鐵路隧道滲漏水的原因分析與防治

荊哲

摘要：隨著我國脫貧攻堅的快速進(jìn)程，很多地處偏遠(yuǎn)、地形崎嶇的山區(qū)已經(jīng)或都在鋪設(shè)鐵路，隧道作為鐵路運行的重要基礎(chǔ)設(shè)施，鐵路隧道工程也越來越多。對鐵路隧道工程質(zhì)量的要求也越來越高，使得鐵路隧道施工技術(shù)和病害問題日益成為鐵路施工技術(shù)人員關(guān)注的熱點。在鐵路隧道工程中，滲漏水是比較典型和常見的病害問題，不僅會影響隧道洞內(nèi)通訊及照明設(shè)備的正常運行，造成設(shè)備失效和短路;長期嚴(yán)重的滲漏水還會導(dǎo)致洞內(nèi)襯砌混凝土的腐蝕損壞，降低其支承和圍護(hù)能力，影響隧道結(jié)構(gòu)的安全。鑒于鐵路隧道滲漏水的嚴(yán)重危害，廣大鐵路維護(hù)人員一定要做到早發(fā)現(xiàn)、早治理，以保證鐵路隧道的正常通車運行。

關(guān)鍵詞：鐵路隧道;滲漏水;原因分析;防治

Abstract： With the rapid progress of poverty alleviation in China， many remote and rugged mountain areas have been or are laying railways. Tunnels are an important infrastructure for railway operation， and there are more and more railway tunnel projects. The requirements for the quality of railway tunnels are becoming higher and higher， making railway tunnel construction technology and disease problems increasingly becoming the focus of attention of railway construction technicians. In the railway tunnel project， water leakage is a typical and common disease problem， which will not only affect the normal operation of the communication and lighting equipment in the tunnel， causing equipment failure and short circuit; Long-term severe water leakage will also lead to corrosion damage to the lining concrete in the tunnel， reduce its support and enclosure capacity， and affect the safety of the tunnel structure. In view of the serious hazards of water leakage in railway tunnels， the majority of railway maintenance personnel must do early detection and treatment to ensure the normal operation of the railway tunnel.

Key words： railway tunnel;water leakage;cause analysis;prevention

0? 引言

鐵路交通是促進(jìn)地方經(jīng)濟發(fā)展的重要運輸通道。隨著我國鐵路交通運輸事業(yè)的快速發(fā)展和鐵路交通網(wǎng)建設(shè)的日趨完善，潔白華麗的CRH列車，滿載經(jīng)濟發(fā)展的貨物的列車，奔馳在縱橫交織、四通八達(dá)的鐵路上，承載著乘客的身家安全，承載著各族人民對美好生活的期望，更承載著我國高鐵事業(yè)蓬勃發(fā)展的中國夢。中國鐵路連續(xù)多年的大面積提速后，里程也在快速延長，已經(jīng)成為新時代中國特色社會主義的一張靚麗名片。隨著我國脫貧攻堅的快速進(jìn)程，很多地處偏遠(yuǎn)、地形崎嶇的山區(qū)已經(jīng)或都在鋪設(shè)鐵路，隧道作為鐵路運行的重要基礎(chǔ)設(shè)施，鐵路隧道工程也越來越多。對鐵路隧道工程質(zhì)量的要求也越來越高，使得鐵路隧道施工技術(shù)和病害問題日益成為鐵路施工技術(shù)人員關(guān)注的熱點。在鐵路隧道工程中，滲漏水是比較典型和常見的病害問題，不僅會影響隧道洞內(nèi)通訊及照明設(shè)備的正常運行，造成設(shè)備失效和短路;長期嚴(yán)重的滲漏水還會導(dǎo)致洞內(nèi)襯砌混凝土的腐蝕損壞，降低其支承和圍護(hù)能力，影響隧道結(jié)構(gòu)的安全。鑒于鐵路隧道滲漏水的嚴(yán)重危害，廣大鐵路維護(hù)人員一定要做到早發(fā)現(xiàn)、早治理，以保證鐵路隧道的正常通車運行。本文分析了鐵路隧道滲漏水問題的成因，并提出了相關(guān)的防治措施。

