高速公路隧道渗漏问题

高速公路隧道渗漏问题（精选8篇）

高速公路隧道渗漏问题 篇1

在隧道工程中，极易产生渗漏水的质量事故，渗漏水质量事故是非常严重的问题，不仅会损坏顶棚、内装、通风、照明、安全等各种附属设施;而且形成路面积水，引起眩光、车辆打滑等问题，严重影响车辆正常安全行驶。相关研究和工程实践表明，选择合适的处理方法，可以很好地防治公路隧道渗漏水问题。

1 隧道内渗漏水造成的危害

车辆行驶速度较快。如果隧道内出现渗水或路面溢水，则会造成路面湿滑，不仅影响行车速度，而且不利于行车安全。特别是在严寒地区，冬季隧道内的渗漏水或在隧道上部形成吊挂冰柱，或在路面上形成极滑的冰面，最容易诱发交通事故。如果隧道内有大量的渗漏水，不仅可以改变隧道内的受力状况，特别是渗漏水具有侵蚀作用，对衬砌和隧道设备的腐蚀更严重。而各种附属结构及设备，如通风、照明、监控、交管等机电设施在水侵蚀作用下，将影响其使用寿命。更会造成某些附属结构及设备失灵，从而引发交通事故。

2 隧道产生渗漏水的原因及部位

2.1 造成隧道渗漏水的主要原因

造成隧道渗漏水的原因很多，主要有以下几种：

1)隧道围岩不稳定，衬砌开裂破坏防水层;

2)施工中防排水的细部处理不好;

3)防排水材料质量差或选用不当。

2.2 隧道产生渗漏水的部位

1)不均匀沉降处;

2)沉降缝、施工缝、变形缝;

3)侧墙与基础的接茬处。

3 隧道渗漏水的处理方式

隧道的渗漏水形式不同，采取的处理方式也不同。主要可采用直接封堵、引水处理、化学灌浆堵水等方法。

3.1 直接封堵的施工工艺

1)对整个隧道衬砌进行漏水点(裂缝)查找。

2)凿槽。沿渗漏水裂缝或施工缝骑缝凿“V”槽，一般宽8 cm、深8cm。

3)封堵。在严格清洗槽内混凝土表面的基础上，用凯利特堵漏宝封堵，厚度约为5cm。

4)表面加固。用水泥砂浆将槽压实抹平，加强表面防渗能力。

5)养护。按照所用材料性能的要求养护，确保不发生裂缝。

3.2 引水处理施工工艺

1)对整条隧道的衬砌进行漏水点(裂隙)查找。

2)凿槽。沿渗漏水裂缝或施工缝骑缝凿“U”型槽，槽的宽度和深度取决于渗漏水的流量，一般宽为10～15cm、深为8～10 cm。所凿的槽要延伸至排水沟上边沿以下30cm，以保证水能顺畅排走。

3)做引水空腔。根据具体情况埋设引水材料做引水空腔。每一条环行(形)裂缝形成主引水通道，将其余的渗漏裂缝和渗漏点引入至主引水通道;在每一条环行(形)裂缝两端把水引入两边排水沟，以形成引水网络系统。

4)封缝。在严格清洗槽内混凝土表面的基础上，再用PVC管的半管覆盖住槽中施工缝，然后用凯利特堵漏宝封住两边，固定PVC半管，做到半管的两侧不留空隙。

5)嵌涂柔性防水材料。在封缝之后，嵌上BW遇水膨胀嵌缝胶，以适应缝的热胀冷缩变形，再用凯利特堵漏宝进行封闭。

6)表面加固。采用水泥砂浆将槽压实抹平，加强表面防渗能力。

7)养护。按照所用材料性能的要求养护，确保表面防渗能力。

3.3 化学灌浆堵水

对一些孤立的渗漏水点、不便引水的渗漏裂缝或需要补强加固的裂缝，采用化学灌浆的施工方法。

1)根据隧道裂缝凿6 cm宽、4 cm深的槽，清理表面污物。

2)做灌浆空腔和埋设注浆管(注浆管埋设的间距根据裂缝粗细和深浅而定，注浆管头上需作处理，防止漏浆)时，应在外面用速凝材料进行封缝;并检查止封效果，若有漏气，需重新封闭。

3)根据当地、当时的气温、湿度等条件，合理配制灌浆液。

4)灌浆一般由下而上、由深而浅;当相邻注浆针头出现浆液后，暂停压浆;将灌浆管移至相邻注浆针头继续灌浆，直至达到灌浆的结束标准。

5)待浆液凝固后凿去注浆管，表面用水泥砂浆或凯利特堵漏宝将其压实抹平。

4 结语

随着我国交通建设的迅速发展，公路隧道数量将快速增加，目前隧道的渗漏水问题是比较普遍和严重的。经观察，采用上述方法来处理隧道渗漏水，效果是明显的。根据多年的隧道施工、现场管理经验，深刻体会到：公路隧道的渗漏水处理是一项专业性很强的工作，必须建有渗漏水处理经验的专业队伍，在施工中要找准渗漏水的发生部位，制订切实可行的施工方案，严格控制原材料的质量，认真施工，才能确保处理的成功。

摘要：渗漏水防治技术是公路隧道设计和施工的一个重要课题, 本文根据目前相关公路隧道的防渗漏水的工程施工应用情况, 分析了隧道渗漏水产生的原因, 提出了不同渗漏形式所采取的处理方式, 为公路隧道渗漏水问题的治理提供了有益的参考。

关键词：公路隧道,施工,渗漏水,材料,治理

高速公路隧道渗漏问题 篇2

关键词：常见病害 病害原因 病害防治方法

中图分类号：U457.2 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）02（c）-0-02

公路是我国最主要的交通形式，其建设和维护对于保证交通运输的安全、秩序和效率十分重要。其中在山岭重丘地区，隧道作为一种改善行车环境，缩短交通距离的结构形式，已经越来越普遍的应用于高等级公路设计当中。不过，由于地质和施工措施等多方面的原因，公路隧道的混凝土施工中存在一些问题，有些问题可能对隧道的安全使用造成隐患。在此，该文会综合多项资料对A隧道项目中的渗漏水的表象、产生原因进行分析，并会针对这些问题提出切实可行的防治办法，以希望能够对类似的项目起到借鉴作用。

1 工程基本情况

A公路隧道工程全长2.3 km，洞口高差56.6 m。所处区域的海拔高，年降雨量在1600～2000 mm之间；就地质条件而言，多数岩层为泥岩和钙质砂岩，且破碎带、逆断层、节理发育和构造断层多且杂乱分布；在地下水质而言，工程所在山体渗漏水的矿化度高，碱性明显，这对于工程混凝土会造成明显的腐蚀。从以上基本情况可知，该隧道工程面临着地质、水质等诸多方面的不利因素。

2 常见施工病害的成因及防治方法

2.1 渗漏水

（1）成因，①洞身渗漏水，简单地说，洞身渗漏水形成的基本原因是岩体裂缝的存在为雨水的渗漏创造了条件。具体地说，在隧道施工之前，山体内部的水流系统经过长时间的自然演化，已经成为了平衡系统，而施工会将山体内水流通和具体的通道进行改变或者根本性的破坏，这样一来，隧道自身（尤其是其衬砌层部分）会由于围岩自重压力的作用而成为新的水流通道及聚集地。A隧道工程设计有排水系统，这个构造首先会利用聚乙炔防水板、无纺布以及纵横向盲管（φ110 mm），以防止水渗漏并便于排水；然后，再进行衬砌施工。但是，在施工中洞身渗漏水现象较为多发，究其原因，是纵横排水盲管和防水板的铺设安装存在一些问题。第一，存在防水空白区，这是由于一些防水板搭接错位，而另外一些防水板则由于挤压或者搭接不牢固的原因而脱落、破裂。第二，组织排水效果不佳，这是因为纵向排水盲管直接铺设而没有设置滤水层导致排水管被堵塞，从而导致了排水不畅。第三，二次衬砌时没有在施工缝上进行止水带设置，这增加了山体水通过施工缝渗漏到隧道的可能性。另外，针对围岩段的断层和塌方隐患，会在肋型断面钻孔注浆，而这可能导致纵向排水管被水泥浆淤塞，从而在淤塞区域形成了排水阻值区，大大影响了排水效果。②明洞沉降缝渗漏水，为了增加隧道的防震能力，会在隧道内设明洞，沉降缝会按照10 m的间距分布于隧道内。不过，A隧道工程的明洞沉降缝漏水却让施工方很头疼，究其原因，有以下几点：二衬施工破坏了之前铺设的防水板（也有可能是防水板自身没有焊接牢固）、二衬时忽略了橡胶止水带。这样一来，山体内水体就会沿着沉降缝聚集并渗漏。③隧道路面渗漏水，这种情况虽然对施工影响较小，但由于其经常会出现，因而也应该予以注意。隧道路面渗漏水出现的原因主要有两点：第一，中央排水沟的布置，特别是其纵向穿过仰拱会破坏后者的连续性，这就会引导水在仰拱与排水沟的接缝处蓄积并进而渗透到隧道路面。第二，在进行横向、纵向排水管以及两侧排水管施工过程中，会不可避免地穿越仰拱，而由于施工时没有捣实混凝土造成漏浆，形成一些蜂窝状的空洞，这就会使得水体得以进入仰拱上方并进而渗透到隧道路面。

