淺談隧道滲漏水原因分析及技術處理措施

徐婧媛

摘 要：隧道工程施工與后續(xù)維護環(huán)節(jié)，滲漏水情況十分常見，這是一種比較嚴重的病害種類，如果出現滲漏水問題會引起無法估計的后果。基于此，首先分析隧道出現滲漏水的主因，進而詳細闡述有效的處理對策。

關鍵詞：隧道工程;滲漏水;原因;處理對策

中圖分類號：TU24? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：2096-6903（2022）09-0037-03

0引言

隧道滲漏水屬于隧道工程中比較常見的病害之一，其會損壞混凝土結構，進而縮減隧道使用期限，甚至會危害隧道安全性。因此，必須解決好隧道滲漏水問題，防止隧道由于滲漏水而出現多種質量安全隱患和問題。針對隧道工程產生滲漏水的主要原因進行了詳細分析，并介紹了有效的施工處理方法及質量管理措施。

1 隧道滲漏水的危害

第一，隧道滲漏水可以引起襯砌風化和剝蝕，更嚴重時，造成襯砌結構變形和破壞。第二，在嚴寒地區(qū)的夏季滲漏水的隧道，冬季易形成凍害，造成邊墻結冰、拱部掛冰、道床冰錐等現象，還會因凍脹造成碎裂和變形開裂，或洞門墻、翼墻前傾開裂和洞口仰坡、邊坡凍融坍塌等。第三，在電氣化隧道內，隧道滲漏水會使絕緣失效，發(fā)生短路、跳閘、放電等事故，危及行車安全和作業(yè)人員的人身安全 。第四，隧道滲漏水程度嚴重時可引發(fā)翻漿冒泥、道床下沉、基底裂損等，引起線路水平、軌距、方向超限或有一定壓力的地下水向外涌流會使隧道結構破損、淹沒軌道、沖空道床，影響行車安全。第五，隧道滲漏水可以加快通信、供電、工務等內部設備銹蝕，縮短設備的使用年限，維修成本增加。

2 隧道滲漏水的檢查方法

為了準確描述隧道病害的位置，需要將隧道襯砌分成若干部分進行命名。一般是將隧道襯砌的拱部和邊墻分左右兩大部分，仰拱作為一個大部分，總體上分為五個大部分。

2.1 隧道外部檢查

主要檢查隧道洞頂仰坡坡面是否平順，洞頂排水系統是否通暢、破損，洞頂地面有無洞穴、裂隙和積水洼地。還對地表水的流水流向、痕跡進行觀察。

2.2 隧道洞內檢查

主要檢查內部排水設施是否通暢、破損、失效等，洞內漏水的部位、面積及漏水量。

2.3 隧道漏水量檢查

主要檢查隧道排水溝的流量，地下水和地表水在隧道內各段的分布情況及季節(jié)性的變化規(guī)律（如平時與雨季排水溝流量的變化）。對漏水嚴重處定期進行漏水量的觀測，同時還應測量洞內及洞頂排水溝中的流水量并做比較，找出水源及滲漏的關系。

3 隧道出現滲漏水問題的主因

3.1 混凝土施工質量不合格

隧道施工中，混凝土施工質量既是隧道防水性能的關鍵環(huán)節(jié)之一，也對隧道建成后的正常安全運營起到了無法取代的核心保障作用。如果混凝土施工質量不合格，將極易引起滲漏問題，而且整治非常困難。例如，混凝土的配合比不滿足標準，以及混凝土養(yǎng)護不及時等原因，均會造成混凝土產生裂紋、蜂窩以及麻面等情況，進而影響混凝土性能。因為混凝土的施工質量直接影響到隧道結構的總體承重，故如果混凝土施工質量不合格，將會造成隧道產生裂紋、發(fā)生滲漏水等病害，極大影響到隧道整體結構的安全性和防滲漏性。

