探究隧道工程滲漏誘因及防治

摘 要：本論文深入探究了隧道工程滲漏的誘因及防治技術(shù)措施。在滲漏誘因分析中，首先關(guān)注了自然條件對(duì)隧道滲漏的影響，包括特殊地質(zhì)條件、水文條件和氣候條件等。其次，從施工技術(shù)的角度分析了施工技術(shù)局限對(duì)滲漏問(wèn)題的負(fù)面影響，包括排水管埋設(shè)、防水板焊接拼裝、變形縫和施工縫的處理。在防治技術(shù)措施方面，重點(diǎn)介紹了排水防滲施工技術(shù)、防水板施工技術(shù)以及止水帶及止水條施工技術(shù)。通過(guò)這些技術(shù)手段，可以有效地預(yù)防和治理隧道工程的滲漏問(wèn)題，確保其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)的安全性。

關(guān)鍵詞：隧道工程；滲漏；誘因；防治文章編號(hào)：2095-4085（2024）06-0055-03

0 引言

隧道工程作為現(xiàn)代交通建設(shè)的關(guān)鍵組成部分，在連接地理區(qū)域、提高交通效率方面發(fā)揮著不可或缺的作用。然而，滲漏問(wèn)題一直是隧道工程中最為常見(jiàn)且令人困擾的技術(shù)難題之一。隧道滲漏不僅影響工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性，造成維護(hù)成本的增加，而且還導(dǎo)致嚴(yán)重的安全事故，威脅到公眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。因此，對(duì)隧道工程滲漏的誘因進(jìn)行深入分析，并探討有效的防治技術(shù)措施，對(duì)于保障隧道工程的質(zhì)量和長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)安全具有重要意義。

1 隧道工程滲漏誘因分析

1.1 自然條件較為特殊

隧道工程作為穿越山體、地下等復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境的重要交通設(shè)施，其建設(shè)和運(yùn)營(yíng)過(guò)程中不可避免地會(huì)受到各種自然條件的影響。因此，自然條件是導(dǎo)致隧道工程出現(xiàn)滲漏問(wèn)題的一個(gè)重要誘因。具體來(lái)講，主要體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：其一，特殊地質(zhì)條件。隧道通常穿越不同的地層和巖性，如破碎帶、斷層、溶洞等不良地質(zhì)體，這些地質(zhì)條件可能導(dǎo)致隧道圍巖的不穩(wěn)定，增加滲漏的風(fēng)險(xiǎn)。例如，破碎帶中的裂縫和節(jié)理可能成為地下水的通道，導(dǎo)致隧道壁面和頂板的滲水。其二，水文條件。地下水是隧道工程中最為常見(jiàn)的滲漏來(lái)源之一，當(dāng)?shù)叵滤桓哂谒淼赖撞繒r(shí)，水壓力會(huì)將水分推向隧道內(nèi)部，導(dǎo)致滲漏［1］。同時(shí)，地下水的流動(dòng)和變化也會(huì)對(duì)隧道的防水性能產(chǎn)生影響，在雨季或地下水位上升的情況下，滲漏問(wèn)題可能會(huì)更加嚴(yán)重。其三，氣候條件。極端氣候條件，如暴雨、洪澇、凍融循環(huán)等，可能會(huì)對(duì)隧道結(jié)構(gòu)造成損害，降低其防水性能。例如，暴雨可能導(dǎo)致山體滑坡、泥石流等自然災(zāi)害，進(jìn)而損壞隧道防水層，引發(fā)滲漏。由此可見(jiàn)，自然條件包括地質(zhì)條件、水文條件和氣候條件等多個(gè)方面，它們單獨(dú)或共同作用，增加了隧道滲漏的風(fēng)險(xiǎn)。

