某公路隧道滲漏水病害分析

吳 明

(重慶交通大學土木工程學院，重慶 400074)

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某公路隧道滲漏水病害分析

吳 明

(重慶交通大學土木工程學院，重慶 400074)

本文綜合調查和分析某隧道出現滲漏水病害的內外部原因、病害部位和病害類型，以期為隧道的防水和維護工作提供參考。

隧道；滲漏水；病害分析

隧道工程通常作為輕軌、地鐵、公路以及城市道路的聯通工程，它可以極大地縮小道路里程，減小行車時間，同時還可以有效改善公路曲直路線比例，優化線型。因此，隧道無論在城市還是市郊交通運輸的各個環節中都具有舉足輕重的作用。巨大的作用使得隧道無論是長度、數量還是規模都在逐年迅速增大，隧道樣式也呈現出多樣化的特點。伴隨著需求和數量的增加，隧道的各種病害也愈發引起公眾的重視，在諸多病害中，滲漏水是一直以來的關注熱點和解決難點。在這種情況下，抓住滲漏水的原因，找到問題根源，是解決滲漏水病害的前提。

1 工程概況

隧道平面線形為曲線，全長1 015 m(雙洞)，所在區域多年氣溫均值為15.1℃～17.8℃，多年濕度均值為80%，多年降水均值1 000 mm左右，降水時段主要集中在5—9月，其降水量可達到全年的75%且多為暴雨。因為降雨量大且大多集中在5—9月，隧道穿越地層多為碳酸鹽，所以巖溶相較于多數隧道發育更加突出。巖溶、巖溶水、暗河是該隧道相較于其他同類隧道較為典型的不良地質現象，地下水類型為裂隙水。

2 滲漏水情況

2.1 判定標準

依據相關規范[1]，隧道滲漏水病害檢查內容、檢查結果分類如表1所示。

表1 檢査結果判定

2.2 檢測結果

依據隧道所在地公路隧道的滲漏水病害資料，運用上一節的判定方法，對該隧道的滲漏水病害現狀展開廣泛的調研，得到檢測結果如表2所示。

由表2看出:該隧道除左線檢測出一處滲水類型病害，其余所有滲漏水病害無論左線還是右線均集中在浸滲和滴漏兩種類型，而在這兩種病害類型中，無論左線還是右線，浸滲型病害數量明顯高于滴漏型病害數量。在發生滲漏水病害的位置，拱頂只有右線檢測出一處浸滲病害，無其余滲漏水情況出現。病害主要出現在拱腰、邊墻和拱腳，其中以邊墻出現次數最多，無論左線還是右線，邊墻滲漏水病害數量均超過總病害數量一半以上。滲漏水原因分析主要針對浸滲和滴漏兩種類型，并結合拱腰、邊墻和拱腳的相關情況。

表2 某隧道滲漏水情況統計

3 滲漏水病害原因分析

文中隧道滲漏水原因為內因和外因兩個方面。結合該隧道所在地特征、隧道施工全過程和隧道滲漏水調查資料，得出該隧道滲漏水的內部原因主要包括:襯砌裂開、襯砌結構施工中形成的多縫、空隙以及防排水設施的施工、設計和維護問題等[2]。外部原因主要包括:隧道所在區域降水與氣候特點、植被生長情況、地下水中化學離子的腐蝕、不良地形地貌等。

3.1 外部原因

3.1.1 降雨量和氣候

該地區降水量大，降雨空間和時間分布差異大，夏季多為大雨和暴雨，地表徑流量增加，空氣濕度大。雨季地下水水位增高，增加了襯砌與圍巖所受到的水壓力，使得襯砌細小孔隙增多、狹縫變寬以及圍巖巖體裂縫增大，增加了隧道發生滲漏水甚至涌水的幾率。

3.1.2 植被覆蓋情況

相關資料顯示，隧道區植被生長越密集，越有利于大氣降雨的積存，地下水的集水時間越短，地下水的水量恢復越充足，大量高速流動的地下水沿著巖土裂隙、暗河等渠道流向隧道主體各結構周圍，形成一定的壓力水頭，當出現大雨或者暴雨時，壓力水頭更為突出，隧道發生滲漏水病害的幾率進一步增大。