對于復合式襯砌，初支噴射混凝土施工質量的好壞往往也對整個復合式襯砌防水防滲性能產生較大的影響，比如因初支噴射混凝土未按照設計配合比要求摻加提高噴射混凝土防滲性能的混凝土氣密劑，導致噴射混凝土應有的防滲性大打折扣，從而導致襯砌整體防水防滲也相應的降低。

3.2 防滲層被損壞

從隧道工程的基本特點來說，不僅施工流程較為復雜，并且覆蓋的領域十分繁瑣，加之受到自然環(huán)境的影響，在施工時不可避免的會損壞防滲層。實際上，在隧道施工中，損壞防滲層的因素包括兩點：其一，施工中重大機械設施的毀壞;其二，隧道結構爆破。另外，防滲層的損壞不僅會影響著隧道防漏效果，還會影響著整個隧道工程的質量[1]，進而影響整個隧道工程的運營使用壽命。為此，隧道施工中要特別留意這一點，嚴格按照設計和規(guī)范要求施作防水結構，并加強施工成品保護，防止損壞防滲層。

3.3 材料質量差

因為隧道施工所用的材料很多，再加之提供產品和材料的制造商質量管理水平良莠不齊，產品材料質量也是千差萬別，因此在選材時經常產生質量問題。在采購材料時，由于未嚴格把關材料質量，極易導致未檢測達標的材料流進施工場地，使用質量不合格的材料，必然就會影響隧道質量。選取防滲材料也是如此，如材料厚度、強度和彎折性等均不滿足設計標準，就會導致防滲層產生破損與裂紋，進而出現滲漏情況。

3.4 施工不當

施工環(huán)節(jié)操作不當也極易引起滲漏水問題，具體表現在以下幾點：①施工選用的混凝土襯砌質量不合格，因此極易引起裂縫，同時其本身的防滲性能也很差;②實際施工中，未對隧道襯砌的施工縫及拱墻接縫做及時有效的防滲治理;③施工環(huán)節(jié)因操作不當而導致襯砌出現較大變形，這樣也會引起水害問題;④防滲層施工效果差或是原材料缺乏耐久性，應用一段時間后將產生因防滲層失效而出現滲漏水;⑤澆筑大體積混凝土時，沒有嚴格控制水灰比值，混凝土內部剩余的水分將會蒸發(fā)，進而出現毛細空隙，引起滲漏水問題;⑥混凝土澆筑結束后沒有及時振搗，極易導致地基下沉、圍巖擾動以及縱向剛度不足等問題，進一步引起環(huán)向裂縫。

3.5 其他因素

如因地質原因、地震、洞內火災等自然或者人為因素導致隧道圍巖及襯砌結構變形、錯動、沉降，并因此破壞隧道防水結構、產生襯砌開裂等病害。

4 加強隧道施工中防滲質量管理的對策

4.1 控制好鋪設基層的效果

隧道施工中，鋪設基層時應盡可能使之平整與圓順，不管是噴射拱頂或者平整度的噴射均有特殊需求。其中，針對平整度的需求是基面平整度D/L不超過1/6，對于拱頂的需求是基面平整度D/L不超過1/8[2]。此外，為避免防滲板被刺穿損壞，還應及時清理基層外表的堅硬物體，例如圍巖、鐵絲以及鋼筋露頭端部等。在噴射混凝土時，也有許多必須注意的地方，例如混凝土的強度應符合設計強度、混凝土齡期可否達到預計的強度等，對于設計有防滲要求的噴射混凝土，在配合比選定時，還要考慮氣密劑與水泥、速凝劑等材料的適配性，這些均需要特別注意。另外，為避免基層產生滲水問題，還要及時清理基層外表的明水，防止影響后續(xù)施工效果。