1.2 施工技術(shù)略顯局限

隧道工程作為復(fù)雜的地下工程，其施工技術(shù)的精湛與否直接關(guān)系到工程的質(zhì)量和防水效果。當(dāng)施工技術(shù)略顯局限時(shí)，往往容易導(dǎo)致隧道出現(xiàn)滲漏問(wèn)題。首先，排水管的埋設(shè)是隧道防水體系中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。然而，在實(shí)際施工中，由于技術(shù)水平和經(jīng)驗(yàn)的不足，排水管的埋設(shè)往往存在不合理之處。例如，排水管徑選擇不當(dāng)、坡度設(shè)計(jì)不合理、管道連接不嚴(yán)密等問(wèn)題，都可能導(dǎo)致排水不暢或局部積水，進(jìn)而引發(fā)滲漏。此外，排水管與隧道壁面之間的密封處理也是防止?jié)B漏的關(guān)鍵，若處理不當(dāng)，同樣會(huì)造成水分滲透。其次，防水板的焊接拼裝工藝在隧道防水工程中占據(jù)重要地位。防水板的主要作用是阻止地下水通過(guò)隧道壁面滲透，因此其焊接拼裝質(zhì)量直接關(guān)系到隧道的防水效果［2］。然而，在實(shí)際施工中，由于焊接技術(shù)不過(guò)關(guān)、拼裝精度不足等問(wèn)題，常常導(dǎo)致防水板存在焊縫不嚴(yán)密、拼接錯(cuò)位等缺陷，不僅會(huì)降低防水板的整體性能，還可能成為滲漏的潛在通道。最后，變形縫和施工縫的處理質(zhì)量也是影響隧道防水性能的關(guān)鍵因素。變形縫是為了適應(yīng)隧道結(jié)構(gòu)變形而設(shè)置的特殊構(gòu)造，而施工縫則是施工過(guò)程中不可避免的接縫。在施工中，如果對(duì)這些縫隙的處理不當(dāng)，如填縫材料選擇不合適、填縫不密實(shí)、密封處理不完善等，都會(huì)導(dǎo)致水分通過(guò)這些縫隙滲入隧道內(nèi)部，造成滲漏問(wèn)題。

2 隧道工程滲漏的防治技術(shù)措施

2.1 排水防滲施工技術(shù)

在施工前，需要對(duì)隧道的地質(zhì)、水文條件進(jìn)行詳細(xì)勘察，了解地下水的賦存狀態(tài)和流動(dòng)規(guī)律，為排水設(shè)計(jì)提供科學(xué)依據(jù)。同時(shí)，根據(jù)勘察結(jié)果和設(shè)計(jì)要求，選擇合適的排水材料和設(shè)備，如排水管、集水井、水泵等。根據(jù)隧道斷面大小和設(shè)計(jì)排水量，選擇合適的排水管徑，一般隧道縱向排水管徑不小于100mm，橫向排水管徑不小于50mm［3］。在隧道壁面或底板中預(yù)埋或開(kāi)鑿排水管槽，將排水管嵌入其中，并用密封材料填實(shí)管槽與管壁之間的空隙，確保排水管與隧道結(jié)構(gòu)緊密結(jié)合。排水管應(yīng)設(shè)置一定的坡度，以便水能順利排出。在排水管的連接處，采用專用的管接頭或法蘭連接，確保連接牢固、密封良好。同時(shí)，在連接處設(shè)置檢查井或檢修口，方便后期維護(hù)和檢修。在隧道的低點(diǎn)或需要集中排水的位置設(shè)置集水井，集水井的容積應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)排水量和降雨強(qiáng)度確定，通常不小于1m3。集水井底部應(yīng)設(shè)置排水口和過(guò)濾網(wǎng)，防止雜物堵塞排水管道。同時(shí)，集水井應(yīng)設(shè)置蓋板或格柵，防止人員或車輛誤入。根據(jù)集水井的水位變化和設(shè)計(jì)排水量，選擇合適的水泵進(jìn)行安裝，水泵的揚(yáng)程和流量應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求，并留有一定的余量。在安裝水泵時(shí)，應(yīng)確保水泵基礎(chǔ)穩(wěn)固、進(jìn)出水管道連接緊密、電源接線正確。安裝完成后，進(jìn)行水泵的調(diào)試和運(yùn)行試驗(yàn)，確保水泵能正常工作。

在排水系統(tǒng)施工完成后，應(yīng)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行全面檢測(cè)，包括排水管、集水井、水泵等設(shè)備的運(yùn)行情況和密封性能（具體如表1所示），對(duì)于發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)進(jìn)行處理和修復(fù)。同時(shí)，建立定期維護(hù)制度，對(duì)排水系統(tǒng)進(jìn)行定期檢查和保養(yǎng)，確保系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。

在施工過(guò)程中和運(yùn)營(yíng)期間，對(duì)隧道內(nèi)的水位、流量等數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和記錄。通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的分析，可以了解排水系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行情況和存在的問(wèn)題。根據(jù)分析結(jié)果，對(duì)排水系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)，提高其排水效率和使用壽命。針對(duì)可能出現(xiàn)的突發(fā)情況，如暴雨、洪水等自然災(zāi)害導(dǎo)致的隧道內(nèi)水位急劇上升，應(yīng)制定相應(yīng)的應(yīng)急處理措施。例如，啟動(dòng)備用排水設(shè)備、增加臨時(shí)排水設(shè)施等，確保隧道內(nèi)的水位迅速降低至安全范圍。

