影響隧道滲水的主要因素分析及其防治措施

房天雨 張鵬

摘 ?要：伴隨著我國(guó)道橋建設(shè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，隧道工程滲水的弊端逐步表現(xiàn)出來，此類問題會(huì)縮短公路的實(shí)際使用壽命并且伴隨有諸多安全隱患，因此要重視防水工程的作業(yè)。防水工程，除了作業(yè)和解決方案之類的因素，還要強(qiáng)調(diào)現(xiàn)場(chǎng)施工科學(xué)管理，唯有這樣，才能確保施工進(jìn)度，創(chuàng)建高品質(zhì)工程。文章研究了隧道工程滲水的相關(guān)元素，分析了各種原因，提出了以排水為主要方式，防水、排水、輸堵相配合的方式，論述了隧道滲水整治措施和手段。

關(guān)鍵詞：隧道工程;預(yù)防滲水;技術(shù)原因;整治措施

中圖分類號(hào)：U457 ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? ? ? 文章編號(hào)：2095-2945（2020）19-0129-02

Abstract： With the sustained and stable development of road and bridge construction in our country， the malpractice of water seepage in tunnel engineering is gradually shown. This kind of problem will shorten the actual service life of highway and is accompanied by many safety risks， so we should pay attention to the operation of waterproofing engineering. As regards the water seepage preventionproject， in addition to the operation and solutions and other factors， the scientific management of on-site construction should be emphasized. Only in this way can we ensure the construction progress and create high-quality projects. This paper studies the relevant elements of water seepage in tunnel engineering， analyzes various reasons， puts forward the way of taking drainage as the main approach， with waterproofing， drainage， transportation and plugging as the supplementing methods， and discusses the measures and means for the treatment of tunnel water seepage.

Keywords： tunnel engineering; water seepageprevention; technical reasons; treatment measure

1 隧道工程滲水的重要成因

有可能導(dǎo)致隧道工程滲水的因素有很多，具體分類有以下幾種：

1.1 工程前期設(shè)計(jì)上的缺陷

（1）因?yàn)榍捌谡{(diào)研不夠細(xì)致的原因，將隧道建造在山溝零散地帶或斷面處同時(shí)又沒能進(jìn)行防水設(shè)計(jì)與排水裝置的鋪設(shè)，致使地面水體大量滲漏到地下，最后形成隧道滲漏的不良后果。（2）對(duì)不穩(wěn)固的基礎(chǔ)沒有實(shí)行相關(guān)處置造成地面基礎(chǔ)受力不平衡導(dǎo)致沉降的現(xiàn)象發(fā)生，致使補(bǔ)砌結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫和間隙，進(jìn)而發(fā)生滲漏狀況。（3）過早拆卸模板，或者圍巖壓力太大超出襯砌體的設(shè)計(jì)承載能力等技術(shù)要求，都可能讓襯砌內(nèi)部應(yīng)力超出其屈服強(qiáng)度進(jìn)而產(chǎn)生間隙和裂縫。

1.2 作業(yè)依據(jù)

（1）水泥混凝土沒能按照防水等級(jí)配置作業(yè)施工，在地下水系水壓力較強(qiáng)的區(qū)域，因?yàn)榭孤┧嗷炷恋募夹g(shù)參數(shù)小于相應(yīng)的水壓，進(jìn)而產(chǎn)生漏水狀況。（2）水泥混凝土攪拌固不緊實(shí)，進(jìn)而局部漏點(diǎn)增多。在水泥混凝土硬化的進(jìn)程中，在其內(nèi)部產(chǎn)生漏水的微細(xì)管路，特別是混凝土在沉降進(jìn)程中分離出的一些被擠向上面，一些集聚在顆粒表面產(chǎn)生漏水的管路。（3）襯砌水泥混凝土原材料中混入雜質(zhì)，這些雜質(zhì)腐爛后可在水泥混凝土內(nèi)部產(chǎn)生裂縫和孔洞。（4）建筑水泥混凝土的作業(yè)未加處置或處置不合理，出現(xiàn)連接不密實(shí)的滲漏裂縫。

2 隧道工程防漏技術(shù)和作業(yè)手段

2.1 防漏水泥混凝土防滲漏方法

水泥混凝土是一種不規(guī)則原材料，從微觀角度來講屬于多孔介質(zhì)，內(nèi)部含有很多大小各異的微小孔隙。這些孔隙或因不同性質(zhì)可分為作業(yè)產(chǎn)生的孔隙與結(jié)構(gòu)缺陷本身產(chǎn)出的孔隙。防漏水泥混凝土是從原材料與作業(yè)方法兩個(gè)角度控制和降低水泥混凝土內(nèi)部孔隙產(chǎn)生的概率，改善孔隙的特征，堵塞滲水通道提升水泥混凝土自身密閉性來實(shí)現(xiàn)防滲漏的目標(biāo)。它能夠分為防漏水泥混凝土，外部添加劑混凝土和膨脹水泥防水混凝土三種。

