試析隧道襯砌滲水質(zhì)量事故成因與防治

陳流利

摘要：隧道工程由于地質(zhì)條件的復(fù)雜性決定了隧道滲水的質(zhì)量事故時(shí)有發(fā)生。正確分析事故的成因，并從勘測、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理、運(yùn)營養(yǎng)護(hù)等多個(gè)方面加以防治十分必要。

關(guān)鍵詞：隧道工程；滲水質(zhì)量事故；運(yùn)營養(yǎng)護(hù)

中圖分類號(hào)：TV312文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1674-1145（2009）15-0142-02

由于隧道工程屬于地下線性工程不崎嶇段的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)和水文地質(zhì)條件各不相同，所以地質(zhì)條件的復(fù)雜性決定了隧道產(chǎn)生滲水質(zhì)量事故的原因也是多方面的。為了更好地對滲水質(zhì)量事故進(jìn)行防治須從勘測、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理、運(yùn)營養(yǎng)護(hù)等方面進(jìn)行分析。

一、勘測方面

由于隧道工程所處區(qū)域的地形地貌條件、工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件、構(gòu)造應(yīng)力條件、氣候等因素均對隧道工程的應(yīng)力條件和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)產(chǎn)生決定影響，因此對隧址區(qū)進(jìn)行詳細(xì)的勘測是十分必要的。但現(xiàn)階段受技術(shù)條件或其他因素的影響，隧道設(shè)計(jì)主要依據(jù)地質(zhì)部門提供的地質(zhì)圖，對于埋深淺、地質(zhì)條件簡單的隧道工程能滿足使用要求。

因此現(xiàn)階段隧道工程詳勘主要依據(jù)與施工同步進(jìn)行勘測或采用地質(zhì)雷達(dá)進(jìn)行超前預(yù)報(bào)。針對施工出露地質(zhì)情況如圍巖巖性變化、巖爆區(qū)、破碎帶、軟弱夾層、溶洞、孔洞、地下水庫、暗河等各種具體情況及超前預(yù)報(bào)結(jié)果進(jìn)行二次設(shè)計(jì)。但由于存在過程周期相對較短（一般為1～3年），勘測斷面有限（僅隧道開挖斷面），勘測并不

能達(dá)到全面、詳細(xì)、準(zhǔn)確，因此二次設(shè)計(jì)時(shí)須考慮適當(dāng)?shù)陌踩禂?shù)。

二、設(shè)計(jì)方面

依據(jù)隧址區(qū)勘測資料和現(xiàn)場施工實(shí)際地質(zhì)條件，設(shè)計(jì)者應(yīng)依據(jù)新奧法原理進(jìn)行隧道設(shè)計(jì)，確保隧道施工完成后圍巖穩(wěn)定、排水通暢、襯砌美觀。

1．圍巖穩(wěn)定。針對不同圍巖條件采用不同的支護(hù)方案，采用注漿固結(jié)、管棚、鋼拱架、格棚、錨桿、噴混凝土等不同的加固方案單獨(dú)或結(jié)合使用，形成柔性初期支護(hù)體系，確保隧道的穩(wěn)定和安全，防止因圍巖失穩(wěn)導(dǎo)致隧道襯砌變形開裂，產(chǎn)生滲水質(zhì)量事故。

2．排水通暢。隧道施工后，地形地貌的改變，隧道圍巖沿隧道走向形成一條環(huán)向破碎帶，勢必改變原有的水文地質(zhì)條件。因此，隧道防排水設(shè)計(jì)須依據(jù)初期支護(hù)后隧道的水文地質(zhì)條件形成防排水體系，即依據(jù)滲水情況如濕潤、滴水、涌水等，安放流量適宜的透水管、排水管等將水流引入隧道排水溝內(nèi)排出洞外，同時(shí)鋪設(shè)大面積防水板將水流隔堵匯集后排出，設(shè)計(jì)時(shí)須注意排水管路、排水溝等滿足流量要求且水流通暢。寒冷地區(qū)控制排水溝的埋深，防止水流凍結(jié)堵塞排水通道，另外在洞頂及洞口區(qū)域須設(shè)計(jì)截水溝將水流引出隧址區(qū)。

3．襯砌美觀。隧道圍巖穩(wěn)定、排水通暢后，為保證隧道的運(yùn)營安全和視覺美觀，須進(jìn)行隧道二次襯砌設(shè)計(jì)。二次襯砌混凝土須按抗?jié)B混凝土設(shè)計(jì)（抗?jié)B標(biāo)準(zhǔn)不小于S6），每一道施工環(huán)向縫應(yīng)安放橡膠止水帶，形成整體防護(hù)，將地下水堵截后由排水系統(tǒng)排出。如采用普通混凝土則易發(fā)生因勘測結(jié)果不全面而產(chǎn)生滲水質(zhì)量事故。另外地下水具侵蝕性時(shí)應(yīng)采用防腐蝕抗?jié)B混凝土進(jìn)行施工。

三、施工方面

施工方應(yīng)按新奧法原理施工，做好現(xiàn)場勘測工作，依據(jù)隧道施工后實(shí)際地質(zhì)條件，積極配合設(shè)計(jì)方進(jìn)行二次設(shè)計(jì)，之后依據(jù)設(shè)計(jì)進(jìn)行施工。