（2）治理对策，针对以上多种渗漏水情形，在施工实践中形成了多种治理方法，总结起来，就是堵、排、防、截结合，因地制宜，设置一个完整的防水和治水系统。接下来，将重点分析防（截）水和排水措施。①防水，这就要求在进行方案设计时预料到可能的渗漏水情形并试验性验证防水结构及其有效性；在施工时，施工方要严格执行防水和截水方案，并与监理方密切联系，将施工中所遇到的问题及时反馈给监理方，以便可以及时解决突发或者事先没有预料到的施工难题。具体说来，我们可以采取结构自防水这种措施来作为公路隧道的防水措施。结构自防水这种措施主要针对的是公路隧道工程中存在的结构变形导致的渗漏水现象。结构变形不可避免地会导致出现缝隙，这些缝隙会引导山体地下水的聚集和渗流，并可能因而危害工程安全。结构自防水措施有设橡胶止水带、设复合式橡胶止水带这两种，但由于前一种措施在实践中容易出现材料走形，从而导致接缝不严密，止水效果低。所以，隧道工程施工实践中，我们可采用复合式橡胶止水带为工程设三道防水线：将桥式橡胶止水带设于变形缝处的混凝土中，然后将双组份聚硫橡胶止水带设于混凝土端部，最后将焦油聚氨酯防水胶涂抹于预留槽以再次巩固防水效果。这样一来，经过埋入、嵌缝和粘贴三种形式的止水带就综合利用起来了，这三道防线可以将防水带的可靠性大大提高。②排水，隧道排水系统对于工程的治水效果至关重要，然而A隧道工程由于排水系统的设计、施工方法、设备和材料选择等环节出现存在不当，隧道排水系统对于渗漏水的作用随着时间的推移出现越来越多的问题。对此，作为事后的治理，能够采取的病害处置措施并不多，对于公路养护单位来讲，能够采取的措施有以下二点：第一，打孔埋管用引流。也就是说，可以在洞身漏水处用风钻在积水点打孔（直径控制在6 cm以内），然后再隧道壁凿槽以联通钻孔，并将塑料泄水管埋设其中。这样一来，就可将这些渗漏水排出。

2.2 水体腐蚀

（1）成因，水体腐蚀是几乎所有隧道工程都会面临的施工病害，而A隧道工程地处我国西北地区，低温冻害往往与水体腐蚀同时存在，这对于工程的破坏作用相当显著。总结地说，水体腐蚀主要包括非结晶性侵蚀（即溶出性腐蚀）、结晶性腐蚀以及复合腐蚀三大类。对于A隧道工程来讲，它所面临的水体腐蚀主要是复合腐蚀，也就是说，结晶性腐蚀与费结晶性腐蚀会同时作用或者交替存在。而之所以会存在结晶性腐蚀，是因为A隧道工程所在山体的地下水矿化度高，其中含有浓度较高的硫酸根离子及盐类物质，这些矿物成分与混凝土发生化学反应会析出晶体，从而使得混凝土内部膨胀，对工程造成破坏。

（2）治理对策，针对A隧道工程所面临的水体腐蚀问题，该文认为，应该首先弄清楚水体起破坏作用应该具备哪些条件。经过分析，以下三个要素的存在使得水体得以发挥破坏作用：水体可以自由活动（比如多处渗漏）、混凝土内含有破坏其稳固性的化学物质、水体含有矿物质。所以，要治理水体腐蚀这种施工病害，我们可以采取的对策有以下几种：捣实混凝土，增强工程的密实性及整体性，减少水体渗漏和聚集的空间；使用特殊的水泥，对混凝土进行优化，减少或者去掉其中可能与水体中矿物质发生化学反应的物质；更加重视衬砌外的排水工作，防止洞体外的水渗漏进隧道内。

3 结语

公路隧道会经常性地面临渗漏水、低温冻害等病害，而这些问题产生的原因很多，既有事先勘察设计失误的原因，也有施工方法失当的原因，也有地质构造和水温条件复杂等原因。因此，要治理这些问题，不能仅从某方面着手，而是需要因地制宜，采取系统而长期的预防、治理和维护

工作。

参考文献

[1]王金，陈晓东.浅谈公路隧道混凝土二次衬砌的施工技术[J].黑龙江科技信息，2012（33）：267.

[2]胡晓辉.隧道混凝土施工病害预防及整治措施[J].科技创新导报，2009（10）：46.

[3]吴越江.浅析高速公路隧道水泥混凝土路面施工技术及病害预防[J].西部探矿工程，2011（1）：124-125.

[4]王晓明，刘斌.隧道混凝土结构病害成因分析及其健康诊断研究[J].混凝土实用技术，2009（10）：89.

公路隧道渗漏水病害防治探讨 篇3

近年来, 由于国家不断增加对基础设施的投入, 公路工程日益增多, 而公路隧道也越来越多。渗漏水是公路隧道中常见的、难以治理的病害, 通常会引发、加重其他的病害, 进而严重影响到隧道的正常运营。因此, 必须对公路隧道渗漏水问题进行有效的防治, 以确保公路行车安全。

1 隧道渗漏水原因分析

1.1 地质勘查

因存在多方面因素, 追多隧道地质水文勘查未能得到详细的落实, 资料的获取也大多不准确、不充分。同时, 因隧道线路建设中没有避开复杂地质与不良地质, 大大增加了隧道施工及防排水作业的难度, 为后期隧道渗漏水防治安全性造成危害。

1.2 防水设计方面

少数设计单位没有详细的了解隧道围岩特征及水文特征, 并且也没有采取适宜的防排水系统设计, 就会降低隧道防排水系统应对能力, 进而导致后期隧道渗漏水问题的发生。

1.3 材料使用

近年来, 我国防水材料生产厂家日益增多, 材料性能存在较大的差异, 再加上设计中通常没有具体的防水层参数指标, 这样一来, 可供选择的厂家就有许多, 而施工单位通常会选用价格低廉的防水材料。

1.4 防水施工

对于隧道防排水施工中常见的问题, 具体包括以下几类:

(1) 排水系统衔接不通畅, 公路隧道排水系统的构成因素主要包括纵向排水管、环向排水管等。如果施工中排水管上下部位没有衔接好, 或者是中间断开等, 在隧道运营过程中, 地层中的渗水就无法通畅的流出, 从而引发衬砌壁厚水压增高而导致的隧道渗漏问题。

(2) 基面铺设较为粗糙, 导致防水层被损坏。在岩石地层或是喷射混凝土基面上, 并没有严格依据有关规范处理基面。同时, 在浇筑二次衬砌混凝土时, 塑料防水层因受到挤压作用或是直接被尖锐的物质损坏。此外, 在混凝土收缩过程中, 防水板因受到剪力作用而损坏。

(3) 在安装隧道施工缝或是沉降缝处止水带时, 未按照设计要求进行, 导致隧道施工缝或沉降缝部位出现薄弱面, 最终成为隧道渗水主要部位, 从本质上来说, 施工缝或沉降缝部位是大多数隧道渗漏水出现的位置。

(4) 隧道二次混凝土质量较差也是造成隧道渗漏水问题的主要原因之一, 二衬是规避隧道防渗问题的最终措施, 但大多数隧道二衬内部, 特别是拱顶处存在不密实、空洞区域, 导致此部位成为薄弱面, 大大增加了渗漏水出现的可能性。

2 隧道渗漏水的预防

2.1 隧道防排水设计

2.1.1 公路隧道防排水设计应遵循的原则

(1) 做好隧道的水文地质勘查工作, 获得充分的资料, 尽肯能避免复杂地质、不良地质, 特别是富水地层。 (2) 对下穿江、河、村镇、城市及对环境有特殊要求的隧道, 应当采取全封闭不排水的原则。 (3) 应对附近的井泉、池沼、水库、溪流等进行全面的调查, 必要时还可进行观测和试验。设计时, 应当采取相应的预防和处治措施, 例如采用堵水施工工艺、加强结构防水性能设计等。 (4) 对于岩溶、高压水和适当排水不会影响环境的隧道, 应当采取以堵为主、以限量排放为辅的原则。 (5) 排水对环境确无影响时, 应当采取排水的原则, 并考虑排水措施的可维护性。

2.1.2 公路隧道防排水设计应考虑的方面

(1) 按照隧道降雨量与围岩等情况划分区段, 并进行防排水设计, 但需采取适宜的防排水策略, 确保防排水设计的精细化。

(2) 在富水区段, 应当采取注浆防水措施进行, 但需要遵循以下原则:在选择注浆防水方案时, 需要对地质情况、支护预期变形量等有关内容进行全面的考虑。对于地质预测或是预报有大量涌水的软弱地层地段, 应当采取地表或是洞内全封闭超前预注浆措施。在完成开挖作业之后, 如果出现了渗漏水或大量涌水现象, 应当采用支护前围岩注浆措施。如果初期支护表面出现了超出设计允许的渗漏水, 此时应当采用回填注浆工艺或径向注浆工艺。

(3) 如果隧道埋深较大, 或处于节理发育阶段, 或是地下水较为丰富时, 为了确保衬砌结构外围排水的顺利, 应当消除衬砌结构静水压力, 可通过在初期支护结束之前, 依据实际情况, 埋设排水圆形半管或矩形排水半管 (图1) , 以形成暗埋、永久式排水通道系统, 然后通过此系统来将水引入隧道纵向排水管, 或者是利用盲沟 (管) 引入排水沟, 最终将水排出洞外。