4.2 控制好緩沖層的效果

鋪設緩沖層時和基層鋪設類似，其表面也應當平整，并且還要保證順暢與舒展，不得繃得太緊，盡量保留一定松弛度。值得注意的是，鋪設緩沖層的寬度不得小于5 cm。

在選取鋪設材料時，必須選用質量合格且符合設計標準和規(guī)范要求的無紡布材料，如此方可保障其技術性能。同時，在鋪設前要檢查所采購的材料是否過期、技術指標是否發(fā)生改變，唯有檢驗合格方可投入應用。

4.3 控制好防滲板的效果

鋪設防滲板時，要提前考量其鋪設面積，按照隧道工程的具體情況來測量。和緩沖層一樣，防滲板的表層也應當平整，而且具有良好的松弛度。此外，鋪設防滲板時應用暗釘，并控制好暗釘間距[3]。其中，鋪設寬度不得小于15 cm，并且允許偏差為±100 mm。鋪設好防滲板后，還要及時進行檢測，并修補已損壞的防滲板。

在選取防滲板材料時，需要對材料做好抽檢與檢驗，不僅要滿足預期設計標準，還要滿足工程防滲材料的規(guī)定，如此方可達到防滲效果。此外，在工地材料庫保存材料時，應當兼顧外界自然環(huán)境，既要庫存足夠數量的材料，防止影響工程進度，又要避免庫存過多，防水材料長期不使用，受大氣、高低溫、陽光照射等自然環(huán)境影響，材料過早老化失效。

5 完善隧道施工中排水質量管理的對策

5.1 初支基面的處理

在處理初支基面時，應做好3點工作：割除混凝土表面裸露的尖銳物，例如鋼筋頭和錨桿頭等;清除干凈混凝土表面，例如噴射混凝土時留下的尖銳骨料;去除混凝土表層的鼓包，而且要用砂漿抹平不平整的部位。由此得知，不管是對上述何種狀況的處理，都需要清理干凈噴射混凝土后的表層，防止留有尖銳雜物。

5.2 盲溝的處理

處理盲溝時，不僅有縱向盲溝，還包括環(huán)向盲溝。對于不同形態(tài)的盲溝，處理方式與觀念也不同。在處理環(huán)向盲溝時，隔20 m就要分布一個環(huán)，對于不同的漏水現象，能夠增添適量的盲溝[4]。在處理縱向盲溝時，按照預先的設計每3 m要預留下PVC三通。利用鐵絲進行加固時，應采取嵌入式手段將其銜接起來，而且要保障隧道的縱坡應與環(huán)向坡度相統一。

5.3 洞中順坡排水

為確保隧道的正常排水，洞中順坡排水的溝槽斷面應盡可能符合滲漏要求，以及施工過程廢水處理的需要。特別是當圍巖比較松軟的位置，按照具體的排水要求，能夠適當強化對溝槽的鋪砌。另外，還要及時清理洞中的順坡排水槽，避免留下雜物阻礙排水。

5.4 洞中反坡排水

和洞中順坡排水形式不一樣，洞中反坡排水不僅和設備的分布相關，還和水量及坡度相關。按照不同的排水狀況，將水通過1次或以分段方式排除洞外。此外，在分布集水坑部位時，要兼顧排水的具體狀況，并按照排水量的數量，明確集水坑的體積。另外，為保障洞中排水順暢，在選取抽水機時應選用超出排水量的20%。

5.5 后期滲水養(yǎng)護方法

5.5.1 明管排水

在施工隧道混凝土墻體時，在原有排水溝部位產生了堵塞情況，所以導致不能順利排水，內襯蓄水面提高。在前表面漏水潮濕時，要在墻體導線溝頂打孔，并安裝1根φ100 mm的PVC管。

5.5.2 暗管排水

若產生地下排水受阻現象，就表示該位置存在積壓，水將從墻面毛細孔和防滲膜破損位置滲出，如果出現該種情況就要及時采取解決措施。先認真檢查混凝土表面，能在滲水點附近安裝排水道，并根據項目實際情況安裝適量的PVC排水管。這種方式往往還要結合局部堵漏等其它方法聯合使用，才能達到較為理想的效果。

