高速公路隧道滲漏水對機電設備的危害和防治

劉書堯

湖南高速公路集團有限公司張家界分公司（427000）

1 公路隧道滲漏的危害

1）公路隧道的一個普遍問題是滲漏水。有許多誘導滲漏水存在的原因。如地下水管泄漏會對隧道的運營造成極大的危害。

2）地下水管發(fā)生泄漏后，如果積聚的水沒有及時排出，將會引起持續(xù)的侵蝕。 坑洼和不平整的道路會導致安全事故。

3）在設備運行期間，滲漏水會長時間侵蝕隧道和電氣設備，例如饋、電線和基本絕緣子等，從而影響設備的絕緣性能，導致電路短路，從而引起電力事故。

4）隧道滲漏水會加速襯里老化、大量脫落，縮短設備使用壽命。堿性液體和襯里基礎材料質量差也會縮短襯里的壽命。水管的長期漏水會迅速溶解并侵入第二襯砌中的混凝土板，導致襯砌的抗壓強度和抗震能力大幅降低，從而增加了長隧道的維護成本[1]。

2 高速公路隧道機電設備維護管理原則

2.1 規(guī)范設備維護原則

設備維護參考的規(guī)范有《公路隧道養(yǎng)護技術規(guī)范》《高速公路監(jiān)控技術要求》等，根據(jù)規(guī)范制訂適合隧道運營管理的機電維護體系，規(guī)范隧道機電設備的維護、維修、保養(yǎng)，做到養(yǎng)護周期化、維修及時化、操作流程化、施工標準化。按系統(tǒng)對機電設備進行分類管理,做到一隧一檔案，分類精細化。

2.2 隧道機電設備隱患排查

隱患排查主要檢查、 檢測設備的運轉有無異常,對不符合相關規(guī)范的項目予以登記,并填寫安全隱患排查清單,詳細記錄安全隱患類型、特征和位置,初步判斷安全隱患產(chǎn)生的原因,為以后的隱患治理提供依據(jù)。有很大一部分機電設備故障是可以監(jiān)測預警的,通過定期、應急和專項排查可對機電設備運行狀態(tài)進行檢測, 對相關設備的運行數(shù)據(jù)、故障原因進行分類統(tǒng)計，及時對其進行維修，對頻發(fā)性的故障進行整改。 這樣既可以提高機電設備管理效率，又可以加快維修速度，節(jié)省維修成本。

2.3 隧道機電設備維護方法

隧道機電五大系統(tǒng)如同人體，供配電系統(tǒng)如同人體的心臟提供五大系統(tǒng)的電力，通風系統(tǒng)如同人體的肺為隧道內(nèi)提供新鮮的空氣，照明系統(tǒng)如同人體的脾為依附于供配電系統(tǒng)為隧道內(nèi)提供照明，消防系統(tǒng)如同人體的腎隨時保證隧道內(nèi)消防報警、消防用水等， 監(jiān)控系統(tǒng)如同人體的眼睛監(jiān)控著隧道設施運行情況和車輛通行情況,及時上傳相關數(shù)據(jù)。隧道機電設備維護方法如同中醫(yī)看病，講究望聞問切。望：日常巡查,通過行走、車載監(jiān)控等手段對隧道內(nèi)的設施進行初步查看判斷。聞:發(fā)現(xiàn)故障點就需要詳細查看, 例如電力故障通過鼻子聞可判斷故障點位置。 問: 對于機電設備故障要多請教相關專業(yè)人士,總結經(jīng)驗以免出現(xiàn)二次故障。切:針對故障原因進行維修更換等,確保維修及時有效[2]。

3 針對滲漏水的防范措施

3.1 防排水措施

3.1.1 措施簡介

防排水措施有三種形式:①增強圍巖，從整體結構和附加防水層著手，可從根本上避免水土流失的發(fā)生；②采用疏導方法將水手動引入長隧道的地面排水控制裝置中，以防隧道主體受到侵蝕；③將以上兩種方法混合使用，效果最好。 目前，各地區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)公路隧道出口均采用非封閉式設計，利用混合法處理滲漏水問題。

3.1.2 防排水措施發(fā)展趨勢

防滲和防水功能是公路工程建設中不可避免的問題。良好的防滲性和防水性，可以延長高速公路長隧道工程的使用壽命。 隨著工程結構復雜度的降低和施工環(huán)境的變化， 公路隧道工程中的防水措施已經(jīng)應用和發(fā)展了數(shù)十年，防水排水的持續(xù)發(fā)展有一些新的總體趨勢。