(4) 在二衬、初衬之间铺设高分子防水板、无纺布时, 应当采取无钉铺设工艺进行。

(5) 当二衬采用防渗混凝土时, 需确保隧道混凝土结构抗渗等级高于P6。当设计采用防水混凝土时, 需确保其抗渗等级高于P8, 并且还要重视施工缝、沉降缝处理构造与工艺。

2.2 隧道防排水系统的施工

(1) 当破碎岩层的覆盖层较薄弱、渗透性较强时, 应当尽早做好地表水的放排堵截与地表处置作业, 同时还要勤检查高水位水池, 以避免水流泄漏。当洞内施工需要进行临时排水作业时, 应当经常清理疏通隧道, 以避免积水。

(2) 注重初期支护防水性能, 并做好施工缝与变形缝防水作业, 以保证盲沟、排水管 (沟) 排水的顺畅。在埋设好中心排水管之后, 应当进行通水试验工作, 一旦发现积水漏水问题, 必须及时处理。

(3) 根据功能要求、类型与技术要求, 选用适宜的防水板材。做好防水板敷设作业, 但在铺设之前, 需清理整平初衬表面, 避免遗留任何尖锐物质。对于较大的坑洼, 应实施补喷平顺措施, 以此来规避防水板内刺破或是涨破。在敷设与焊接防水板材时, 选择适宜的工艺进行, 并有效控制预留松弛量, 以避免混凝土浇筑时涨破现象的发生。

2.3 隧道基底防排水设计与施工

(1) 当隧道基底围岩良好、岩石遇到水不容易发生软化、出水量相对较小时, 应当采用渗井排水法, 并沿着中央排水沟, 依据一定的间距, 设置与其相通的渗井, 对于设置的间距, 应当依据基底实际出水量来确定。对于渗井, 应当采用直径不超过中央排水沟宽度10cm的圆形, 并且还要在其中充填碎石、块石。此外, 为了方便检查与清淤, 应当将渗井、中央排水沟检查井设置在同一处。图2表示隧道基底排水渗井示意图。

(2) 当隧道基底围岩较差、岩石遇水极容易发生软化、出水量相对较大时, 为了及时排除围岩来水, 应当采用密渗井暗管排水法进行, 并且还要沿着中央排水沟密设渗井, 具体间距应当根据基底实际出水量确定, 但需确保其超过5m。通过设置在仰拱底部的纵向暗管, 可连接渗井底部, 但需确保暗管直径处于30~50cm范围内, 并且应当采用C15无砂混凝土制成。图3为隧道基底密井暗管法排水示意图。

2.4 二衬端头钢模板固定止水带施工技术的推广应用

(1) 技术原理:依据隧道轮廓、尺寸参数, 设计制造内、外弧形钢模板, 然后再采用螺栓将其连接。同时还要在内、外模板间设置止水带, 除了弧形钢模自身的连接以外, 还需要利用定型台车内侧钢板预留孔, 并固定端头钢管, 上述为止水带安装新工艺。

(2) 系统组成安装体系构成要素主要包括模板系统、连接系统、止水带本体、支撑系统以及预留孔洞, 具体如图4所示。

(3) 由端模板制成的二衬弧形钢模板厚度达0.5mm, 单元长度1000~1500mm, 相比于设计衬砌半径, 其半径R应当加大50mm。对于内、外钢模板组合宽度, 相比于设计厚度, 应当加大200mm。同时, 在完成所有的安装作业之后, 需确保其与衬砌台车边模板齐平。一般情况下, 弧形钢模板组合厚度可在30~50mm范围内调节。图5为端模板构造图。

(4) 技术要求:在安装二衬端头钢模板时, 对于初期支护平整度具有较高的要求, 需要满足工程设计标准。同时, 为了确保模板准确定位, 需保证一块模板范围内凹凸面高差不大于50mm/m2。此外, 在实际施工中, 还要严格依据相关设计与规范进行施工任务, 并且还要对隧道超、欠挖现象进行有效的控制与管理, 以确保喷射混凝土表面平整度达标。

对于二衬端头处采取的钢模板固定止水带施工技术, 其主要包含以下优势: (1) 安装便捷、省力, 止水带有一半外露, 安装质量一目了然。 (2) 减少了对木材的需求量, 环保节能效益明显。 (3) 消除了隧道二衬止水带施工中的质量通病, 提高了隧道施工技术水平。 (4) 衬砌端模严密性较好, 减少了混凝土浇筑过程中的漏浆现象, 有效地提高了混凝土质量。

3 结语

综上所述, 通过减轻、消除隧道渗漏水, 可有效降低隧道养护费用, 改善形成条件, 降低事故发生概率。但由于导致隧道渗漏水问题发生的因素有许多, 如果仅采用单一的预防措施, 效果不明显。基于此, 要想妥善解决此类问题, 应当采用系统性思想, 积极采用创新型技术, 并在综合考虑工程情况的基础上, 采取多种措施实现综合防治。同时, 在具体施工过程中, 还要严格依据相关施工程序进行施工, 并对施工质量进行严格的控制。此外, 如果在公路工程运营过程中发生病害, 应及时查清病害出现的原因, 并严格依据《公路隧道养护技术规范》 (JTGH12-2003) 规定的方法进行处理, 以免造成病害持续发展导致渗漏水的发生发展。

参考文献

[1]侯建彬.公路隧道病害质量研究[D].西安:长安大学, 2007:2~10.

上海某公路隧道渗漏水治理技术 篇4

上海某重要的公路隧道位于黄浦江畔, 隧道中部采用盾构法施工, 其余部分均采用明挖法施工。

隧道投入运营后, 出现了渗漏水现象。因此, 设计单位会同隧道养护单位共同开展了隧道渗漏水情况调查, 并提出了详尽的治理措施。

2 渗漏现状及原因分析

2.1 渗漏现状

渗漏点主要集中在明挖段, 具体渗漏情况如下:

1) 顶板与侧墙存在渗漏水。顶板渗漏水沿防火板的接缝处滴漏至行车路面, 且不同滴漏点的滴漏速度有所差别;侧墙渗漏水沿结构内表面向下流淌、积聚, 自装饰板接缝处及防撞侧石之间的接缝处流出 (图1) 。

2) 顶板、侧墙、底板、车道板的变形缝存在局部渗漏, 且局部区域的渗水量较大。顶板、车道板的变形缝下表面存在滴漏现象, 虽然部分变形缝下侧设置了接水槽, 但渗漏水流挂至接水槽覆盖范围的外侧后再滴漏至行车路面的现象较多, 另外接水槽排设至侧墙的端部也存在滴漏;部分底板变形缝对应的沥青路面存在渗水痕迹;从现场临时拆除的少量装饰板来看, 裸露的侧墙变形缝渗漏点以前已进行过堵漏处理, 但现在又产生了渗漏 (图2) 。

3) 沥青路面存在渗水痕迹, 且个别渗水面积较大 (图3) 。估计底板可能存在不规则裂缝, 产生的渗漏水自沥青层溢出;也可能为临近的底板变形缝产生渗漏水, 沿坡度流至沥青路面渗水处后溢出。具体为上述哪一种情况, 需对沥青路面进行切割作业后, 方可作出准确的判断。

2.2 渗漏水原因分析

综合隧道工程的现状分析, 渗漏水主要由接缝渗漏与不规则裂缝渗漏组成, 接缝渗漏包括变形缝渗漏与施工缝渗漏, 顶板变形缝与中板变形缝均有渗漏。

上述渗漏估计由以下因素形成:

1) 顶板变形缝可能因中埋式止水带在施工过程中设置不当或受损失效而产生渗漏。

2) 中板变形缝虽然不直接接触地下水, 但由于上层结构的顶板、侧墙存在渗漏, 渗水沿隧道纵向流动, 至中板变形缝处又产生横向流动, 形成渗漏现状。

3) 局部变形缝的下侧虽然设置了接水槽, 但接水槽的宽度过窄, 且未设限制渗漏水纵向流淌的滴水线, 导致变形缝处的渗漏水流挂至接水槽范围外滴漏至车道上;另外部分接水槽段之间的焊接质量存在问题, 使渗水直接由槽段接头处滴漏至车道上。

4) 不规则裂缝渗漏产生的原因主要是由于当时工期较紧, 混凝土养护时间不足, 保湿养护不到位, 混凝土水化过程中产生的水化热无法完全化解, 造成失水过多, 使顶板与侧墙形成一定数量的不规则贯穿性裂缝从而产生渗漏。

5) 沥青路面存在的湿渍, 也极有可能是底板产生不规则裂缝, 形成渗水, 自沥青层溢出。

6) 在混凝土浇筑过程中, 振捣施工不彻底, 使混凝土密实性较差, 形成基面虽然无裂缝存在但呈现出大面积湿渍的现象。

3 渗漏水治理措施

3.1 渗漏水治理的基本原则

1) 以维护隧道的行车安全为当前目标, 以确保隧道的耐久性使用寿命为长远目标。

2) 以影响行车安全的中板与顶板的严重漏点为重点治理对象。

3) 治理过程中, 先期以典型渗漏点为治理样板, 待样板效果彰显后, 再大面积开展同类型治理。

3.2 渗漏水治理注浆堵漏总体要求

1) 堵漏过程中, 应注意控制注浆压力, 不允许采用高压快速压浆, 以免造成压力过大, 损伤混凝土本体。

2) 采用的环氧树脂灌浆材料, 性能指标应达到JC/T 1041—2007《混凝土裂缝用环氧树脂灌浆材料》中固化物性能指标中的Ⅱ型要求;注浆材料油溶性聚氨酯灌浆材料应达到JC/T 2041—2010《聚氨酯灌浆材料》中性能指标的要求。对于没有行业标准的注浆与封缝产品等材料, 需经设计认可, 方可应用在工程中。

