高速公路隧道中滲漏涌水的防治技術

王亞飛

(貴州省公路工程集團有限公司，貴州 貴陽 550000)

1 高速公路滲漏涌水的原因分析

1.1 地質環境方面

高速公路隧道多建于山區地帶，崇山峻嶺的地質結構十分復雜。多個實例證實，高速公路隧道滲漏涌水病害普遍出現于埋深較淺、上層滯水較為發育、圍巖破碎、節理發育、裂隙水豐富的地段，這些地段的水含量較為豐富。

1.2 設計方面

(1)襯砌混凝土強度不足。應用于隧道襯砌的各構件容易受隧道內溫度變化而產生變形，其中重要的一個材料就是混凝土。隧道內溫度發生改變，久而久之，混凝土就會發生收縮、徐變、開裂等。混凝土強度的不足，使這些問題顯得尤為嚴峻。設計人員應該在設計時就使襯砌受力合理、強度高，同時還要具備足夠的抗變形能力，最大限度控制隧道漏水或開裂、坍塌。

(2)防水、排水結構設計不合理。部分高速公路隧道項目由于經費設置不足，導致忽略了防水排水結構設計，無防排水結構的隧道滲漏涌水的程度遠比有防排水結構的隧道嚴重。因此，應該加強隧道防水、排水結構設計，選用最好的防水與排水材料，才能防止滲漏涌水病害的出現。

1.3 施工方面

(1)隧道開挖階段。在開挖隧道的過程中，會導致圍巖應力的釋放與重新分布，使圍巖的力學特性及水的徑流路線被改變，周圍的水會向者隧道內聚集、匯流；隧道周圍的地下水滲流場改變，會引發應力場的調整，導致地層不均勻沉降、局部應力集中、滑移面活動，最終破壞隧道結構，導致襯砌產生裂縫，隧道出現滲漏水問題。

(2)二襯噴射階段。高速公路隧道開挖斷面、噴射混凝土后斷面的不平順，容易造成防水板和噴混凝土面過緊或不密貼，在開展二襯混凝土時易導致防水板撕裂問題；二襯混凝土所設透水體在混凝土施工時漿液流入其中，致使排水不暢，不能發揮其原有的作用。變形縫、施工縫等地方的止水帶安全不符合相關標準，或者沒有將擋板頭拆除干凈，腐爛后形成縫隙，出現漏水問題。

(3)混凝土澆筑階段。在進行混凝土澆筑時，水灰比太大，形成開放性毛細泌水管路；混凝土拌和物和易性不佳、質地不均勻、水泥漿沒有于骨料表面很好黏結，產生透水縫隙；襯砌混凝土材料中含有雜質，腐爛后形成孔洞或縫隙；在進行混凝土灌注時，出現漏搗或搗固不密實，混凝土內部輸送不緊密，產生孔眼。這些孔洞、孔眼和縫隙都成為高速公路隧道滲漏涌水的隱患。

(4)養護階段。在高速公路隧道施工結束或后期使用過程中，未按照要求及相關標準進行隧道養護，還有的單位甚至不開展隧道養護工作，導致混凝土在水化過程中形成涌水通道。

2 高速公路滲漏涌水的治理措施探究

2.1 基本原則

高速公路滲漏涌水的治理，應該先要科學分析漏水的水源、類型、部位及漏水量，然后再確定治理方案，選擇治理的材料，實現“賭排結合，綜合治理”。與此同時，方案和選用的材料要符合環境保護的要求，符合我國現行的有關強制性標準規定。

2.2 防水策略

(1)地表水防治。要根據地勢、地形，在隧道頂設置防水設備，比如：填平、夯實地表，封閉、堵死鉆探孔或坑穴，防止地表水滲入襯砌中。

(2)地下水防治。相比于地表水防治，圍巖中的地下水防治措施較為復雜。第一，要將水的來源與水流形式探明，區分是地下水或是縫隙水。第二，根據具體情況采取有針對性的措施。當圍巖水量較小且條件比較好時，可采用隔離防滲的策略；當涌水量很大時，可以用化學漿液固結，再進行隔離。

