淺議公路隧道滲漏水成因及病害治理

車　璠　尹　杰

(貴州省交通規劃勘察設計研究院股份有限公司　貴陽　550081)

淺議公路隧道滲漏水成因及病害治理

車璠尹杰

(貴州省交通規劃勘察設計研究院股份有限公司貴陽550081)

摘要隧道工程滲漏水病害已經成為影響公路交通運輸暢通安全的主要病害問題。針對這一現象，文中從工程地質、設計、施工及運營養護等方面對公路隧道滲漏水成因進行分析，并就不同的滲漏水類別，從防、排、堵等方面分別探討了多種治理措施，為保證公路隧道施工、運營的暢通安全提供科學的技術借鑒，真正做到“防患于未然”。

關鍵詞隧道滲漏水成因治理

隨著我國隧道工程的快速發展，隧道工程滲漏水病害問題日益凸顯。我國地域廣闊，自然條件差異較大，隧道穿越的山體地質、氣候、水文和設計、施工、運營等條件復雜多變，因此應根據不同的病害成因，選取科學、經濟的治理措施，確保公路交通運輸的暢通安全。

1公路隧道滲漏水造成的危害

(1) 危害隧道耐久性。由于地下水水質含有硫酸根等具有一定侵蝕性的離子，隧道滲水會對隧道結構產生侵蝕破壞，從而危害隧道結構的耐久性[1]。

(2) 影響交能安全設施的功能及壽命。長期的滲漏水危害，會加劇隧道內通信、供電、照明等設備變質失效，危害交通安全設施的功能及壽命。

(3) 影響公路運營。在寒冷季節，尤其是嚴寒地區，反復凍融的隧道滲漏水會造成襯砌混凝土凍脹開裂，隧道滴水會使路面結冰，降低輪胎在路面的附著力，惡化隧道的運營環境，危及行車安全。隧道滲漏水還會使路面積水，從而引起路面基層冒漿、下沉，破壞路面結構，此外，滲漏水引起的路面積水，會改變路面的反光條件而引起眩光，對行車安全不利。隧道內的汽車尾氣、灰塵也會附著在濕潤的隧道內表面，影響隧道美觀[2]。

2公路隧道滲漏水影響因素分析

2.1　工程地質因素分析

公路隧道多穿梭于地質構造較為復雜的崇山峻嶺中，在地下水埋深較淺、裂隙水豐富、上層滯水較為發育、圍巖破碎、節理發育地段多出現隧道滲漏水。當圍巖與含水地層連通，防水及排水設施不完善時，就會發生隧道滲漏水[3]。

2.2　設計因素分析

(1) 防排水系統設計不當。施工縫、伸縮縫、沉降縫等關鍵部位防水措施設計不當，使其在隧道運營期間成為滲漏水的主要通道。

(2) 防排水系統排水能力不足。由于設計與實際存在偏差，有些地段地下水含量特別豐富，設計時雖然采用了正確的防排水措施，但是排水能力不足，往往會從洞內排水系統中溢出，造成洞內積水，影響行車安全。

(3) 二襯混凝土自防水能力不足。二襯混凝土防水是隧道防水工程中重要的一環。二襯混凝土是通過調整配合比或摻加外加劑來提高自身密實度，從而達到有一定抗滲性能的混凝土。但是片面強調混凝土抗壓強度和抗滲等級，而忽略了防止混凝土產生裂縫的各種措施，從而導致混凝土裂縫產生，破壞了混凝土結構自防水的完整性。

(4) 隧道二襯厚度不足或強度不夠。隧道設計時由于對圍巖認識不夠充分，隧道的支護強度不夠，致使隧道二襯受力過大造成開裂，成為滲漏水的通道。

(5) 二襯斷面設計不正確。設計時沒有設置仰拱，造成隧道開裂，路面隆起、滲水。

2.3　施工因素分析

(1) 超挖回填不密實。超挖回填不密實一方面造成隧道厚度達不到設計要求，造成開裂；另一方面襯砌背后空洞回填不密實形成積水區域，久而久之造成隧道的滲漏水。

(2) 三縫處理不當。施工縫處先澆混凝土表面未清理，導致施工縫處新舊混凝土結合面不緊密，產生滲漏； 變形縫處防水板未做加強層；止水帶固定不正確，導致移位或出現卷邊，澆注兩側混凝土時，任意碰撞，形成止水帶偏斜、搭接不良而造成滲漏。

