31改性水泥基防水涂料，以增加二次防水和外表美觀。

圖1 典型滲漏整治示意圖

圖2 線形滲漏整治示意圖（單位：cm）

圖3 線形(微小裂縫)滲漏整治示意圖

（3）面漏。輕微滲水，采用“堵”，在滲水面積襯砌層表面鑿毛安裝注漿器，灌注化學(xué)漿封堵滲水；或者采用“截”，在滲水面積襯砌層表面鑿毛，利用W-22A、B組合柔性聚合物水泥基防水砂漿涂做防水層，把滲水?dāng)r截在襯砌層內(nèi)部；水流面漏，襯砌混凝土背后存在空洞現(xiàn)象，采用“堵”，用TGRM特種水泥基無(wú)機(jī)材料向襯砌層內(nèi)部注漿，把空洞填滿、飽和，加固封堵襯砌漏洞、空洞缺陷，提高襯砌層阻水能力，消除滲漏水。

六、結(jié)語(yǔ)

1.樹(shù)嘎隧道滲漏水病害通過(guò)以上治理后，取得了良好的效果，點(diǎn)漏消除，線漏發(fā)揮極大作用，把混凝土襯砌層內(nèi)的滲漏水和流水順利引排到隧道排水溝內(nèi)，最后排出隧道外，成片的漏水現(xiàn)象消失。使隧道內(nèi)的環(huán)境由差轉(zhuǎn)好，道床干潔穩(wěn)固，線路翻漿冒泥消失，線路幾何尺寸趨于穩(wěn)定，維修周期變長(zhǎng)，節(jié)約維修成本，確保了行車(chē)安全。

2.通過(guò)對(duì)隧道滲漏水病害的研究和治理，我們應(yīng)該對(duì)隧道滲漏水引起足夠重視，不斷研究與實(shí)踐，把隧道滲漏水病害治理技術(shù)再提高，使治理后的質(zhì)量更好，效果更佳。

3.防止?jié)B漏水病害發(fā)生。不斷提高設(shè)計(jì)、施工技術(shù)，在隧道進(jìn)行開(kāi)挖建設(shè)時(shí)，就要從源頭設(shè)計(jì)方案、施工方案嚴(yán)格抓起，每一工序都要從實(shí)際出發(fā)，嚴(yán)格工藝控制，規(guī)范施工操作，杜絕偷工減料，采用科學(xué)規(guī)范的先進(jìn)技術(shù)，從設(shè)計(jì)、施工源頭控制滲漏水病害的發(fā)生，使其減小到最小程度或者消除，使?jié)B漏水不再是隧道及地下結(jié)構(gòu)的質(zhì)量通病。