3) 注浆施工队伍应具备专业的防水施工资质。

3.3 渗漏水治理措施与技术要求

3.3.1 不规则裂缝渗漏治理

不规则裂缝渗漏分为3种情况:1) 较大的线漏或滴漏;2) 有湿渍而无明水;3) 只有较小面积的轻微湿渍。

不规则裂缝渗漏治理措施介绍如下。

1) 存在较大线漏与滴漏的裂缝, 宜采取钻孔注浆止水, 并符合下列要求:

(1) 对无补强要求的裂缝钻斜孔并注入油溶性聚氨酯灌浆材料止水, 注浆孔宜交叉布置在裂缝两侧, 钻孔应斜穿裂缝, 垂直深度宜为混凝土结构厚度h的1/3~1/2, 钻孔与裂缝水平距离宜为100~250 mm, 孔间距宜为300~500 mm, 孔径不宜大于20 mm, 斜孔倾角θ宜为45°~60°;当需要预先封缝时, 封缝的宽度宜为50 mm, 封缝材料采用快硬水泥 (图4) 。

(2) 对有补强要求的裂缝, 宜先钻斜孔并注入油溶性聚氨酯灌浆材料止水, 钻孔垂直深度不宜小于结构厚度h的1/3;待首次堵漏后无明显渗水现象, 宜再二次钻斜孔, 注入可在潮湿环境下固化的环氧树脂灌浆材料或水泥基灌浆材料, 钻孔垂直深度不宜小于结构厚度h的1/2 (图5) 。

(3) 注浆嘴深入钻孔的深度不宜大于钻孔长度的1/2。

(4) 结构性裂缝为需要补强的裂缝, 非结构性裂缝无补强要求。结构性裂缝主要为纵向水平裂缝, 非结构性裂缝主要为横向垂直裂缝。与水平向夹角小于45°的斜裂缝, 可认为是结构性裂缝;与水平向夹角大于45°的斜裂缝, 可认为是非结构性裂缝。

(5) 注浆压力宜控制在0.8~5.0 MPa。

2) 对于有湿渍而无明水的裂缝, 宜采用贴嘴注浆注入可在潮湿环境下固化的环氧树脂灌浆材料, 并符合下列要求:

(1) 注浆嘴底座宜带有贯通的小孔;

(2) 注浆嘴宜布置在裂缝较宽的位置及其交叉部位, 间距宜为200~300 mm, 裂缝封闭宽度宜为50mm (图6) ;

(3) 注浆压力宜控制在0.2~0.8 MPa;

(4) 封缝材料采用快硬水泥。

3) 对于较小面积的轻微湿渍点, 宜在基面清理干净的基础上, 骑缝涂刷水泥基渗透结晶防水涂料, 用量为1.5 kg/m2。

3.3.2 施工缝渗漏治理

施工缝的堵漏处理措施同不规则裂缝堵漏措施。

3.3.3 变形缝渗漏治理

1) 对于渗漏水量严重、且中埋式止水带的宽度已知的变形缝, 可钻斜孔穿过结构至中埋式止水带迎水面, 注入油溶性聚氨酯灌浆材料止水, 并宜在止水后于中埋式止水带两翼边缘部位注入可在潮湿环境下固化的环氧树脂灌浆材料。钻孔距变形缝边缘的距离D宜为结构厚度和中埋式止水带宽度之和的一半, 钻孔间距宜为500~1 000 mm (图7) ;对漏水点清楚的位置, 注浆范围宜为漏水部位左右两侧各2 m, 否则宜沿整条变形缝注浆止水。

2) 对查明渗漏点且渗漏量较小的变形缝, 宜在漏点附近两侧混凝土中垂直钻孔至中埋式止水带两翼边缘部位, 并注入油溶性聚氨酯灌浆材料止水;在止水后, 宜二次钻孔注入可在潮湿环境下固化的环氧树脂灌浆材料, 钻孔间距宜为500 mm (图8) , 注浆范围宜为漏水部位左右两侧各2 m。

3) 对于结构底板中埋式止水带损坏而渗漏的变形缝, 可埋嘴注浆止水, 并宜按照下列措施执行:

(1) 对查清渗漏位置的变形缝, 宜在渗漏部位左右各2~3 m的位置布置浆液阻断点;否则, 浆液阻断点宜布置在变形缝底板与侧墙转角处。

(2) 在阻断点之间埋设注浆嘴, 注浆嘴宜垂直于止水带中孔, 注浆嘴间距宜为500~1 000 mm (图9) , 注浆嘴宜选用带有阀门的金属或硬质塑料管为材质。

(3) 埋设注浆嘴前宜清理变形缝内填充物, 形成深度不小于50 mm的凹槽, 并宜采用速凝型无机防水堵漏材料埋设注浆嘴, 封闭阻断点之间的整条凹槽。

(4) 变形缝注浆止水材料宜选用固结体能适应形变的化学灌浆材料 (如丙烯酸盐浆液) 。

(5) 如施工条件允许, 也可按照3.3.3中的第1、第2点进行渗漏治理。

4) 对经注浆止水后形成的局部、微量渗漏水可沿变形缝于顶部及两侧设置接水槽, 底部设置排水盲管, 并与地下排水系统相连。接水槽和排水盲管应固定牢固, 排水应畅通, 排水速率应大于最大渗漏速率。接水槽与排水盲管应保证足够的宽度, 且与混凝土基面之间采用环氧密封材料或密封胶封闭, 顶板与中板下侧所设接水槽还需增设滴水线, 滴水线的材质为密封胶。

5) 变形缝的注浆压力宜控制在0.3~2.0 MPa。

6) 如有必要, 变形缝止水后可在背水面采取加强处理措施:

(1) 变形缝的加强处理应在无明水条件下进行。

(2) 加强处理措施1:采用专用粘合剂粘贴密封止水带。粘贴止水带前, 基层应平整、干净;强度符合材料施工要求, 采取热熔方式搭接, 搭接宽度不应小于50 mm;止水带中部应形成Ω形, Ω弧长宜为变形缝宽度的1.2~1.5倍;止水带与变形缝两侧混凝土基层的粘结宽度不应小于60 mm (图10) , 并应粘贴牢固、平整, 无漏粘。

(3) 加强处理措施2:采用压件系统设置内装可卸式密封止水带。施工前, 应先在变形缝两侧埋设膨胀螺栓, 螺栓间距不宜大于150 mm, 再在变形缝两侧周围500 mm宽范围内的基层表面预先多遍涂刷渗透型环氧树脂类防水涂料, 并做到基层表面平整、强度符合施工要求。止水带应安装牢固, 并应在混凝土基层及内装可卸式密封止水带间用丁基橡胶粘结带压密封实 (图11) ;内装可卸式密封止水带宜采用热熔搭接, 搭接宽度不应小于50 mm, 中部应形成Ω形, Ω弧长宜为变形缝宽度的1.2~1.5倍。

(4) 在易遭受外力破坏的使用环境下, 应采取必要的止水带保护措施。如已采用加强处理措施, 则无需设置接水槽或排水盲管。

4 施工注意措施

1) 渗漏水治理前, 应保持施工基面清洁, 无任何杂物, 以利于封堵接缝。

2) 渗漏水治理范围内的金属构件应确保固定牢靠, 避免渗漏水治理过程中对金属构件造成损坏或移位。

3) 隧道防火板的拆除范围应满足渗漏水治理的需求, 治理过程中应注意对治理范围周边的防火板采取临时保护措施。

4) 在治理工作完成后, 务必留出一定的观察期查看治理效果 (即混凝土本体直接暴露在外, 不安装防火板或装饰板) , 待确认达到治理功效后, 方可恢复安装防火板或装饰板。

5 结语

高速公路隧道渗漏问题 篇5

1 公路隧道渗漏水成因

公路隧道的水害原因是公路隧道在修建中破坏了原来地下水系统的平衡，比如破坏地下水的储存点和转移通道，随着隧道开挖和临空面的形成地下水向隧道区域汇集、渗出，造成地下水的重新分配，从而形成新的含水层和地下水转移通道，在隧道修建完成后，积聚的地下水将需要新的通道，水从结构薄弱的地方比如施工缝、变形缝、衬砌裂缝等发生渗漏，形成隧道渗漏水。其主要原因是地质、勘测设计、施工、运营管理几个方面。比如地质方面，隧道修筑会改变地下水分布，造成地下水沿着隧道围岩中存在的裂隙、节理、断层破碎带流向隧道，使隧道成为地下水的汇集漏斗，发生隧道漏水；勘测设计方面，由于对隧道通过的断层带、破碎带位置判断不准，没有采取匹配的防排水系统，导致隧道渗漏；再加上施工时隧道衬砌防水板施工不当，运营管理中防排水系统失效却并没有进行有效的管理和修复，造成渗漏现象。