（1）常規(guī)防滲水水泥混凝土。常規(guī)防滲水水泥混凝土是通過更改配合比例的手段來提升本身的密實(shí)度與抗漏性的一種水泥混凝土。如果要配制出品質(zhì)優(yōu)良的防漏水泥混凝土，必須要符合下述的技術(shù)要求：a.水和石灰的比例≤0.6。b.混凝土的水泥使用量≥300kg/m3。c.含砂率占比是30～40%，灰砂比例范圍1∶2～1∶2.5。（2）外部添加劑防滲水泥混凝土。外部添加劑防滲水泥混凝土是通過加入一定量有機(jī)或無機(jī)物外部添加劑來改變水泥混凝土的和易性，提升它的密閉性與抗漏性，以滿足隧道工程防水需求的一種水泥混凝土。按照摻入的外部添加劑的特性不同可以分成減水劑防水混凝土，加氣劑防滲水泥混凝土，三醇胺防滲水泥混凝土與化鐵防滲水泥混凝土。a.防滲水泥混凝土;b.加氣劑防滲水泥混凝土;c.三乙醇胺水防滲水泥混凝土;d.氯化鐵防滲水泥混凝土。（3）膨脹混凝土。膨脹混凝土依據(jù)水泥混凝土自身在水化硬化進(jìn)程中產(chǎn)生體積加大強(qiáng)度增加的結(jié)晶體，并且出現(xiàn)一些膨脹能來降低或者抵消水泥混凝土的體積變小增加水泥混凝土的抗裂性能，進(jìn)而提升水泥混凝土的防水性能，該方法是一種從內(nèi)因著手應(yīng)對(duì)水泥混凝土抗漏的新方法。

2.2 不同裂縫防滲方法

混凝土襯砌層通常有三種裂縫形式，即為：作業(yè)裂縫、伸縮裂縫、沉降裂縫。這些裂縫都是地下隧道滲漏的重要部分，一定要特殊處理。

（1）施工裂縫是襯砌混凝土間隔澆注時(shí)形成的，是整個(gè)隧道防水工程中的相對(duì)薄弱部分之一。通常在澆筑第二次混凝土以前，需要把第一次澆筑時(shí)襯砌接頭表層清洗干凈，并鋪設(shè)厚度為20～25m的水泥混凝土砂漿。（2）沉降裂縫（見圖1）也叫做變形裂縫，是為了預(yù)防不規(guī)則沉降引起襯砌的龜裂而設(shè)立的。伸縮縫隙是基于混凝土的熱脹冷縮效應(yīng)而設(shè)立的裂縫間隙。上述這兩種裂縫間隙也是隧道工程滲漏水的重要形式。其防水方案有瀝青防水法、瀝青木板法或者橡膠帶防水法等作業(yè)方法。當(dāng)中橡膠防水法適用于襯砌工程質(zhì)量要求較嚴(yán)格的作業(yè)。（3）對(duì)常規(guī)性圍巖裂縫間隙的漏水現(xiàn)象，使用對(duì)應(yīng)的疏導(dǎo)排放水解決方案，把地下水系水資源導(dǎo)出，降低地下水系對(duì)襯砌工程的壓力，可以很好地達(dá)到防水的效果，具體辦法一般使用盲溝、洞內(nèi)排水溝及埋井等。

3 防水混凝土工程的作業(yè)解決方案

防水混凝土工程作業(yè)品質(zhì)的優(yōu)劣不但與混凝土自身及其各種材料的配合比例相關(guān)，并且在工程作業(yè)過程中的各種相關(guān)工藝對(duì)工程的品質(zhì)有很大的影響，所以在工程施工時(shí)，需要嚴(yán)格把控各個(gè)作業(yè)環(huán)節(jié)，規(guī)避所有可能造成滲漏的安全隱患。

（1）隧道工程使用的原材料配比必須嚴(yán)格依照設(shè)計(jì)規(guī)范

要求進(jìn)行。（2）嚴(yán)格排查、檢驗(yàn)相關(guān)原材料，保證原材料品質(zhì)達(dá)標(biāo)。（3）防水隧道工程使用混凝土施工，應(yīng)該盡量一次性澆注完成，盡量延長(zhǎng)每次施工的砌長(zhǎng)度，以降低施工縫的數(shù)量。（4）搞好基礎(chǔ)坑除水工作，嚴(yán)格防止地下水系及地表河流流入基坑形成積水，進(jìn)而影響隧道工程使用混凝土自然硬化，致使混凝土剛度及抗漏性降低。（5）隧道工程使用混凝土輸送進(jìn)程