但由于施工企業(yè)施工技術(shù)水平存在差異，因此勘測易發(fā)生現(xiàn)場勘測結(jié)果不準(zhǔn)確，導(dǎo)致設(shè)計(jì)失誤如排水系統(tǒng)流量設(shè)計(jì)偏小、圍巖支護(hù)方案安全系數(shù)偏小等；施工時(shí)易發(fā)生不按設(shè)計(jì)支護(hù)方案施工、排水系統(tǒng)不通暢、二次襯砌混凝土不能滿足抗?jié)B要求等質(zhì)量事故，最終導(dǎo)致隧道襯砌滲水質(zhì)量事故的發(fā)生。

四、監(jiān)理方面

按照規(guī)范化施工要求，監(jiān)理在勘測、設(shè)計(jì)、施工等方面均發(fā)揮極其重要的作用，可保證隧道工程勘測結(jié)果盡最大可能符合實(shí)際條件，隧道工程設(shè)計(jì)時(shí)充分按新奧法原理依據(jù)勘測結(jié)果優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，施工方則切實(shí)執(zhí)行設(shè)計(jì)方案，最終實(shí)現(xiàn)隧道工程的經(jīng)濟(jì)、安全、可靠。

五、運(yùn)營養(yǎng)護(hù)方面

隧道工程投入運(yùn)營后，運(yùn)營部門應(yīng)制訂正常的巡查養(yǎng)護(hù)制度，對隧道工程的隧址區(qū)地形地貌、水文條件的變遷，尤其是突變?nèi)缟襟w崩滑、山洪等進(jìn)行巡查，同時(shí)杜絕人為破壞，嚴(yán)禁隨意穿孔鑿洞，防止因條件變化后導(dǎo)致隧道襯砌滲水質(zhì)量事故的發(fā)生。養(yǎng)護(hù)重點(diǎn)慶保證排水溝、截水溝等溝渠排水通暢，防止因排水不暢地下水堵塞產(chǎn)生滲水質(zhì)量事故的發(fā)生。

六、治理措施

依據(jù)上述五方面的綜合分析，從預(yù)防角度出發(fā)應(yīng)在上述五方面逐項(xiàng)落實(shí)到位，從根本上防止隧道襯砌滲水質(zhì)量事故的發(fā)生。但由于勘測能力、設(shè)計(jì)施工水平、環(huán)境變遷等種種可預(yù)見或不可預(yù)見的因素的影響，在隧道工程中易發(fā)生隧道襯砌滲水質(zhì)量事故，因此針對隧道襯砌滲水質(zhì)量事故須分析具體原因后，采用不同的治理措施。歸納有以下幾種措施：

1．因勘測結(jié)果不準(zhǔn)確或條件突變使圍巖失穩(wěn)，導(dǎo)致隧道襯砌變形開裂而滲水的，應(yīng)先采用錨索、注漿固結(jié)、管棚、長大錨桿等加固措施對變形區(qū)段圍巖進(jìn)行加固處理。之后尚隧道襯砌變形裂縫帶鑿溝槽安放透水管與排水溝連通，溝槽表面用高標(biāo)號(hào)抗?jié)B砂漿抹平。

2．因排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)不完善或堵塞、二次實(shí)干砌抗?jié)B標(biāo)號(hào)偏低引起的隧道砌滲水質(zhì)量事故，視滲水情況如為點(diǎn)狀，則在該處鉆孔后插入排水管引入排水溝排水；如為線狀或面狀，則在該區(qū)段鑿溝槽安放透水管與排水溝連通，溝槽表面用高標(biāo)號(hào)抗?jié)B砂漿抹平。

3．因年久橡膠止水帶老化引起的隧道襯砌滲水質(zhì)量事故，可鑿溝槽更新橡膠止水帶，溝槽表面用高標(biāo)號(hào)抗?jié)B砂漿抹平。

4．因鑿洞破壞引起的隧道襯砌滲水質(zhì)量事故，可將破壞區(qū)域修鑿到鷴而且整齊，同時(shí)鑿溝槽安放橡膠止水帶，之后采用立模澆筑高標(biāo)號(hào)抗?jié)B混凝土補(bǔ)齊。

5．因排水溝淤積或水凍結(jié)堵塞引起的隧道襯砌滲水質(zhì)量事故，加強(qiáng)巡查養(yǎng)護(hù)，及時(shí)疏通保證排水通暢。

以上所述即針對隧道襯砌滲水質(zhì)量事故進(jìn)行的原因分析和治理措施，在工程施工中，為確保隧道工程施工質(zhì)量，只有在設(shè)計(jì)、監(jiān)理、施工等三方面的共同努力下方能保證隧道工程圍巖穩(wěn)定、排水通暢、補(bǔ)砌美觀，在運(yùn)營過程中不至于發(fā)生滲水事故。

參考文獻(xiàn)

[1]公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)071—2003[S]．北京：人民交通出版社，2003．

[2]公路隧道施工技術(shù)規(guī)范JTJ042—94[S]．北京：人民交通出版社．1994．

[3]公路工程施工十大技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范[M]．北京：中國科技文化出版社，2005．

[4]蒲春平，夏才初，李永盛，翁曉娜．隧道的溫度應(yīng)力及由其引起的裂縫開展規(guī)律的研究[J]．中國公路學(xué)報(bào)，2000，（2）．