2 施工各阶段的预防措施

要达到检验评定标准的要求，施工期间防排水措施是保证隧道构成的关键。在隧道施工中，不断的认识隧道渗漏水病害的成因，对防止问题产生是大有益处的。

2.1 开挖阶段

防止地表水下渗，及早处理地表水是隧道防止渗漏的第一环节。地表水是隧道地下水的补给源，为防止地表水渗入围岩，开挖前要求对隧道上方和左右一定范围塌陷、洞穴、凹坑、洼地、松土松渣仔细检查，对可能引起地表水下渗的地方进行处理，采用截、排、堵三种措施相结合的方法，尽可能的减少渗透量。现在高速公路多采用相近的二个隧道双车道单向行驶。在开挖时，一般情况是哪条隧道快，出水多些，早些；而进度稍慢的，相比较，出水少些。隧道设计有坡度，一般来说，坡下部位水相对来说要多些，坡上部位水相对来说要少些。隧道上坡若是阳坡，雨水补给多，阴坡地下水储量大。水在隧道是百害之源！施工中对出水的部位，水量的涌水大小情况，变化的规律，水对围岩稳定影响以及与隧道内各种地质灾害的关系，补给来源及水质成分等作好观测、试验和记录，找出渗漏根源，制定放排水方案，为初期支护，防排水系统的铺设，二次衬砌的施工，运营养护，提供可靠的依据。塌方地段是防水的薄弱点，在施工中更要注意。

2.2 初期支护阶段

若有大面积渗漏水时，不能简单的采取一堵了之的方法，而应该根据实际情况，找准出水点，钻孔将水引到排水系统，引水并安装牢固，对钻孔的位置作好记号，并对其数量、孔深、方向和渗水量等作详细记录，便于喷射砼后观察作进一步的处理。有这么一个实例：一隧道在开挖时拱部有水沿打钻孔中流出，而施工人员当时只考虑开挖，强行堵死，又未做记号，结果喷射混凝土后发生更大面积的湿润渗水，这时二衬施工人员打孔，想找出水点，连打几个孔都未找到，只好又堵上。过了一段时间，水储积越来越多，引起拱部下沉，只好挑顶处理。喷射砼面，一般比较粗糙，局部凹凸不平，还有外露的导管头，钢筋头，锚杆头，尖锐石子，均应清除，抹水泥砂浆面，特别是拱部应尽可能的喷平顺，不留凹凸，二次衬砌时，拱部凹凸处最容易出现空洞，空隙，难以处理。还易产生积水，发生渗漏。

2.3 施作防排水系统阶段

首先认真做好基础处理，其次依据开挖，初期支护期间的出水详细记录，布置防排水系统。以防排为主，防、排、堵综合治理，形成完善的防治和排泄体系。当防水设计与实际情况不符，出入较大或是设计有遗漏时，施工单位应及时申请设计变更。

色基础处理：检查隧道底有无溶洞、出水点、清理虚渣、积水、木材、废弃杂物、油污。如有出水，查明情况，根据出水量小，采取引排，注浆封堵等办法给予治理。

排水盲管、排水板、防水板（橡胶排水板加土工布）、止水带和止水条，粘结剂都是外购件，应按设计要求，选用质量可靠、价格合理、信誉良好的厂家定货，并按规范要求进行抽检，合格不产品不得使用。即使合格产品在储存时尽可能不受风吹、日晒、雨淋，避免尖锐物件损伤，防水板要直立存放，均要避免接触酸、碱化学物品。

横向、纵向排水盲管，防排水系统构造物的形状、尺寸、位置和埋设深度都应符合设计要求，一般在电缆沟下10公分，承包单位不得随意更改。铺挂时，要根据施工记录的出水点位置、大小来铺设，只能增加，不得减少。一是隧道围岩中的地下水有随季节变化的情况，二是地下水与喷射混凝土融合，产生反应，形成白色的泡沫物析出，易堵塞排水盲管。

排水板。一般多用在涌水，突水处，若能在喷射混凝土前埋设最好。先上排水板，外用排水管加强，再喷射混凝土逐步缩小喷射范围，如能埋设引排更好。

防水板。防水板多为不透水的高分子卷材，铺设喷射混凝土与衬砌之间，不起防水作用，对内外混凝土来说，起隔离与润滑作用，使初期支护喷射混凝土对二衬混凝土的约束力减少，可避免或减少二衬砼开裂，提高二衬砼的防水抗渗能力。粘结防水板时，先檫干净两搭接面上的油污、灰尘，搭接面大于10cm，粘接不小于5cm，涂刷时粘结胶液要涂刷均匀，用量充足，接头没气泡，褶皱及空隙，粘结要牢固，不能有假粘，漏粘，皱粘，生拉硬扯粘，粘后用手挤压，使两搭接面紧密粘合在一起。隧道内道路是有坡度的，防水板粘接缝应有正确的搭接方向，像老房上铺瓦，铺油毡一样，一块压一块，顺着压；粘接缝与模板台车的挡头板要错开，也要注意挡头板压板螺栓顶破防水板（漏浆不易看清楚）长度按设计要求铺，保证松弛度。不得有任何损伤（刺破，扎破，挂破，扯破）即使在浇注混凝土时发现，也要想尽一切办法修补，不留隐患。若当时不补，到施工完后（特别时通车后）发生渗漏时再予治理，不且投资大，而且很难达到预期的效果。应采用无定铺设，未施工部分的防水板连接部分要保护好不被损伤。焊边墙钢筋时，要采取遮盖措施，保护好防水板不被焊渣烧焦或烧成洞，也不能被钢筋和铁丝划破，补丁不能太小，距破边要大10cm。更不能刚粘完就模筑混凝土，这样会被混凝土水花热熏开，失去防水效果。紧急停车带（还有车行横洞，人行横通道，预留洞室）和主洞相连接处的防排水系统，应与正洞同时完成，搭接处要平顺，没有褶皱和破损。

止水带或止水条。止水带有高弹性和压缩变形的特点，它在荷载作用下产生弹性变形，能起到紧固、密封有效的防止渗漏水的作用。常家山，沟东，成王庄隧道用的橡胶止水带，不适合折弯预满，只能上下安装模板卡住止水带。下模板可按模板台车外形制作，上模板则因喷射混凝土面不平不规则不好定形制作。一是易漏浆，二是止水带易跑偏而偏移后小夹角里的混凝土不好振捣密实，容易有气泡、空隙，易产生渗漏水。止水带的长度要按实际长度认真裁断，最好不长也不短。若短了要接，接口要避开与积水和坡度小的部位。可斜接，用利刀削成坡面，表面打毛，清刷干净，焊接或粘接，外加力挤压，保证粘接，密实牢固；可搭接，长的靠围岩，短的靠台车，短的要多搭些，不得有任何破损（刺破、刮伤、暗伤痕、扯裂），一定要保证完好无损。

砼面处理。缝是隧道防水最薄弱的环节，二次衬砌是最后一道防线。缝若处理不当则将成为渗漏冒水的主要通道，甚至会造成衬砌侵蚀、冻害、电器设备锈蚀及危害交通等后患，应给予高度重视。隧道施工，施工单位为了开挖、衬砌两不误，混凝土衬砌除拱圈外，多采用半施工，这样就增多了不少施工缝，有路面与电缆狗之间的施工缝，有仰拱与边墙间的施工缝，有找平层与路面间的施工缝，有路面与电缆沟之间的施工缝，有边墙与拱圈间的施工缝，有拱圈与拱圈间的施工缝，有拱脚与电缆沟之间的施工缝，还有因停电或机械故障造成的施工停顿缝（大多显水平缝）及因多种原因造成的混凝土裂缝。砼面需要凿毛，规范上没有具体的要求（方向、坡度、深浅），施工多是象征性的“凿毛”，边上留上五六公分不凿，留下了不可估量的隐患。

3 混凝土裂缝

施工中由于种种原因，造成混凝土开裂，影响美观，影响结构强度，也给渗漏水留下了通道.开裂易发生在各种施工缝间，混凝土厚薄不均匀部位（包括预留洞室拐角处，预埋管件混凝土保护层不均匀部位）；洞口温差明显过大处；混凝土振捣不密实处；砼漏振处面恰巧又是砼泵口处；拆模过早，衬砌裂开；鼓风筒漏风，又正对着新浇筑砼部位；隧道开挖贯通后成烟囱状通风洞，风流变化，引起砼开裂；不养护引起砼开裂；岩石地区瞬间大量高压水作用，砼开裂；洞口和明洞段受偏压和山坡崩落岩土超载堆积，砼开裂；地震，暴雨……

4 结束语

渗漏水病害是公路隧道存在最为广泛的病害，因此有效的治理方法是值得关注的。治理方法的选择要依据渗漏水病害成因和程度，因地制宜，不同的环境成因和病害程度要采取不吲的整治方法，否则就会出现浪费大量财力、物力和人力的情况，或是出现达不到预期治理效果甚至是反效果的现象。因此，对隧道渗漏水病害以及治理方法的分析不论从防止公路隧道渗漏的发生方面，还是从提供合理、有效、经济的治理方法方面都有重要的借鉴和参考价值，对改善和提高公路隧道的运营环境具有重要的理论和工程意义

摘要：公路隧道是公路的咽喉部分, 若隧道局部产生破坏就会造成整段高速公路不能使用, 导致巨大的经济损失和不良影响。文章分析了公路隧道渗漏水的原因, 并综合考虑公路隧道各方面因素, 探讨了各施工阶段的预防措施。

关键词：高速公路,公路隧道,渗漏水,病害

参考文献

[1]杨新安, 黄宏伟, 隧道病害与防治[M].上海同济大学出版社, 2002.

[2]李治国, 张继奎, 病害隧道调查及裂缝治理技术[J].现代隧道技术, 2002, (增刊) .