1? 鐵路隧道滲漏水的主要形式和危害

鐵路隧道滲漏水主要有點滲漏、縫滲漏、面滲漏等幾種形式，滲漏水的位置常見于拱頂、拱腳、伸縮縫、側(cè)墻等部位，表現(xiàn)為局部涌水、涌泥以及道床積水等。其中在冬季氣溫較低時，主要滲漏水形式為拱頂冰掛、側(cè)墻冰柱冰面或是在道床形成冰坡、冰堆等。隧道滲漏水主要來自于自然降水和地下水，通常具有一定的腐蝕性，長時間的滲水腐蝕會造成隧道襯砌混凝土結(jié)構(gòu)的損壞，降低襯砌對隧道巖體的圍護(hù)性能;特別是在一些冬季較為寒冷的地區(qū)，隧道縫隙中滲漏水的反復(fù)凍融很容易造成隧道襯砌出現(xiàn)裂隙等問題，嚴(yán)重影響隧道結(jié)構(gòu)安全和使用年限。鐵路隧道內(nèi)的通訊和照明設(shè)備，在滲漏水的作用下其線路的外部絕緣保護(hù)層很容易出現(xiàn)腐蝕破損，甚至是發(fā)生短路失效，影響隧道使用。此外，滲透水還會使隧道表面變得潮濕漉漉、浸漬斑斑，影響隧道美觀。

2? 隧道滲漏水的主要成因

鐵路隧道滲漏水有著多方面的原因，除了與所處地區(qū)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)和地下水分布、壓力等有關(guān)外，施工設(shè)計、施工材料和施工質(zhì)量都是造成隧道滲水漏水的主要原因。

2.1 自然原因? 在鐵路隧道開挖施工之前，工程所在地地下水壓力的分布總體而言是處于一個相對平衡穩(wěn)定的狀態(tài)，某一區(qū)域地下水由高壓水位向低壓水位的流動都有其固有的流動線路。隧道的開挖則改變了區(qū)域內(nèi)地下水體原有的受力狀態(tài)和流動線路，挖空區(qū)域內(nèi)會形成一定的低壓水區(qū)，從而導(dǎo)致施工區(qū)域附近的地下水不斷向隧道內(nèi)匯集，并逐漸形成局部地腳涌水或是側(cè)墻滲水。拱頂滲水則主要來自于自然降水，當(dāng)開挖隧道穿過石灰?guī)r等節(jié)理豐富、小溶溝較多的山體時，外部的自然降水也會沿山體節(jié)理裂隙和溶溝進(jìn)入到隧道內(nèi)，進(jìn)而造成隧道內(nèi)較多的漏水和積水。

2.2 防水材料不合格? 鐵路隧道滲漏水的防治很大程度上依賴于防水材料的使用，其在施工中的使用量是非常大的。但由于對進(jìn)場材料把關(guān)不嚴(yán)或是為了壓縮成本，導(dǎo)致一些質(zhì)量不合格的防水材料投入使用，難以達(dá)到山體隧道施工的防水要求。比如防水涂料的強度和延展率，防水外加劑的固化收縮性等都是防水材料比較重要的指標(biāo)，需要施工方人員嚴(yán)格把控材料驗收，大量不合格材料的使用很容易在水壓力和侵蝕的作用下使隧道出現(xiàn)滲漏水。

2.3 隧道防排水設(shè)計不完善? 一些隧道排水設(shè)計時存在防水板布置不合理，排水溝渠設(shè)計深度不足或是出現(xiàn)堵塞等原因，均會導(dǎo)致排水不暢、水體積存、襯砌滲漏等問題，加劇了自然水對隧道襯砌墻體的腐蝕。

2.4 施工環(huán)節(jié)把控不嚴(yán)? 隧道開挖基面不平整及初期支護(hù)噴砼厚度不足、不均勻等均會造成防水板基面的不平整，局部存在凸點對防水板的鋪設(shè)帶來不利影響，易刺穿損壞防水板從而引起滲漏;防水板鋪設(shè)時的“空鼓”現(xiàn)象，易導(dǎo)致板體背后脫空和拉裂，引起后期滲水?；炷潦┕r形成的施工縫如果處置不當(dāng)也容易成為隧道使用中的“漏點”，形成縫滲漏。

