藍商高速公路白家坪1#隧道明洞滲漏水處理施工技術探討

李祖龍

(身份證號：452527197807291553 江蘇 揚州）

藍商高速公路白家坪1#隧道明洞滲漏水處理施工技術探討

李祖龍

(身份證號：452527197807291553 江蘇 揚州）

針對藍商高速公路白家坪1#隧道明洞出現的滲漏水現象，通過對隧道的設計、施工工藝缺陷和地質、氣象等客觀影響方面分析原因，介紹了治理的原則、措施、工藝。

隧道；明洞；滲水；原因；治理

前言：

藍商高速公路地處陜西省秦嶺山脈，地形崎嶇不平，起伏變化較大。秦嶺的地質演化歷史悠長，構造強烈復雜，藍商高速公路全線地質條件比較復雜，橫向斷裂多、巖體變形較破碎、局部軟弱夾層多，導致工程施工難度很大，施工質量控制難。藍商高速公路通車后，全線隧道的明暗洞部位均出現不同程度的滲漏水，部分隧道的拱部也出現了漏水現象。由筆者單位負責施工的白家坪1#隧道在明暗洞交接處也出現了滲漏水情況。隧道滲漏水影響了隧道行車安全、整體美觀和結構穩定，需要及時治理。本文通過對白家坪1#隧道的滲漏水病因進行簡要的分析，著重介紹了藍商高速公路白家坪1#隧道明洞滲漏水治理的原則、措施、材料和工藝，為類似地質情況的隧道提供一些思路。

一、隧道明洞滲漏水原因分析

1、客觀原因

（1）隧道所處的秦嶺山脈地質構造強烈復雜，橫向斷裂多、巖體變形較破碎、局部軟弱夾層多，施工完畢后的地質由于原巖體結構被破壞，局部應力集中，地層不均勻沉降或滑移面活動都將對隧道結構造成破壞，使得襯砌結構出現裂縫等，形成滲漏水通道，導致隧道防水系統發生不同程度的破壞。

（2）隧道周圍裂隙水中鈣物質較多，造成了隧道排水系統堵塞。

（3）由于冬季氣溫低，使得排水管凍結，引起排水管、襯砌開裂凍脹，產生新的水流通道。新的水流通道在低溫下，又產生凍脹開裂，形成惡性循環。

2、主觀原因

（1）隧道的原設計防排水系統不完善。隧道雖然采用了復合式襯砌，但當二次襯砌產生貫穿性裂縫時，防水板已經破壞失效。

（2）巖體與混凝土的析出物、渣體極易堵塞排水管道，導致地下水沒有出路，而沿襯砌施工縫和裂縫滲漏出來。

（3）施工中采用的新型止水材料—止水膏由于施工和產品質量問題，對施工質量產生一定的影響，很難嚴格達到防水標準。

（4）施工中防水板安裝不規范，未處理好防水板的接縫和破損部位，導致滲水，排水管路堵塞，等等。

（5）混凝土施工中產生的滲漏水通道：①混凝土澆筑時水灰比過大，形成開放性毛細泌水管路；②混凝土拌合物和易性不佳、混凝土質地不夠均勻、水泥漿未能與骨料表面很好粘結、未能很好灌滿搗實產生疏松層或留下各種形狀的縫隙與孔洞，形成透水縫隙；③襯砌混凝土材料中有雜物，腐爛后形成縫隙或孔洞。特別是在兩環混凝土接縫部位，由于擋頭板未拆除干凈，腐爛后形成縫隙而漏水；④“三縫”處理不當，產生的漏水縫隙；