[3]戴宏伟, 公路隧道渗漏水成因、危害机理和冻害问题研究[D].上海;同济大学, 2006.

浅议一般公路隧道渗漏水处理技术 篇6

一般公路隧道均要求:拱部、边墙不滴水;路面不冒水、不积水, 设备箱洞处不渗水;洞内排水系统不淤积、不堵塞, 确保排水通畅;严寒地区隧道衬砌背后不积水, 路面、排水沟不冻结。渗漏水是公路隧道最主要的质量通病。目前大部分的隧道均存在不同程度的水害, 直接影响了隧道的运营安全。因为地质、设计、施工等多方面的原因, 造成隧道特别是一般公路项目隧道渗漏水不可完全避免。地质方面的原因有围岩段地质条件较差, 地下水埋丰富, 而地下水对混凝土有弱酸性腐蚀, 对钢筋混凝土中的钢筋具有中等腐蚀。设计方面的原因有衬砌厚度不足、混凝土强度不够、防排水设计不足等。施工方面的原因有开挖方式不科学、初期支护阶段、二衬阶段、混凝土浇筑阶段及养护阶段的缺陷等。隧道二衬结构渗漏水的处理是决定结构外观质量的关键。通过采用堵漏与注浆相结合的施工技术, 通过认真做好注浆、堵漏, 保证防水工程的工程质量。

2渗漏水处理使用材料

2.1 堵 漏

堵漏材料:京汤水不漏、130瞬间止水剂等。

(1) “京汤水不漏”是一种高效防潮、抗渗、堵漏材料, 也是极好的粘结材料。分“缓凝型”、“速凝型”和“超速凝型”三种, 均为单组份灰色粉料。“缓凝型”主要用于防潮、防渗;“速凝型”和“超速凝型”主要用于抗渗、堵漏。其主要技术指标:凝固时间:20～90 min;抗压强度:30～40 MPa;不透水性:>0.7 MPa;其主要特点:快速带水堵漏;迎背水面均可使用, 施工简便;凝固时间可调节, 防水粘贴均可。

(2) 130瞬间止水剂是一种不收缩, 且具有膨胀性的遇水硬化的粉状聚合物, 加水即可使用。在水中或潮湿空气养护条件下, 固结体具有微膨胀性 (膨胀率为1～3‰左右) , 以填塞所有孔隙达到防水功效, 没有氧化和收缩的现象。当温度不低于10 ℃时, 可在46 s内凝固, 早期强度高, 1 h强度达15 MPa, 28 d强度达40 MPa, 后期强度继续增大, 使用年限与一般混凝土一样长久。

2.2 注 浆

注浆材料采用普通水泥浆、水玻璃或水泥-水玻璃混和液。水玻璃为传统注浆材料, 对处理混凝土中细微裂缝有独到的效果。

3施工程序

二衬施工完毕后, 进行二衬墙渗漏水处理。隧道二衬一般在侧墙起拱线以下的墙面上发生渗漏水现象。针对不同部位, 采取不同的处理措施。墙面点状、面状渗漏水侧重于堵漏施工, 施工缝部位重于注浆施工, 但均采用堵漏、注浆、引流相结合的施工工艺。工艺流程见图1。

4渗漏水处理施工工艺

(1) 检查墙面, 标出渗漏水部位, 根据渗漏水情况, 确定处理方案。

对于点及裂纹渗漏水的, 采用凿槽堵漏方案;对于面渗漏水的, 视渗水轻重程度分别采用堵漏和注浆方案;对于施工缝的渗漏水, 将采用注浆方案。但也不是绝对的, 要根据具体情况, 综合分析漏水原因而采取最适宜的处理方案。

(2) 堵漏施工工艺。

①对于裂缝渗漏水, 沿裂缝剔凿出宽深各为20 mm、40 mm的凹型槽, 对于渗漏点, 则以渗漏点为圆心凿洞, 孔洞直径为10～30 mm, 深为20～40 mm, 孔洞尽量保持与基面垂直;另外, 凿连续墙槽缝要适当加深加宽, 按接缝两边的疏松程度而定;②彻底清理并清洗凹型槽及孔洞;③取适当量的堵漏材料加水拌制成泥状, 搓成条形或锥形, 迅速将胶泥堵漏到槽 (洞) 中, 并用力挤压密实, 保持45～60 s不动;④对漏水情况严重的, 应采用注浆施工方案。

(3) 注浆、引流施工工艺。

1) 传统注浆工艺:

注浆主要是在施工缝部位, 该部位主要是由于浇筑混凝土时处在模板的端头部位, 部分施工缝处由于工人施工时操作不到位, 混凝土不能完全密实填充, 尤其在拱顶部位, 该处的膨胀型止水条往往起不到止水的作用。同样, 由于止水条安装不规范, 在施工缝整个断面上都会有漏水的可能, 而这种情况也比较普遍, 因此用采注浆的方法可达到较好的堵漏效果。

①查渗漏点:

将基层表面擦干, 立即均匀撒一层干水泥, 若表面有湿点或印湿线, 即为漏水孔、缝, 从而确定渗漏部位;

②凿眼及钻孔:

先以渗漏点为中心点凿一直径约100 mm, 深度约40 mm的凹坑, 再用冲击钻或专用打孔设备, 自渗漏点向混凝土内打Φ20 mm的孔I, 孔深200～300 mm, 以同样的方法在同一断面的拱顶部位打孔II。如图2所示。

③埋设注浆管。

采用Φ20 m水管 (带丝扣连接阀门) 埋设, 管口中心对正钻眼位置。然后用凝结快 (初凝8 min, 终凝15～20 min) 粘结好的环氧树脂砂浆封管。封管时将表面凿除部分全部封堵;

④注

浆。注浆管埋设1小时后方可注浆。采用双液注浆泵泵注浆, 注浆材料水泥水玻璃双液浆, 配比为水泥:水玻璃=1∶1。注浆压力为0.5 MPa, 注浆系统如图3所示。

注浆前, 先用水代替浆液灌注, 以检查除注浆注管外其它部位是否有漏水现象, 以免出现漏浆。试灌时记录灌水量和灌水时间, 为确定灌浆量和灌注压力提供参考。注浆时, 垂直缝应按先下后上的顺序进行。注浆管接埋设好的注浆管Ⅰ, 打开注浆管Ⅱ阀门, 灌浆开始后, 逐渐升压, 待注浆管Ⅱ出水后先不要封闭, 见浆液后立即封闭其孔, 仍继续压浆, 使浆液沿着漏水通道推进。并把注浆泵开泵到规定压力值, 停泵。让灰浆慢慢渗入, 到表面压力下降到0.1 MPa时, 二次开泵升到规定压力值, 如此反复进行, 直到压力稳定在规定压力值不再下降为止。当压力解除后不再有漏水和渗水现象时, 该处注浆完毕, 移到下一注浆孔灌注。

⑤拔管及封堵。

注浆完成后, 将注浆管沿孔根部用手砂轮割除, 然后将孔口清刷干净, 孔底用130瞬间止水剂材料封堵, 表面用1∶2～1∶2.5水泥砂浆抹平。

2) 引流。

对于墙面大面积渗水, 这方面原因主要是二衬内部防水板被破坏, 而底板泻水管堵塞, 致二衬内水位上升, 便造成二衬混凝土大面积渗水, 对于这种渗漏水情况的处理, 主要是通过引流的方法加以处理。方法如图4所示。

①先在渗水区域的下部距潮湿印记边缘300 mm处, 紧贴地板表面打两个Ф32的泻水孔, 使二衬后的地下水得以排除;然后, 在泻水孔的下部底板上凿一直径10 cm深10 cm的积水坑, 并在隧道底板上凿10 cm深宽5 cm的沟槽, 槽中埋Ф32PVC排水管, 将墙底泻水孔的水引至隧道排水沟中。

②孔洞和沟槽的封堵, 在墙脚泻水孔与积水坑之间先用PVC盲沟材料 (大粒径碎石也可) 填充, 在盲沟材上盖一层土工布, 防止砂浆堵塞盲沟材缝隙, 孔洞先用京汤水不漏堵漏材料堵2～3 cm厚一层, 等水不漏凝固后, 用1∶2.5防水砂浆把孔洞部位及泻水管槽抹面即可。

3) 施工注意事项及安全措施。

①所选用的输浆管必须有足够的强度;浆液在管内流动顺畅。

②注浆施工力求一次注好, 对注浆量较大部位必须连续注浆, 设备的压力和流量满足施工需要。

③注浆过程中要始终注意观察注浆压力和输浆管的变化, 当泵压骤增、注浆量减少时, 多为管路堵塞或被注物不畅;当泵压升不上去, 进浆量较大时, 检查浆液粘度和凝固时间。

④注浆过程中出现跑浆、冒浆, 多属封闭不严导致, 当出现此种情况应停止注浆, 重做封闭工作。

⑤注浆前严格检查机具、管路及接头的牢固程度, 以防压力爆破伤人。

⑥操作人员在配制浆液和注浆时, 要戴眼镜、口罩、手套等劳保用品, 以防止损伤眼睛和皮肤。

⑦注浆时注浆管附近严禁站人, 以防爆管、脱管伤人。

5结束语

通过施工实践, 采取上述施工技术, 很好的控制了结构的渗漏水现象, 为同类隧道工程结构的渗漏水处理积累了一些经验。需要强调的是, 关键是在二衬施工前的防水工程的施工质量及混凝土的浇筑质量, 最大可能的做好防止渗漏水的的施工关键工序。当然没有一种材料是百分之百可靠的, 没有一种施工方法是尽善尽美美的, 只有在正确选材、合理施工, 才能达到彻底防水的目的。

参考文献

[1]GB50208-2002, 地下防水工程质量验收规范[S].