3? 鐵路隧道滲漏水病害問題的防治

滲漏水是鐵路隧道建成后和長期使用中暴露的重要的工程質(zhì)量問題，必須進(jìn)行防范和治理。鐵路隧道滲漏水病害問題的防治主要采取以下幾種方案：

3.1 隧道排水系統(tǒng)的檢查與疏通? 鐵路隧道滲漏水病害問題的防治應(yīng)采取“以排為主、堵防結(jié)合”的方式，首先要做好對隧道滲漏水的排水疏導(dǎo)。要根據(jù)施工地區(qū)的自然降水量和地下水情況，采取合理的洞內(nèi)排水設(shè)計，在洞內(nèi)襯砌背后設(shè)置由環(huán)、縱、橫立體交叉分布的排水盲管、側(cè)溝，并全部匯集至中央排水管。隧道側(cè)溝和中央排水管要具有一定的深度，保證滿足最大可能的排水量需求;總體坡度、段落坡度、單管坡度等要協(xié)調(diào)一致，確保排水通暢。排水系統(tǒng)埋設(shè)好之后，還要進(jìn)行通水實驗以檢測排水能力，發(fā)現(xiàn)有排水不暢或坡度不合理的要及時修整。

3.2 提高混凝土自防水性能? 混凝土拌合時要嚴(yán)格掌握骨集料的配比，并嚴(yán)格控制攪拌時間，保證混凝土拌合后的均勻性?；炷吝\輸過程中要注意出現(xiàn)沉淀和離析，泵送前必須再次拌合。如果混凝土的塌落度無法滿足施工要求，則應(yīng)按照原水灰比加入水泥漿進(jìn)行拌合。

3.3 嚴(yán)格控制混凝土襯砌施工? 隧道開挖時，應(yīng)確保隧道設(shè)計輪廓不欠挖，每開挖一段距離便用輪廓檢查架進(jìn)行檢查。如發(fā)現(xiàn)有欠挖的部位則必須對該部位進(jìn)行填補處理，保證輪廓基本平整后再行襯砌施工，保證襯砌厚度和平整度。在對洞內(nèi)圍巖進(jìn)行混凝土噴射封閉前，需對圍巖已經(jīng)張開的裂隙和松散危石進(jìn)行處理，提高巖體結(jié)構(gòu)對于水壓的承受力，以保證混凝土噴射質(zhì)量。對小股滲水宜采用導(dǎo)管引流后噴砼或巖面注漿的辦法;對于大股涌水宜采用注漿堵水;對于大面積潮濕巖面宜采用粘結(jié)性強的混凝土進(jìn)行封閉。對于混凝土噴射后因各種原因形成的背后空隙，需進(jìn)行注漿處理。

4? 鐵路隧道漏水的維修方法

鐵路隧道長期使用后的漏水，一般會從襯表面、墻邊部位、當(dāng)初的施工縫、伸縮縫和隧道仰拱及找平衡中的發(fā)生跑、冒、滲、滴、漏，維修治理原則主要是“截、排、堵相結(jié)合的綜合整治。通常有幾下幾種維修養(yǎng)護(hù)常用的整治方法：①截住滲水源頭。設(shè)法從隧道的山頂部查找水的來源，通過引流等方法將水從源頭截住，減少巖體中的水量和水壓，避免其向下滴漏。②疏通排水溝管。發(fā)現(xiàn)隧道滴漏水后，首先要檢查原設(shè)計和施工設(shè)置的排水盲管、側(cè)溝，是不是存在堵塞，一旦發(fā)現(xiàn)堵塞立即設(shè)法疏通。必要時可增加排水管和明溝暗槽，加大洞內(nèi)水的外排量。③堵塞漏水孔洞。檢查發(fā)現(xiàn)隧道存在滴水現(xiàn)象后，在洞內(nèi)查找水的來源，一旦發(fā)現(xiàn)裂縫和洞孔，采用防水材料給予堵漏。

5? 結(jié)語

鐵路隧道滲漏水直接影響著行車安全，嚴(yán)重的會對隧道本身和從洞內(nèi)通行的列車產(chǎn)生極大危害。要從地質(zhì)勘探、鐵路選線設(shè)計開始就要予以重視，嚴(yán)格把控鐵路隧道的施工質(zhì)量。在正常使用過程中，要加大日常沿線巡檢的頻次。在發(fā)現(xiàn)隧道有水的滲漏跡象之后，必須立即弄清水的來源和出現(xiàn)滲漏病害問題的原因，透過現(xiàn)象看到本質(zhì)，結(jié)合區(qū)域地形和水文地質(zhì)情況制定合理的疏堵措施，以使?jié)B漏水問題得到及時有效的控制，千方百計保證鐵路隧道的安全通行，延長鐵路隧道的維修保養(yǎng)周期和使用壽命。

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