3.1.3 不良地質條件

該隧道主要的不良地質特征包括:巖溶、巖溶水、暗河。當隧道穿過上述危險地段時，巖體中裂縫、發育情況理想的巖溶，巖溶裂縫開裂程度較大，暗河溶洞水、巖溶孔隙水發育程度較為突出，使得孔隙局部的透水性進一步增加。在開挖隧道后，孔隙水在水壓力作用下從上往下流入隧道洞室，降雨時，尤其是雨季，流入隧道洞室的孔隙水量進一步加大，不排除在局部地區出現涌水的可能。

3.1.4 地下水的腐蝕

地下巖體巖石中的可溶性礦物質，如:鎂離子、鐵離子、錳離子、鈣離子、碳酸根離子、碳酸氫根離子、氯離子等會隨著地下水的遷移轉化和運動被溶解帶走，在運動過程中，這些物質會與隧道結構物和巖體發生一系列物理化學反應，對結構產生腐蝕。

3.2 內部原因

3.2.1 結構施工因素

結構施工造成滲漏水病害主要體現在施工三縫、襯砌裂縫、襯砌背后空洞三個方面。施工縫、伸縮縫和沉降縫是最容易出現滲漏水病害的地方[3]。若施工過程中相關處理不得當，出現止水帶固定不牢、膨脹止水條密實度不夠、混凝土澆筑不到位等問題，則防水混凝土就會降低甚至消失防水效果，造成隧道滲漏水病害。三縫問題嚴重的隧道，甚至出現所有的縫隙都不同程度滲水或者漏水，其嚴重性可想而知。

3.2.2 防排水系統因素

現行相關防排水標準的指標相對較低，一方面與國外一些標準存在差距，另一方面隨著各方面條件的變化，相應標準不能適應不斷變化的水文、地質、荷載、施工方法等情況。如:當遇到持續大暴雨時，因為管道設計排水量的限制，使得排水管道無法及時排走隧道內部集水區域的雨水徑流，進而隧道防排水設施的負荷大大增加，此時會導致隧道襯砌后背的壓力水頭急劇增大，襯砌破壞，冒出泥漿。大量的泥沙又增大了排水管道運行不暢甚至堵塞的風險，使排水系統不能發揮正常作用，使得隧道滲漏水的概率增大。不僅如此，施工材料和工藝同樣對滲漏水有重要影響。通常利用隧道內外結構的自防水功能，采用防水混凝土是隧道結構防排水的主要措施，若使用的配合劑不當或者沒有選擇恰當的施工方案，導致防水混凝土不能抵抗較高滲透力的沖擊，隧道很容易發生滲漏水病害[4]。

4 結語

作為隧道乃至所有土木工程的通病，滲漏水理應引起足夠重視，結合實際情況對滲漏水原因進行針對性分析已刻不容緩。只有把病因抓住了，病害才能得到妥善解決。

[1] 中華人民共和國交通部.JTG H12.2003.公路隧道養護技術規范[S].北京:人民交通出版社，2003．

[2] 付家鯤.高速公路隧道滲漏水成因及對襯砌結構的影響研究[D].成都:西南交通大學，2012.

[3] 關寶樹.隧道工程施工要點集[M].北京:人民交通出版社，2008．

[4] 丁浩，蔣樹屏，李勇．控制排放的隧道防排水技術研究[J].巖土工程學報，2007，29(09):1398-1403．

Analysis of leakage water in highway tunnel

WU Ming

(College of Civil Engineering, Chongqing Jiaotong University, Chongqing 400074, China)

This paper comprehensively investigates and analyzes the internal and external causes of the leakage of a tunnel, the location of the disease and the type of disease, with a view to provide a reference for the waterproofing and maintenance work of the tunnel.

Tunnel; Leakage water; Disease analysis

2017-03-14

吳明(1990-)，男，碩士。

U457. 2

A

1674-8646(2017)10-0142-02