（6）經長安大學檢測單位的雷達檢測顯示，隧道襯砌厚度局部區域達不到設計要求，部分襯砌和附近圍巖存在不密實、脫空、破碎等缺陷，說明施工質量控制存在問題。

（7）隧道洞門上端、隧道內部等處的排水設施維護不到位，存在部分截水溝、排水溝堵塞，大氣降水不能及時排走而大量滲入到隧道明洞周邊的情況。

二、滲漏水治理措施

根據雷達檢測和現場調查成果，初步確定藍商高速公路白家坪1#隧道明洞滲漏水原因可能有三點：A、明洞位置的泄水管堵塞，地表水沿被刺穿的防水板滲漏進去，在襯砌板縫之間的縫隙一級混凝土的缺陷部位滲漏出來；B、明洞洞頂回填土石不規范，隔水層回填沒有嚴格按規范進行，導致地表水直接滲漏下去進入二襯；C、滲水部位的橫向排水管與縱向排水管均已被堵塞，無法將水排至地下邊溝。

通過以上分析，我們確定該隧道的滲漏水治理的原則為：截、堵、排相結合。

1、地表水截流

將隧道明洞上方的洞頂土方開挖至滲漏水面底以下20cm，重新人工回填粘土夯實至滲漏水面頂以上20cm，然后在上面設置20cm～30cm厚的排水碎石墊層，務必與原布設的泄水孔相通，并用風鎬將泄水孔擴大并疏通，在泄水孔底塞入一個外裹無紡布的鋼絲球，重新將坡面回填平順，同時對洞頂的截水溝、排水溝等排水設施進行疏通整修，盡量不使地表水滲流到隧道明洞周邊。

2、鑿槽引排

在開鑿二襯壁面豎向管槽進行引排。施工步驟如下：

（1）表面清洗：把缺陷部位的襯砌混凝土表面清洗干凈，找該部位中心處的縫隙的位置及水源；

（2）割縫或鉆孔：在滲水縫隙左右各3cm處用切割機割深為6～8cm的縫，或用沖擊鉆每隔2cm鉆孔，為鑿槽做準備；

（3）鑿槽：人工鑿出深度為10cm（施工縫）或8cm（襯砌裂縫）的槽，一般鑿成內大（7cm）外小（5cm）的倒梯形槽，保證外敷防水層有2～3cm厚，將開鑿的粉渣用空壓機吹干凈或用清水洗干凈。；

（4）埋管：在槽底反扣埋設φ50PVC半圓管直至邊墻底部，管內放置2cm× 2cm的海綿條，用U型卡釘固定，邊墻底部至縱向排水溝用φ50PVC圓管連接；

（5）封填：直接封填防水砂漿,但同時垂直壁面埋置φ1cm注漿管，該管一端穿透半圓管，壓緊海綿條，另一端延伸至襯砌外；

（6）刷漿找平：等防水砂漿達到一定強度后，噴濕修復區域，刷1：2普通砂漿找平，厚度0.5～0.8cm；

（7）養護：在14天內進行噴水養護。

將上述行星機構各構件的轉角代入式(3),再將α等于齒圈與太陽輪齒數比代入,經推導，可求出雙星行星機構的裝配條件為

防水砂漿配合比：425＃普通硅酸鹽水泥：BR增強型防水劑：BR-2專用粉：砂：水=1：0.14：0.03：1：0.35。

3、注漿

注漿加固堵水技術 注漿作為加固圍巖的一種手段，在隧道病害治理中所起的作用主要表現在加固地層以提高圍巖的承載力和充填襯砌背后空洞使襯砌均勻受力，從而達到阻止襯砌結構繼續變形或破壞。同時，漿液能充填巖體裂(孔)隙(洞)，降低地層透水系數，同時能夠修補襯砌混凝土結構裂縫達到加固和阻水的雙重目的。通常采用的漿液有普通硅酸鹽水泥(或特殊)單液漿、水泥水玻璃雙組份漿液及化學漿液等。

