水工隧洞防滲排水措施探討

孫建勛 趙彥賢 丁兆亮

近年來，隨著我國經(jīng)濟的進一步發(fā)展，水工隧洞建設(shè)進入一個全新的、高速發(fā)展的新常態(tài)，不僅建設(shè)規(guī)模不斷加大，同時向著“大長度、深埋藏、大斷面等”方向發(fā)展。水工隧洞是以輸水為目的，在巖石、土體中通過開挖形成的隧道。[1]受沿線水文地質(zhì)條件影響、圍巖滲漏水在水工隧道施工中是最為常見的問題之一，能否妥善處理不僅影響建設(shè)期的施工質(zhì)量和施工安全，同時關(guān)系到整個工程后期運行安全。

1 水工隧洞滲漏水現(xiàn)狀

目前國內(nèi)在建或已建的水工隧洞二次襯砌多采用混凝土襯砌結(jié)構(gòu)。在防滲排水設(shè)計與施工中都遵照“堵”、“截”、“排”的原則采取相應(yīng)的處理措施。近年來隨著新工藝、新材料、新技術(shù)的不斷推廣，防滲排水技術(shù)也得以極大發(fā)展，雖然取得了一定的效果。但被稱為隧道工程的第一大頑疾，水工隧洞中的滲漏水問題仍然普遍存在，難以徹底解決。“十隧九漏”的說法不僅折射水害之痛，也充分說明了其普遍性和廣泛性。

2 水工隧洞滲漏水的危害

在水工隧洞二次襯砌混凝土施工期間，圍巖滲漏水既造成施工環(huán)境惡化，增加了襯砌倉面的處理難度和施工成本，同時嚴重影響襯砌施工質(zhì)量，滲漏水往往是造成混凝土襯砌質(zhì)量通病關(guān)鍵因素。

二次襯砌混凝土施工期間圍巖滲漏水若處理不當(dāng)，一旦進入混凝土施工倉面，將會改變混凝土水膠比，造成混凝土泌水和離析，導(dǎo)致混凝土強度降低，同時造成混凝土內(nèi)部不密實，形成滲漏通道，嚴重影響二次襯砌混凝土質(zhì)量。

在水工隧洞二次襯砌混凝土完成以后，水工隧洞滲漏水主要表現(xiàn)在襯砌混凝土表面的滲潤（面滲）、滴水、流水、漏水、噴射水等現(xiàn)象。尤其是在二次襯砌混凝土結(jié)構(gòu)的施工縫、伸縮縫等薄弱處更為突出。這些部位施工時往往難以振搗密實，止水等埋件固定不牢固，在滲透壓力的長期作用下，滲漏量往往呈逐漸加大趨勢，并在汛期地下水位抬高時，滲漏水量會明顯加大。水工隧洞在運行過程中不僅存在外水內(nèi)滲問題，同時存在內(nèi)水外滲問題，有壓隧洞內(nèi)水外滲問題更為突出。兩種工況交替變換下更易造成襯砌混凝土結(jié)構(gòu)破壞。在水工隧洞后期運行過程中需要經(jīng)常檢查和維護，往往水工隧洞滲漏水問題處理較為麻煩，而且處理費用往往很高；因此，在施工期對水工隧洞滲漏水問題應(yīng)予以高度重視并妥善處理。

3 水工隧洞防滲排水的處理措施

水工隧洞滲漏水處理一般遵照“堵”、“截”、“排”的原則進行。

遼寧某重點輸水隧洞在二次襯砌混凝土之前針對Ⅳ、Ⅴ類圍巖首先進行一次無蓋重固結(jié)灌漿，形成一定厚度的固結(jié)圈，并在圍巖裂隙發(fā)育地段，施工現(xiàn)場出現(xiàn)涌水和淋水面積過大部位采用HSC（含水細砂型）注漿材料進行阻水灌漿進一步防滲阻水。

通過上述措施后雖取得了一定效果，但在二次襯砌混凝土施工之前，圍巖長時期處于裸露狀態(tài)，在滲透水壓力作用下，部分滲透通道重新被打開或在其他節(jié)理裂隙部位形成新的滲漏水通道。待二次襯砌混凝土施工時，仍在圍巖面出現(xiàn)點滲、面滲、滴滲水等現(xiàn)象，為進一步防止?jié)B水進入混凝土襯砌倉面，施工現(xiàn)場采用快速封堵劑封堵結(jié)合排水管引排措施進行“堵”、“排”?？焖俜舛聞┎牧喜捎每煊?、高強水泥熟料、外加劑、粘結(jié)劑等多種材料組合而成，具有快凝、快硬、高強、無收縮、粘結(jié)性強等性能。[2]施工時在滲水表面封涂封堵劑，形成封閉層，在巖面與封堵劑之間嵌入橡膠軟管形成泄壓排水通道，后期待封堵劑終凝后將橡膠軟管抽出并重復(fù)使用。

遼寧某重點輸水隧洞在進行了一系列的堵排結(jié)合措施后，二次襯砌混凝土施工結(jié)束后滲漏水現(xiàn)象較未采用相應(yīng)防滲排水措施段明顯減少，取得了良好效果，得到了參建各方的共同認可，并在全段全面推廣使用。

4 結(jié)語

（1）水工隧洞是以輸水為目的，有別于其他鐵路、公路、礦山等隧道工程，水工隧洞二次襯砌混凝土除作為圍巖壓力的承載結(jié)構(gòu)外，還起著承擔(dān)著過水流內(nèi)壓的重要作用，特別在高水頭有壓隧洞中，二次襯砌混凝土防止內(nèi)水外滲的作用更為重要，因此，在水工隧洞防滲排水設(shè)計和施工中就應(yīng)給于重視或進行專項設(shè)計。

（2）防滲排水在水工隧洞建設(shè)中至關(guān)重要，隨著社會經(jīng)濟的進一步發(fā)展，水工隧洞建設(shè)高速發(fā)展的今天，就像防水板、防水卷材等在鐵路等隧洞工程中廣泛應(yīng)用一樣，水工隧洞防滲排水新技術(shù)、新工藝、新材料不斷涌現(xiàn)，較傳統(tǒng)防滲排水技術(shù)更具可操作性和良好的效果，值得進一步研究和推廣。

（3）本文所提到的防滲排水措施，在遼寧某重點輸水隧洞工程起到了較好效果，可為其他工程提供參考。