中，要預(yù)防發(fā)生離析和坍落度損傷。（6）隧道工程使用的混凝土需要振搗緊實(shí)，機(jī)械式振搗時(shí)應(yīng)用深入式振搗器探入，中間間隔不應(yīng)大于半徑的1.5倍，需要盡量規(guī)避欠振、漏振與過量振，需要規(guī)避振搗器接觸模具板、防水帶及預(yù)埋件等的情況發(fā)生。（7）需要強(qiáng)化隧道工程混凝土的養(yǎng)護(hù)，為了預(yù)防混凝土表層發(fā)生裂痕，應(yīng)當(dāng)控制拆模時(shí)間，不宜過早拆除。

4 漏水點(diǎn)治理操作方法

排查墻體表面，定位寫出滲漏水點(diǎn)，按照漏水的實(shí)際情況，選取相應(yīng)的解決方案。

4.1 疏漏操作方法

（1）關(guān)于裂縫滲水的情況，在裂縫方向開鑿出寬度和深度各分別為20mm、40mm的凹型槽，關(guān)于漏水點(diǎn)，將漏點(diǎn)處作為中心鑿孔，孔洞半徑為5～15mm，空洞深度為20～40mm，孔洞盡可能維持和基礎(chǔ)面垂直。此外，開鑿連續(xù)墻面槽縫隙需要在一定范圍內(nèi)變深變寬，按照根據(jù)接縫兩側(cè)的疏密情況而定。（2）完全清除并刷洗凹型槽和孔洞。（3）選取合適量的封閉材料與水混合攪拌制成泥狀，進(jìn)一步加工處理成條形或錐形，快速將泥膠填充到槽（洞）中，進(jìn)而施加壓力確保密實(shí)，維持45～60秒不變。（4）對(duì)滲水問題明顯的狀況，將使用灌漿作業(yè)方法。

4.2 灌漿、導(dǎo)流作業(yè)方案

灌漿工藝一般是指在作業(yè)縫隙部位，此部位一般是指因?yàn)楣嘧⒒炷習(xí)r位于模具板的邊緣部分，有些作業(yè)縫隙處因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)相關(guān)施工人員澆筑時(shí)操作動(dòng)作不規(guī)范，導(dǎo)致混凝土無法完整緊實(shí)填充，特別在拱形上方部位，如此這般，此處的膨大型擋水條就起不到防水的效果，同樣的道理，因?yàn)榉浪畻l安裝不到位，在作業(yè)縫隙整個(gè)剖面上，都有可能出現(xiàn)滲水的現(xiàn)象，而此種問題也比較常見，因此采用灌漿的作業(yè)方法可以達(dá)到較好的堵漏效果。

（1）查找漏水點(diǎn)。把基礎(chǔ)層外表面擦拭干凈，并且馬上均勻揚(yáng)若干厚度的干水泥，假如外表面有濕潤(rùn)處或者印濕線，此處即為滲水孔、縫，進(jìn)而定位滲漏之處。

（2）鑿洞與打孔。首先將滲漏處為圓心點(diǎn)鑿開一個(gè)半徑約為200mm，40mm深度約的凹洞，然后再使用沖擊鉆或者特用鉆孔裝備，由滲漏處向混凝土內(nèi)開鑿孔徑為Φ20mm的孔Ⅰ，深度為200～300mm深的孔，采用相同的辦法在同樣的剖面的拱形上方部位鉆孔。

5 結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)過項(xiàng)目作業(yè)施工的完成，使用上文提到的施工作業(yè)解決方案，可以較好的把隧道工程主體結(jié)構(gòu)滲漏水現(xiàn)象的問題控制在可接受范圍內(nèi)，為相同類型隧道建筑工程主體結(jié)構(gòu)的滲漏水解決方案提供了相當(dāng)重要的寶貴經(jīng)驗(yàn)，隧道工程的防水作業(yè)，除去作業(yè)及解決方案方面的原因以外，強(qiáng)化管控也是一個(gè)相當(dāng)關(guān)鍵的要素。從隧道建筑工程發(fā)展的遠(yuǎn)景規(guī)劃來看，唯有強(qiáng)化管控，盡力提升整個(gè)隧道工程施工的實(shí)際操作水平，才能確保按期完工，創(chuàng)造高品質(zhì)工程，才能取得優(yōu)異的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，相關(guān)施工單位才能獲得長(zhǎng)久穩(wěn)定的發(fā)展。

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