2.2 防水板施工技術(shù)

隧道工程作為現(xiàn)代交通基礎(chǔ)設(shè)施的關(guān)鍵組成部分，其滲漏問(wèn)題是長(zhǎng)期以來(lái)困擾工程技術(shù)人員的一個(gè)難題。在眾多防水技術(shù)中，防水板施工技術(shù)以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)在隧道工程滲漏防治中得到了廣泛應(yīng)用。

在施工前，首先需要對(duì)隧道結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)的勘察和設(shè)計(jì)，明確防水板的規(guī)格、材質(zhì)和性能指標(biāo)。同時(shí)，準(zhǔn)備好相應(yīng)的施工材料和設(shè)備，如防水板、焊接機(jī)、檢測(cè)儀器等。在鋪設(shè)防水板前，需要對(duì)隧道壁面或底板進(jìn)行基面處理，先清除基面上的雜物和浮塵，確保基面干凈、平整，然后對(duì)于存在的裂縫或凹坑，應(yīng)進(jìn)行修補(bǔ)和處理，保證基面的完整性。同時(shí)，檢查基面的濕度和溫度，確保符合防水板的鋪設(shè)要求。防水板鋪設(shè)過(guò)程中，需要根據(jù)隧道形狀和尺寸，選擇合適的防水板進(jìn)行鋪設(shè)。通常，防水板采用卷材形式，通過(guò)專用的粘貼劑或焊接方式固定在基面上，鋪設(shè)過(guò)程中應(yīng)確保防水板平整、無(wú)褶皺或氣泡［4］。防水板的搭接部分應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行處理，搭接寬度不小于100mm，并采用熱風(fēng)焊接或?qū)Ｓ谜迟N劑進(jìn)行密封，確保搭接處不滲水。在隧道的墻角、拐角等細(xì)節(jié)部位，防水板應(yīng)做特殊處理，例如采用定制的異形防水板或增設(shè)附加層，確保防水效果。對(duì)于需要焊接的部位，如防水板的搭接處、墻角等，應(yīng)采用專業(yè)的熱風(fēng)焊接機(jī)進(jìn)行焊接。焊接溫度和時(shí)間應(yīng)根據(jù)防水板的材質(zhì)和厚度進(jìn)行調(diào)整。通常，焊接溫度控制在200～250℃之間，焊接時(shí)間不少于3s/mm（以焊縫寬度計(jì)）。在焊接完成后，應(yīng)對(duì)焊縫進(jìn)行密封處理，先對(duì)焊縫進(jìn)行外觀檢查，確保無(wú)氣泡、裂紋等缺陷，然后采用專用的密封膠或密封帶對(duì)焊縫進(jìn)行密封，確保焊縫的防水性能。

在防水板施工完成后，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，主要檢測(cè)項(xiàng)目包括防水板的厚度、拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率等性能指標(biāo)以及焊縫的密封性能。檢測(cè)方法可采用無(wú)損檢測(cè)（如超聲波檢測(cè)）和破壞性檢測(cè)（如拉伸試驗(yàn)）相結(jié)合的方式進(jìn)行。根據(jù)設(shè)計(jì)要求和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，制定嚴(yán)格的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。通常，防水板的性能指標(biāo)應(yīng)滿足相關(guān)規(guī)范的要求；焊縫的密封性能應(yīng)達(dá)到不滲水、無(wú)氣泡的標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于不符合驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)的部位，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行返工或修補(bǔ)。

2.3 止水帶及止水條施工技術(shù)

在隧道工程的施工過(guò)程中，還可應(yīng)用止水帶及止水條施工技術(shù)防治滲漏問(wèn)題。正式施工前，需要根據(jù)隧道工程的設(shè)計(jì)要求和地質(zhì)水文條件，選擇合適的止水帶和止水條材料，一般長(zhǎng)度為1 000m的隧道，預(yù)計(jì)需要2 000m的止水帶。同時(shí)，準(zhǔn)備好相應(yīng)的施工設(shè)備和工具，如切割機(jī)、焊接機(jī)、壓緊裝置等，確保施工材料和設(shè)備的質(zhì)量符合規(guī)范要求，如切割機(jī)功率應(yīng)不小于1 500W，保證能夠快速、準(zhǔn)確地切割止水帶和止水條。在鋪設(shè)止水帶或止水條前，需要對(duì)隧道壁面或底板進(jìn)行基面處理。首先，清除基面上的雜物和浮塵，確保基面干凈、平整，對(duì)隧道壁面或底板的平整度進(jìn)行檢測(cè)，要求其平整度誤差不超過(guò)±5mm［5］。對(duì)于存在的裂縫或凹坑，應(yīng)進(jìn)行修補(bǔ)和處理，保證基面的完整性。