(3) 防水板破壞。理論上，設在初期支護與二襯混凝土之間的全封閉的防水板防水的效果應該是很好的，但是實際上，防水板的防水效果受到施工工藝、施工質量等一些因素的制約，往往效果不理想。

(4) 二襯混凝土澆筑不密實。由于施工過程中混凝土水灰比過大、振搗和養護不合規定、施工工序不合理、澆筑時基面有雜物等原因，造成二襯混凝土澆筑不密實，在水壓作用下慢慢被滲透，造成防水失效。

(5) 排水系統堵塞。在二襯混凝土或注漿施工中，由于對排水盲管未進行有效的保護，砂漿、漿液堵塞了盲溝、盲管，這樣隧道背后的水根本不能順暢排出，造成襯砌背后水位過高，從襯砌防水薄弱部位滲漏。

(6) 二襯支護時機不當。二襯施工過程中，過早施作支護結構將會致使支護結構承受過大的形變壓力，過晚施作支護結構則易造成圍巖失穩，從而導致支護結構開裂，造成滲漏隱患。

(7) 初期支護防水失效。設計要求初期支護應有一定的抗滲性，但實際施工難以做到這一點。地下工程的初期支護一般為噴射混凝土，噴射混凝土的環境條件往往不理想，由于噴射混凝土施工工藝的限制，初期支護的噴射混凝土很難形成閉合的防水層。工程實踐表明，噴射混凝土普遍存在強度不穩定，離散性較大，根本無法確保混凝土的密實度和抗滲性。地下水通過長期的滲透，必然可以通過初期支護的薄弱點充滿初期支護與防水板之間的空隙。

2.4　運營養護因素分析

(1) 隧道襯砌混凝土產生裂縫導致防水失效。運營期間產生的裂縫往往是由于環境變化導致施加在二襯上的荷載增加，從而產生裂縫。具體可分為塑性地壓、松馳壓力、偏壓、承載力不足、地基下沉、膨脹性土壓、水壓等。

(2) 防水板在運營期破損導致防水失效。噴射混凝土基面過于粗糙、土工布較薄都是運營期導致防水板破裂的主要因素。

(3) 洞內排水系統堵塞。隧道經過長年的運營，排水系統需要定期進行清理。灰塵、垃圾等經過長時間的積累往往會堵塞排水系統，導致水流不暢，造成洞內積水。

3治理措施

3.1　防水設計方面

隧道滲漏水問題要做到“防患于未然”，首先要從設計方面著手，只有做好科學、有效的防水設計，才能從根本上解決滲漏水問題，包括對防水等級的正確判斷，工程細部結構的防水措施，工程防排水系統 ，如地面擋水、截水系統及工程各種洞口的防倒灌措施等。設計則要遵循定級準確、方案可靠、施工簡單、經濟合理的原則。

3.2　點滲漏治理

點滲漏的處理有直接封堵、注漿堵漏劑埋管引排等方法。直接堵漏通常采用凝結速度快，高強微膨脹，抗滲性能好，對基層粘接性能好的材料[4]。注漿堵漏適用于表面有濕漬，或滲漏輕微流淌的部位。埋管引排適用于漏水量大，出水點位于變形縫、施工縫或邊墻上。

3.3　縫滲漏治理

縫滲漏治理是隧道滲漏水的重中之重，根據裂縫的位置、長寬、深度、水量來確定治理措施，對于滲漏較輕微的縫滲漏多采用直接堵塞或注漿堵漏的方法，施工縫通常用鋁管或PVC管外排，沉降縫、伸縮縫則采取暗埋PVC管排水法進行治理。

3.4　面滲漏治理

(1) 噴射涂層。噴射法、涂層法是在襯砌內固上噴射或涂抹防水材料，能形成無接縫的面狀防水層而達到止水的效果，特別適用于襯砌的凹凸處的滲漏水治理。該工藝的施工難點在于如何保證均勻的防水層厚度[5]。

(2) 噴射法。該方法多在地壓對策、襯砌劣化對策中采用，是變異隧道最為有效的整治措施之一。但是，這種方法在基底處理不好的情況下，容易促使襯砌表面風化而從既有襯砌與噴漿層隙間漏水。

(3) 涂層法。涂層法是涂抹防水材料使其在滲漏基面形成薄膜而達到止水的方法。這種方法的缺點在于針對凹凸較大的襯砌面，如何保證薄膜有足夠的厚度發揮防水效果，且在工程的經濟可行性上似乎也存在一些問題。因此，涂層法更適用于滲漏水程度輕微、表面凹凸較小的場合。