在完成襯砌施工后，如果發現襯砌厚度不足、回填不密實，或襯砌有出現漏水，可以用注漿的方法處理。整體式襯砌可在襯砌體的內、外敷設防水層，復合襯砌可以用夾層或者防水層，于兩層襯砌之間設置隔離防水層。當第一層襯砌出現變形時，通過緩沖層使形變壓力的傳遞變得極為微小，可以對另一層襯砌的防水層于隔離層實施保護。

2.3 排水策略

排水分為洞外排水與洞內排水。

(1)洞外排水。在計劃設定洞外排水措施時，要充分考慮當地的氣候、地形、地質、農田水利工程等，科學設置疏通、引水、截水設施。要在高速公路隧道洞口、洞頂、坑道口設置地面排水系統，避免地下水的下滲于沖刷。當洞外道路向隧道內為下坡時，應該將路基邊溝做成反坡，向路塹外排水，同時在洞口3～5 m處設置橫向截水設置，對流入洞內的地表水進行攔截。

(2)洞內排水。要根據襯砌形式、洞內防水設置等具體情況，有針對性的設置排水溝、橫向排水盲溝與路面排水橫坡等。

2.4 封堵策略

(1)注漿封堵。首先，擦干基層表面后，要在表面上撒上一層干水泥，如果表面有濕線或濕點，則為漏水孔縫。鑿孔埋管時應以滲漏點為中心點，根據設計和施工記錄襯砌厚度采用沖擊鉆或人工配合避免鑿穿防水板，另外，要在管口處安裝閥門，用快凝材料封堵管口。

其次，在拱頂，以同樣的鑿孔方式鑿孔埋管，同時封堵管口、安裝閥門，作為檢測孔。再次，采用純水泥漿進行壓注。在進行注漿之前，先要使用水替代漿液灌注，用以檢查注漿管外其它部位是否存在漏水，防止出現漏漿現象。如果噴射出水，需用鑿槽封堵或加設注漿管。第四，要按照先下后上的順序進行注漿。壓力由低到高，慢慢升壓。當高處注漿管閥門流出漿液時，應該及時封閉管口，繼續壓漿，讓漿液沿著漏水通道推進。當注漿泵開泵到規定壓力值時停泵，讓灰漿慢慢滲入，當表面壓力下降到0.1 MPa時，二次開泵升到規定壓力值，如此反復進行，直到壓力穩定在規定壓力值不再下降為止。當壓力解除后不再有漏水和滲水現象時，該處注漿完畢，移到下一注漿孔灌注。最后，在完成注漿后，用手砂輪沿著根部將注漿管切除，清理干凈孔口，用止水材料封堵孔底，用水泥砂漿抹平表面。

(2)鑿槽封堵。首先，對于滲漏水，沿著裂縫鑿出凹形槽。槽的寬度普遍在35～55 cm之間，深度一般在45～75 cm之間，鑿出的槽盡量做到里大外小。其次，將鑿好的槽用高壓水槍進行清洗，消除松動的混凝土和殘碴。再次，用適量的堵漏材料加水攪拌成泥漿，搓成條狀，迅速堵漏到槽中，并用力壓實，壓實時間保持在50～60 s。最后，抹面修補混凝土，配合比為水泥∶粉煤灰∶滑石粉∶膨脹劑=1∶0.23∶0.25∶0.01。

3 結束語

綜上所述，在高速公路隧道中，滲漏水是最為常見的病害，在選取治理措施時，要因地制宜，對于不同程度、不同環境、不同成因的病害要選擇科學的方式，避免浪費大量的人力、財力與物力，而且達不到預期的治理效果。只有做到及時發現，科學治理，才能保證高速公路隧道的質量，使高速公路工程獲得良好的社會效益與經濟效益。