止水帶施工：根據(jù)設(shè)計(jì)要求，在隧道壁面或底板的指定位置鋪設(shè)止水帶。首先，使用專用的切割機(jī)將止水帶按照需要的長(zhǎng)度進(jìn)行切割，一般鋪設(shè)的止水帶寬度通常為300～500mm，厚度根據(jù)設(shè)計(jì)要求而定，一般為3～5mm。然后，將切割好的止水帶平鋪在基面上，確保其平整、無(wú)褶皺或氣泡，用水平儀確保止水帶的水平度誤差不超過(guò)±2mm。在鋪設(shè)過(guò)程中，應(yīng)注意止水帶的方向，確保其能夠有效地阻止水分的滲透。鋪設(shè)完成后使用專用的壓緊裝置對(duì)止水帶進(jìn)行固定和壓緊，壓緊力度應(yīng)適中，既要保證止水帶與基面緊密貼合，又要避免對(duì)止水帶造成損壞。同時(shí)，在止水帶的兩端和中間部位設(shè)置固定點(diǎn)，固定點(diǎn)的間距應(yīng)根據(jù)止水帶的長(zhǎng)度和材質(zhì)確定，通常不超過(guò)1.5m，確保其在后續(xù)施工過(guò)程中不會(huì)移位或松動(dòng)。對(duì)于需要連接的止水帶部位，采用專用的焊接機(jī)進(jìn)行焊接，焊接前應(yīng)對(duì)連接部位進(jìn)行清潔處理，確保焊接質(zhì)量。焊接溫度和時(shí)間應(yīng)根據(jù)止水帶的材質(zhì)和厚度進(jìn)行調(diào)整，焊接溫度一般控制在230～270℃之間，焊接時(shí)間根據(jù)止水帶的厚度確定，通常在10～30s之間。焊接完成后，焊縫的密封性測(cè)試壓力應(yīng)不小于1.5倍的工作壓力，持續(xù)時(shí)間不少于3min，確保焊縫質(zhì)量符合要求。

止水條施工：根據(jù)設(shè)計(jì)要求，在隧道的施工縫、變形縫等關(guān)鍵部位安裝止水條。首先，使用切割機(jī)將止水條按照需要的長(zhǎng)度進(jìn)行切割，一般止水條的截面尺寸為10mm×20mm或15mm×30mm。然后，在安裝部位涂抹專用的粘結(jié)劑，將切割好的止水條粘貼在指定位置。在安裝完成后，使用專用的壓緊裝置對(duì)止水條進(jìn)行固定和壓緊，壓緊裝置的壓力應(yīng)控制在0.15～0.3MPa之間。同時(shí)，在止水條的兩側(cè)涂抹密封膠或設(shè)置密封帶，確保其密封性能良好。對(duì)于需要連接的部位，可采用搭接或?qū)拥姆绞竭M(jìn)行連接，并使用密封膠進(jìn)行密封處理。在隧道工程后續(xù)施工過(guò)程中，應(yīng)注意保護(hù)已安裝的止水條不受損壞。

在止水帶及止水條施工完成后，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)與驗(yàn)收。主要檢測(cè)項(xiàng)目包括材料的性能指標(biāo)、施工質(zhì)量、密封性能等。檢測(cè)方法可采用無(wú)損檢測(cè)（如超聲波檢測(cè)）和破壞性檢測(cè)（如拉伸試驗(yàn)）相結(jié)合的方式進(jìn)行。具體驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)可參考國(guó)家相關(guān)規(guī)范《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》（GB50108—2008）等，對(duì)于不符合驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)的部位應(yīng)及時(shí)進(jìn)行返工或修補(bǔ)確保隧道工程的防水安全。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隧道工程滲漏問(wèn)題一直是工程技術(shù)領(lǐng)域的難題之一，對(duì)工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和運(yùn)營(yíng)安全造成嚴(yán)重威脅。通過(guò)對(duì)滲漏誘因的深入分析，指出了自然條件和施工技術(shù)局限是主要的誘因，在此基礎(chǔ)上提出了排水防滲、防水板施工和止水帶及止水條施工等多層次的防治技術(shù)措施，該技術(shù)不僅可以在工程設(shè)計(jì)和施工階段降低滲漏風(fēng)險(xiǎn)，還可以在工程運(yùn)營(yíng)期間通過(guò)定期檢查和維護(hù)來(lái)確保防水體系的長(zhǎng)期有效性，為隧道工程的質(zhì)量和安全提供有力的支持。

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