[2]GB50108-2001, 地下工程防水技术规范[S].

公路隧道渗漏水危害及预防措施 篇7

关键词：隧道,渗漏水,防水夹层,接缝

改革开放以来,我国的交通事业得到蓬勃的发展,公路隧道作为公路工程建设中重要的结构物,也迎来了空前的建设高潮。因为它在改变线形、缩短里程以及提高运营效益等方面发挥着越来越重要的作用,然而其运营管理却不尽如人意,目前大约占总数1/3的公路隧道存在着不同程度的渗漏水现象。

1 公路隧道渗漏水危害

1)对隧道的稳定、洞内设施、行车安全、地面建筑和隧道周围水环境产生诸多不良影响甚至威胁。

2)路面积水,行车环境恶化,降低车轮与路面之间的附着力,行驶在上面的车辆容易由于轮胎与路面之间的摩擦力减小而发生滑移现象。

3)隧道渗漏水加快其内部设施锈蚀,影响设备的正常使用,缩短线路设备的使用寿命,增加维修费用。

4)长期渗漏水容易使衬砌剥落、风化、隧道的使用可靠性降低,如果渗漏水中含有侵蚀介质,将造成衬砌劣化,降低衬砌的承载能力。地下水隧道区域汇集将浸泡腐蚀隧道围岩,使围岩强度和稳定性降低,冲淘衬砌背后围岩形成空洞,影响围岩和衬砌的长期稳定,形成巨大的水压力,威胁衬砌安全。

5)在寒冷地区,反复的冻融循环在衬砌内部造成混凝土冻胀开裂的破坏;在衬砌和围岩之间造成冻胀,引起拱墙的破坏。

2 公路隧道的渗漏原因分析

2.1 隧道的开挖使地下水渗流场发生了变化,隧道周边的地下水集中向隧道方向排泄

多年来,赋存于地层中的地下水按照由高压力区向低压力区渗透、补充、排泄的规律,形成了自己的正常渗流场和循环系统,通过正常的循环系统保持了地下水的基本稳定。隧道的开挖,在原有地层中形成了一个“空洞”,破坏了原地下水的平衡状态,形成了地下水的的压力区,改变了地下水的地下径流方向,向着开挖后的隧道方向汇集。研究表明,隧道开挖后,在隧道周围一定范围内形成了围岩松动区,在此范围内,由于地层原始地应力的调整,围岩产生变形,裂缝张开,从而使地下水沿张开裂缝流入隧道,而在隧道开挖轮廓线较远处,地层未受到扰动,地下水的径流路线仍按原来的规律进行。由于地下水径流路线的改变使流入隧道附近的地下水量突然增多,给隧道渗漏水提供了充分的条件。

2.2 隧道防水层失效

公路隧道复合衬砌中铺设的防水夹层可称之为结构外的防水,也是隧道防渗漏的第一线。从结构外防水的目的来看,防水层就是利用防水材料在隧道的结构外形成一道隔水屏障。但由于设计施工或是选择防水材料不当等各方面的原因导致防水层并没有起到预计的效果。

2.3 隧道接缝处的防水失效

隧道接缝处的防水一般是指伸缩缝、沉降缝、施工缝和变形缝的防水。伸缩缝、沉降缝和施工缝亦称“三缝”。为便于施工而设置的缝为施工缝,若建筑物平面尺寸过大,因热胀冷缩的缘故,可能导致在结构中产生过大的温度应力,需在结构一定长度位置设缝将建筑分成几部分,该缝即温度缝,为避免沉降不均匀而破坏结构所设置的缝为沉降缝。隧道中最易渗水的部位就是施工缝和变形缝。根据资料,国内既有隧道的渗漏水70%是在“三缝”和变形缝处。施工缝出现渗漏一般采用注浆就可以解决,而变形缝渗漏采用一般的化学浆体可以暂时堵漏,但时间长了由于温度沉降缝变化产生的相对运动,变形缝也在变化,而浆体不能适应故也不能长时间的防水。公路隧道的变形缝为保险起见通常设三道防线,即迎水面处缝内嵌有弹性密封膏,中间是中埋式止水带,结构内面又是弹性密封膏。尽管设有三道防线,却仍有很高的渗漏几率。

2.4 衬砌混凝土结构自身的防水失效

衬砌混凝土结构自防水是公路隧道的第二道防水线,也是最后一道防火线。目前尽管采取各种方法和措施来配置各种防水混凝土,但在实际工程中还是出现很多混凝土渗漏的情况。究其原因有两个方面:1)混凝土本身存在缺陷,如混凝土表面呈蜂窝麻面。防水混凝土必须认真施工才能防水,如果混凝土振捣不够、漏振、漏浆等都会导致混凝土自防水失效。2)衬砌混凝土结构出现裂缝。公路隧道衬砌混凝土的裂缝一般表现为拱部墙部的环向裂缝、纵向裂缝以及各种乱向裂缝。混凝土一旦出现贯穿裂缝就不可能防水了。

3 公路隧道渗漏的若干预防措施

3.1 采取措施尽量割断或减少地下水向隧道方向的渗流

割断或减少地下水向隧道方向的渗流是防止隧道渗漏水的主动性措施。其主要措施如下:

1)浅埋隧道洞口隧道上方的洼地要填平,对可能渗入隧道中的池塘、沟渠进行疏浚、铺砌,减少池塘或沟渠水下渗。

2)隧道开挖时,尽量采用光面预裂等控制爆破技术,尽量减少开挖对地层扰动,缩小爆破引起的松动区,从而减小地下水对隧道的危害。

3)在高压富水破碎软弱围岩地段,开挖前进行全断面或帷幕注浆,在开挖隧道周围形成一定厚度的不透水或弱透水的防水帷幕圈,防止或减少地下水向隧道渗流。

3.2 提高复合衬砌防水夹层的完整性和密闭性

1)选用优良的防水材料。

选择性能优良的防水材料是保证防水夹层的完整性和密闭性的物质基础。目前公路隧道的防水夹层一般由防水板和垫层组成。选择防水板材料除需满足基本防水要求外,还要具备抵抗各种变形强度和延伸性能、抵抗高温老化和低温冷脆性能,还要有抵抗穿刺挤压及抵抗介质侵蚀性能以及与基层紧密粘结的性能。

2)防水板的施工采用无钉铺设。

防水板的铺设工艺有两种,即有钉铺设法和无钉铺设法。由于有钉铺设法在形式上已经破坏了防水板的完整性,因此这种方法基本上被无钉铺设法所取代,无钉铺设法将防水板与固定垫层的塑料垫片热合在一起,基本上保证了防水板的完整性和密闭性。

3)提高隧道的初期支护质量。

由于减少作用在防水层的压应力和剪应力是防止防水层破坏的重要途径,所以应加强初期支护增加围岩的自承能力。由于混凝土表面的不平整极易破坏防水层的完整性,所以应使喷射混凝土表面在宏观和细观上尽可能平整。

3.3 提高隧道接缝处的防水能力

1)对弹性密封膏做缓膨胀处理。

在施工过程中,由于施工用水以及洞内湿度较高等原因导致弹性密封膏在下一阶段混凝土未浇筑之前已经膨胀,导致其失去后期膨胀止水功能。解决这一问题的方法一般是对其做缓膨胀处理,为后期膨胀止水提供一定空间,增加弹性密封膏与混凝土基面之间的密实性。

2)对中埋式止水带接茬处的正确处理。

对止水带来说,其接茬处是防水的薄弱环节。除了对止水带接茬处打磨整形并可靠胶合外,还应尽量将接茬处设置在边墙或拱脚上下排水坡度较大处,使水流尽快顺畅通过接茬处。

3.4 提高衬砌自防水能力

1)合理配置防水混凝土。

由于对混凝土结构自防水的认识比较片面,往往只看重混凝土的抗渗等级,错误地认为抗渗等级越高其自防水效果越好。其实抗渗等级越高需要的水泥比例越高,而这样却容易使混凝土收缩裂缝增多,就起不到防水的效果。目前隧道工程中用的最普遍的是外加剂型防水混凝土的外加剂与混凝土配合比进行试验,并且确认合格后才能投入使用。

2)加强混凝土的施工与养护工作。

在混凝土的施工作业过程中,由于施工的不慎导致混凝土因振捣不够、漏振漏浆等使混凝土存在缺陷。加强混凝土的养护工作可以减少混凝土水分因过早蒸发而产生干缩裂缝。

4 结语

隧道的渗漏问题是比较普遍的但也是影响隧道安全运营的重大问题。文中根据目前的防排水措施,对隧道的渗漏原因进行了分析,并提出预防隧道的若干措施。随着隧道工程技术的发展及防水技术的进一步完善,在广大工程技术人员的高度重视及努力下,相信不久的将来隧道工程的防水状况会发生日新月异的变化。

参考文献

[1]杨新安,黄宏伟.隧道病害与防治[M].上海:同济大学出版社,2002.

[2]吕康成,崔凌秋.隧道防排水工程指南[M].北京:人民交通出版社,2004.

[3]薛绍祖.地下建筑工程防水技术[M].北京:中国建筑工业出版社,2003.

[4]王薇,向延念.隧道的检查、养护与无损检测[J].世界隧道,2002(5):64-67.