白家坪1#隧道的滲漏水處理借助了雷達檢測技術，通過雷達檢測指出的缺陷位置和滲漏水分布狀況確定注漿位置。注漿材料選用可灌性好、結石率高、快凝早強、凝結時間可調的水泥-水玻璃漿液。配合比：PO.42.5水泥：水玻璃：水=1：0.5：0.8；注漿壓力控制在0.6～1.0MPa。注漿原則：由下部孔眼向上部孔眼壓注，以確保地下水被封堵在二次襯砌背后；由無水地段向有水地段壓注，由水少地段向水多地段壓注，以使水流匯集，便于引排。具體施工工藝如下：

（1）根據隧道缺陷位置開鑿6cm寬、4cm深的槽，清理表面污物。

（2）做灌漿空腔和埋設注漿管，外面用速性材料進行封縫，注漿管埋設的間距根據裂縫粗細和深淺而定，在埋設注漿管頭上做一些技術處理，防止灌漿時產生漏漿現象。

（3）檢查止封效果，對漏氣處重新封閉。

（4）化學注漿液的配制：根據當地、當時的氣溫、濕度等條件，合理配制灌漿液。

（6）待漿液凝固后鑿去注漿管，表面用水泥沙漿將其壓實抹平。

注漿完成后，附近區域裂縫如有漏漿現象，說明漿液已擴散到此位置，可能達到了封堵作用，應觀察一段時間，暫時可不進行下步治理工作。

三、施工治理輔助措施

1、由于在已經通車的高速公路上進行隧道維修施工，困難很大，且藍商高速公路全線隧道均有不同的滲水情況出現，均需要進行維修，為此，藍商高速公路的相關管理部門也進行了大力協助，統一安排了維修時間段，并在報紙等媒體廣泛發布交通管制信息，對過往司乘人員發放溫馨提示卡，爭取社會的廣泛理解和支持，營造了良好的施工環境，同時要求各施工單位指定專人負責施工期間的信息報送工作。

2、在施工段落的起終點不遠處均設立大型的溫馨提示牌和公告牌；在每個作業點，設立醒目、規范、充足的標志標牌，夜間懸掛反光警示標志。

3、在施工路段，設立專員司職指揮交通安全，配備裝載機、道路清障車各1輛，協助疏導交通、指揮分流，對工程路段的拋錨、肇事車輛及時施救和處理。

四、治理的經過和效果

1、治理過程

藍商高速公路白家坪1#隧道滲漏水治理工作具體分兩階段進行。2008年7月對滲漏水部位進行施工。由于滲漏水情況不嚴重，此次主要進行鑿槽引排工作，但后來發現雨季過后滲漏水情況沒有得到明顯改善。2008年11月，經現場復查，確定了第二次的施工方案，就是截、堵、排三個方法同時進行，綜合治理。

2、治理效果

經過3個冬季的雪水、春夏季的雨水檢驗，藍商高速公路白家坪1#隧道的滲漏水治理效果整體達到了預期目標。

五、結束語

1、山區高速公路隧道滲漏水治理費時費力，施工組織和交通組織困難很大，是萬不得已而施行的。因此，必須在施工過程中就應該予以高度重視和措施到位：在設計上要采用先進可靠和具有針對性的防排水技術，施工中要大力推廣新工藝、新材料，要高度關注施工質量的控制，要對隧道進行全斷面多頻次雷達監測，要徹底查清隧道的缺陷部位，對發現的質量隱患要立即進行治理，不要抱僥幸、敷衍的心理，確保防排水設計的實施成功。

2、隧道滲漏水處理效果的關鍵在于要分析缺陷原因，做到對癥下藥，同時在施工過程中要嚴格控制施工質量，對材料、配合比以及施工的方案嚴格執行，只有這樣才能取得良好的效果。

[1]中華人民共和國行業標準：《地下工程防水技術規范》（GB50108-2001），北京：中國建筑工業出版社，2001

[2]中華人民共和國行業標準：《公路隧道養護技術規范》（JTGH12-2003），北京：人民交通出版社，2003

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1007-6344（2015）10-0321-02

李祖龍（1978-07）性別：男，職稱：工程師，研究方向：交通土建工程，工作年限：15年