5.5.3 灌注式防漏

該方法常用于還未設置止水帶的作業(yè)縫中，在灌注單個滲水點時，若很長時間無法將水體及時排出，就可能在周圍重新產生漏水途徑。在使用灌注式堵漏辦法時，盡量采取排、堵以及補強等方式綜合利用展開治理會得到顯著效果。

灌注式堵漏的注漿材料主要采用普通水泥和水玻璃。水玻璃為傳統注漿材料，對處理混凝土中細微裂縫有獨到的效果。目前國內外已開發(fā)了多種具有高效防潮、抗?jié)B、堵漏的化學材料。從材料的凝結時間長短大致分為“緩凝型”、“速凝型”和“超速凝型”三種，均為單組份灰色粉料?！熬從汀敝饕糜诜莱?、防滲;“速凝型”和“超速凝型”主要用于抗?jié)B、堵漏。其主要技術指標一般滿足如下條件：凝固時間為1～90 min;抗壓強度為30～40 MPa;不透水性>0.7 MPa;其主要特點：可快速帶水堵漏;迎背水面均可使用，施工簡便。

5.5.4 裂紋補強法

裂紋補強法常用于一些裂縫寬度大于0.2 mm的施工中，實際施工中，首先要徹底清理裂縫周圍的灰塵、風化物和油污等，并且能夠采取高壓風加以處理。此外，還能在裂縫之中安裝1根注射管，一般在1 m范圍內能安裝6個。設置好注射管座后，再通過環(huán)氧粘結劑以及環(huán)氧樹脂料來密封處置其他的裂縫。待密封料徹底干涸后再通過高壓注射管泵注入清水，旨在徹底清理裂縫內的各種雜物，然后灌注大量的無溶劑、低粘度分析增強環(huán)氧樹脂。對漏水情況嚴重的，應采用注漿施工方案。

5.5.5 混凝土和碳纖維布加固法

澆筑混凝土時，極易出現蜂窩性的滲水，這時能夠采取碳纖維布加固法來堵漏、維修與補強。若混凝土表面存在問題，盡量利用高壓水完全沖洗混凝土表面，在看見良好基面時才能停止。在鑿除環(huán)節(jié)，若鋼筋出現了腐蝕情況還要立即清理，若非常嚴重就能直接采取更換方法。在修補填充過程，首先要對基面抹上底漆，在底漆尚未徹底干涸之前就要填充修補物料。

6 結語

總之，隧道施工中，防排水效果不僅關系到整個隧道的質量及進度，還影響到整個隧道的穩(wěn)定安全、運營維護、使用壽命。關鍵是在施工階段二襯施工前的防水工程的施工質量及混凝土的澆筑質量的控制，最大可能的做好防止?jié)B漏水的施工關鍵工序質量控制。隧道建成還要定期檢查防排水隱藏的質量安全問題，發(fā)現問題和隱患必須立即修補。此外，為避免產生滲漏水問題，需要事前控制好材料質量，防止劣質材料進到施工場地，從源頭上確保隧道防水防滲漏的性能。

參考文獻

[1] 朱澤華.淺埋隧道穿越富水區(qū)滲漏水的原因和治理措施[J].住宅與房地產，2018（24）：243-244.

[2] 王亞瓊，楊明，王志豐.寒區(qū)隧道局部滲漏水凍害處治的產熱集水裝置及應用[J].現代隧道技術，2018，55（4）：204-209.

[3] 薛寧.新建蘭渝鐵路隧道襯砌滲漏水原因分析與治理措施[J].鐵道建筑，2018，58（6）：66-69.

[4] 滑山.富水下臥砂卵石層鐵路雙線明挖隧道滲漏水分析及防治措施[J].建材與裝飾，2018（23）：242-243.