[5]王建秀,朱合华,唐益群,等.双连拱公路隧道裂缝成因及防治措施[J].岩石力学与工程学报,2005(1):195-201.

高速公路隧道渗漏问题 篇8

关键词：公路隧道排水系统,渗漏水防治管理,质量管理

公路隧道是现代交通体系的重要一环, 渗漏水是公路隧道常见通病之一, 对于公路隧道产生侵蚀, 严寒地区可能会产生冻融循环, 破坏公路隧道结构, 危及行车安全。为了确保公路隧道使用寿命以及确保使用安全, 需要做好排水系统质量管理, 加强渗漏水防治管理。本文对公路隧道渗漏水危害进行研究, 提出公路隧道排水系统质量管理措施以及渗漏水防治技术。

1 公路隧道渗漏水危害与成因

1. 1 公路隧道渗漏水危害

渗漏水是公路隧道的常见病害之一, 其会对行车安全、洞内设备功能、衬砌等产生影响, 具体的影响在于: 第一, 渗漏水对公路隧道产生影响, 因为其渗漏水不及时处理, 会导致路面出现打滑、车轮空转等危害, , 从而影响行车安全; 第二, 影响公路隧道内部设备功能, 渗漏水会导致隧道路面腐蚀, 处于电气化区段的路面结构、排水设备等均会受到渗漏水的影响, 严重的排水不良导致路面结构恶化; 第三, 渗漏水导致隧道衬砌老化, 由于酸性水、冻害等因素, 会导致公路隧道老化, 衬砌承载能力降低, 严重影响隧道结构。

1. 2 公路隧道渗漏水成因

引发公路隧道渗漏水的主要原因包括公路隧道本身的地质原因、防排水系统设计原因等多种原因, 具体表现在: 第一, 公路隧道渗漏水地质原因, 一些公路隧道建设破坏了原有的地下系统的水平衡, 比如隧道地形地貌起伏较大、隧道洞身围岩风化较为强烈、风化缝隙水等地下水丰富的地区, 渗漏发生相对频繁; 第二, 防排水设计质量管理不足, 因为公路隧道地质复杂, 勘探费用昂贵, 针对防排水设计管理不足, 而且设计中只是考虑隧道防排水系统的通畅, 而忽视了系统的可维护性、检修困难、隧道容易堵塞等问题, 一旦发生渗漏水, 处理难度大, 影响隧道交通; 第三, 施工控制不足, 对公路隧道防排水系统的施工控制不足, 其中施工组织、施工人员安排、地表工程处理、初期支护、衬砌背后防排水措施、防水板质量、二次衬砌等控制不到位, 影响施工质量; 第四, 施工监理不足以及养护不及时, 因为施工过程监理不足以及出现病害后处理不及时, 造成隧道防排水系统拥挤, 引发危害扩大。

2 公路隧道防排水设计与质量管理

2. 1 公路隧道排水设计概况

以某新建高速公路为例, 其中全线隧道为27km, 按照新奥法进行隧道设计, 公路隧道采用复合式衬砌。为了保障公路隧道防水效果, 采用“防、排、截、堵相结合, 因地制宜, 综合治理”为原则进行排水设计, 为了确保隧道内部行车安全以及设备的正常使用, 对于公路隧道的地表水与地下水进行处理, 形成完善的防排水系统, 防治渗漏水, 确保防水安全。

2. 2 公路隧道排水设计方案

公路隧道的排水设计措施与方法具体为, 第一, 防水措施, 公路隧道采用C25 防水混凝土作为二次衬砌的混凝土, 混凝土的质量能够达到公路隧道标准要求, 为了确保防水效果, 隧道初期支护与二次衬砌铺设无纺土工布作为防水材料, 施工缝采用水膨胀单液型密封剂; 第二, 排水措施, 工程所采用的排水措施是在隧道内环向铺设隧道管, 用管道将水引到边墙两侧, 采用双壁打孔波纹管集水, 并且采用PVC横向排水管进行集水后排出洞外, 将排水管道与洞外的排水沟和截水沟形成完整的排水系统; 第三, 堵水措施, 根据公路隧道情况对隧道防排水系统进行研究, 加强防排水系统的完善管理。

2. 3 排水系统质量管理措施

在公路隧道排水系统设计与施工中, 采取以下方式进行质量管理, 确保公路隧道的设计与施工满足工程建设的需求, 降低渗漏水发生几率。为了确保排水系统质量, 需要从以下方面做好质量管理: 第一, 创新设计理念, 优化设计管理, 结合公路隧道地质勘查报告以及现场的实际情况, 严格设计审查管理, 采用动态设计理念, 结合东路隧道排水需求、地质情况、工程防护等多方面开展排水设计管理, 确保排水设计工程合理, 具有可维护性, 并且不断优化设计, 推行首件工程认可制度, 严格工程设计管理, 确保标准设计图成熟完整, 具有指导性; 第二, 防水材料质量控制, 加强防水材料的质量控制, 对于公路隧道系统的防水卷材、橡胶止水带等质量进行控制, 严格材料选择, 确保防水材料的质量控制, 防水材料必须具有质量合格证书、经过检验合格后方能够进入现场, 满足排水工程的需求; 第三, 施工控制要点, 防水板施工时, 确保防水板与喷层表面密切贴合, 防水板接头处不得有气泡、褶皱以及气泡等缺陷, 确保接头牢固, 防水板焊接控制严格, 避免烧焦或旱穿, 衬砌钢筋安装以及预埋件设置时, 应该加强模板安装管理, 采取固定或移动保护板对成品防水板保护钢筋焊接或绑扎过程; 对中埋式橡胶止水带和止水条的控制严格, 混凝土施工前将止水带固定于头板中间, 要求止水带和止水条严格弥合; 中心水沟的质量控制要求平直、顺坡, 试水试验质量达标; 第四, 实施精细施工控制, 采用责任落实制管理, 采用精细施工的方式进行管理, 完善技术交底, 对排水工程的组织施工、关键部位、关键工艺等进行严格规范, 按照规范进行施工监督管理, 二次衬砌前检查隧道排水系统, 并且确保排水系统的有效性与合适性, 加强通车运营的公路隧道的养护管理, 及时处理已经出现的质量隐患, 确保排水系统质量。

3 渗漏检测与防治技术

3. 1 渗漏检测技术

对于公路隧道排水系统出现渗漏问题, 应该采取有效的方式做好渗漏管理, 可以采用以下方式开展渗漏水检测管理: 首先, 收集公路隧道排水系统的相关资料, 包括其设计图纸、施工监理资料、李师维修记录等相关资料, 准备皮尺、标尺、p H试纸、可溶性荧光素粉、数码摄像机、水桶、地温表等相关工具仪器; 其次, 对隧道洞外进行分析, 检查排水系统是否完好、山体自然坡面是否严重破坏, 隧道轴线有无滑坡或裂缝; 第三, 寻找公路隧道的渗漏点, 尤其是对渗漏相对集中的地段进行分析, 擦除其中的渗漏点, 判断水流走向, 分析水源补给的来源自己走向, 因为渗漏是由多种原因造成的, 分析其中的渗漏部位, 分析渗漏表面情况, 必要时需要进行部分凿除; 第四, 对渗漏点的状态、部位以及水量进行分析, 研究其渗漏水量与裂缝的关系, 研究渗漏水水质, 完成渗漏水专项检查表格, 为防止措施提供依据。

3. 2 防渗漏技术

针对公路隧道系统的渗漏水, 应该采取遵循“防、排、截、堵相结合, 因地制宜, 综合治理”的原则进行防止管理, 无论是施工过程还是运营养护期间的渗漏水, 都需要及时处理, 为了避免渗漏扩大, 应该根据“大漏变小漏, 缝漏变孔漏, 即将大面积的渗、漏水缩小为小面积或集中于一点, 最后堵塞漏水”的流程进行渗漏水防治管理, 具体如下: 施工缝处的渗漏水管理, 施工过程应该尽量减少施工缝的数量, 采用连续浇筑的方式进行浇筑管理, 确保防水板质量以及施工质量第二穿墙管渗漏水管理, 穿墙管与混凝土的粘合力差, 是渗漏水多发的部位, 因此施工应该高度重视, 严格预埋管道管理, 尽量不采用穿墙螺栓, 振捣过程不得碰到管件; 第三, 预埋件渗漏水管理, 严格控制预埋件尺寸与保护层厚度, 确保预埋件不知合理, 必要时采用流动性混凝土进行施工, 保护预埋件; 第四, 变形缝渗漏水, 清理止水带周围杂物, 检查变形缝止水带的质量, 严格止水带质量以及施工质量, 铺贴止水带时严格控制工艺流程, 为了避免直追带开裂, 需要采用木板隔开; 第五, 结构体自身防水, 强化混凝土质量控制与施工管理, 避免混凝土裂缝。

4 结语

公路隧道防水系统是确保公路隧道使用安全与结构使用寿命的关键部位, 为了确保排水质量, 避免渗漏水质量问题, 需要严格要求工程质量的同时, 完善排水管质量管理。对于出现的渗漏水质量问题, 查清原因, 采取有效方式进行防治管理。

参考文献

[1]中华人民共和国行业标准.公路隧道设计规范 (JTG D70--2004) [S].北京:人民交通出版社, 2004.

[2]中华人民共和国行业标准.公路隧道施工技术规范 (JTGF60-2009) [S].北京:人民交通出版社, 2009.