1）在防排水管道的設計和配置上，雖然多重保護的最佳效果優(yōu)于單一保護，總體情況較好，但成本較高。 隨著防水效果的提高，各種設施的綜合性能也得到了極大的提高，采用標準的高效節(jié)能降耗保護是未來的發(fā)展趨勢。

2）新型防水性能材料和新技術相結合，適用于復雜的建設項目中。

3）更傾向于結構形式的自防水性能，這種技術對基礎結構的自防水效果最好，管道外的防水層可以采用高防水水泥混凝土。 結構自防水性能、高效材料和建筑單元技術將引領各種防水和地面排水技術的發(fā)展。

4）新型復合材料越來越多地用于基礎防水施工中。

3.2 襯砌損毀檢測及整治技術

對于襯砌破損的隧道， 有必要進行調(diào)查和檢測，隨時注意破損的趨勢，并科學研究其突然發(fā)生和持續(xù)發(fā)展的基本規(guī)律。 如果裂紋再次增加，則必須對其進行深入觀察。 如果條件允許，可以使用水文地質探測雷達對隧道進行動態(tài)監(jiān)控。 有必要對破損原因進行綜合分析，制訂更加合理有效的處理方法。 圍巖的加固處理和襯砌的固定是處理襯砌破損的主要方法。 目前，灌漿加固方法應用于圍巖，可以使整體結構穩(wěn)定，并減少襯砌的應力。 采用結構加固法來加強襯砌的結構，以增加襯砌的承載力。 對于嚴重的襯砌破損，可以使用注漿加固來增加襯砌的承載力[3]。

3.3 襯砌侵蝕防治措施

在解決襯砌侵蝕問題時，應做好工程勘察的準備，了解當?shù)氐乃牡刭|和水文氣象條件，核實腐蝕介質的來源和組成， 合理及時地采取補救措施。腐蝕性介質和腐蝕性物質是腐蝕的主要原因。 為了使淺層地下水快速流動，可以采用三重致密的防水性能，并且采用襯里材料，盡可能避免破壞性介質的腐蝕。

3.4 直接封堵處理

防滲水工作首先要從封堵材料開始抓起. 因此施工方應選擇無釘鋪掛的新工藝、兩板之間采用雙焊黏結技術的寬幅防水板. 暗埋在初期支護噴射混凝土中的各種新型排水管，直接將地下水排入墻腳特殊排水管中，使洞內(nèi)排水系統(tǒng)形成一個完善的排水網(wǎng)絡系統(tǒng)，真正實現(xiàn)“動態(tài)無壓排水”設計思想。

3.5 襯砌裂縫處理

襯砌時，裂縫處最容易出現(xiàn)滲水現(xiàn)象，需要對裂縫比較大的圍巖進行表面封閉處理，在裂縫的表面進行涂刷修補和注漿。 此時需注意對裂縫進行清潔處理.打毛后用風機吹干凈才能注漿。這樣處理過后的裂縫使地下水難以滲出，從而使圍巖和襯砌處能夠貼合起來，達到分擔襯砌處所受力的效果。 施工縫也可采用帶注漿管遇水膨脹止水條，使裂縫防水更為可靠。

3.6 化學灌漿封堵

在初步處理裂縫后，為進一步修補，可再次采用灌漿的方法，使用化學原料進行填堵。 補漏劑種類很多，但是對比發(fā)現(xiàn)，速效補漏劑具有迅速干硬、迅速凝聚、無毒無害、便于運輸?shù)刃再|，因此選用此類補漏劑較為妥當。

3.7 排水管的安裝配置

隧道防排水采用分區(qū)處理防治串水，使隧道防排水更加合理。 合理配置排水管，開槽引水到排水管處，將滲出的水和襯砌處的水一起排出隧道。 還要采取截斷滲漏的措施，以免滲漏繼續(xù)擴散。

3.8 預防為主，防治結合

滲漏水問題不可能完全消失，因此要以預防為主。 在施工完畢后進行檢測，并每隔一季度對隧道檢測一次，及時發(fā)現(xiàn)問題，并采用正確的方法予以解決。

4 結語

公路隧道的主要組成部分大多處于山體或者地表下面，長期暴露在開放式的天然環(huán)境中，如果防護措施做得不到位，容易造成滲漏等情況的出現(xiàn)。公路隧道中出現(xiàn)泄漏水的情況會對隧道的正常運行以及壽命造成很大的影響，為此在隧道設計的過程中，設計人員應當依據(jù)地理位置等相關信息采取針對性的預防措施，在發(fā)生滲漏水的情況時應當及時進行補救，確保隧道的正常運行。