公路隧道滲漏水處治技術探索

林素君 章強

1.臺州市公路處

2.三門縣公路段

公路隧道滲漏水處治技術探索

林素君 章強

1.臺州市公路處

2.三門縣公路段

本文通過對某市公路隧道滲漏水情況開展大量的基礎性調查，通過調查結果分析滲漏水原因和機理，并以此為基礎開展滲漏水處治施工工藝和材料的研究，研究結果對同類工程具有一定的借鑒作用。

隧道；滲漏水；處治

1 、滲漏水病害調查及結果分析

1.1.公路隧道滲漏水病害情況的調查

準確的病害信息是病害成因分析、安全性能分析以及病害健康診斷的可靠性的保證，也是做好病害處治措施設計的前提。通過對工程水文地質調查、設計情況調查、施工情況調查、裂縫調查、滲漏水情況調查等方面的調查，對調查所得的各種信息進行深入的挖掘、歸類、整理，能夠得到各個隧道滲漏處的全面信息，包括病害產生的位置、病害范圍大小、是否有鈣化現象、是否產生了青苔等植物、滲漏水質水量以及滲漏點周圍的襯砌的健康狀況等，對這些信息進行全面的分析，研究產生這些表觀特征的深層次原因。

1.2.公路隧道滲漏水病害情況調查結果

通過以上的方法，對某市共59座公路隧道進行了調查統計。調查得到的隧道滲漏水情況分別如表1所示（篇幅原因本文僅列出5座隧道調查資料）。

1.3.病害情況調查結果分析

調查59座隧道中33座隧道為新奧法修建，26座為礦山法（小模板），無防水層。對滲漏水病害規律統計如下圖所示。

從以上各圖可以看出，施工縫滲漏是某市公路隧道滲漏病害的主要形式，無防水層施工縫滲漏比有防水層施工縫滲漏情況嚴重，有防水層隧道點滲漏僅次于施工縫滲漏，是第二大滲漏類型，無防水層隧道面滲漏是第二大滲漏類型。兩種隧道均出現開裂滲漏，開裂滲漏并不是滲漏的主要形式。

2 、公路隧道滲漏原因分析

根據隧道滲漏水病害的調查，從外觀上可將其滲漏水病害的形式分為點滲漏、線滲漏、面滲漏三種，并根據滲漏水量大小、水質等各方面可將其進一步細分各種典型的滲漏病害。

2.1.點滲漏原因分析

主要原因是在防水板施工不當或混凝土存在空隙，留下了滲水孔洞，而防水板后水量不豐富，水壓不大，排水管道并沒有堵塞，少量水通過孔洞滲入襯砌混凝土，形成點滲漏。

2.2.線滲漏原因分析

主要原因是部分礦山法修建的公路隧道均沒有采用防水層，因此圍巖中的地下水通過初噴混凝土層直接向二襯薄弱部位滲出，在施工質量不良的情況下，施工縫及變形縫處防水措施起不到防水效果，或者長期處于襯砌與圍巖之間空洞的積水及含水圍巖的包圍下，防水措施失效。而新奧法修建的隧道雖然采用了防水層，但由于防水層在施工期間受到損傷以及在運營期間的逐年劣化導致防水效果減弱，某些隧道防水層甚至已經失效，導致滲流水穿越防水層滲入到隧道中。襯砌結構出現裂縫，會為襯砌滲流水提供出水通道，會破壞襯砌結構自防水性能。

2.3.面滲漏原因分析

某市公路隧道出現大面積滲漏的原因有三點，一是設計時的襯砌混凝土抗滲等級是在對隧道周圍地下水滲透壓力估計不足的情況下確定的；二是隧道襯砌混凝土材料出現劣化，如內部孔隙發育程度加深，細顆粒材料流失；三是隧道建成后，隧道圍巖應力重調整，圍巖中水的徑流逐漸演變，在局部地段，形成高水壓，而襯砌排水能力不足或排水系統效果減弱，從而導致襯砌背后積水，加劇水壓的增高，當襯砌背后滲水壓力超過襯砌混凝土抗滲能力時，滲流水通過混凝土中滲水通道，并在襯砌背后高滲水壓地段襯砌表面形成面滲漏。

表1 公路隧道滲漏水情況統計表

3 、滲漏處治措施研究

隧道滲漏水形式多種多樣，但其滲漏水機理是相近的。綜合國內外長期處治滲漏水病害的經驗，在公路隧道滲漏水病害的處治過程中應貫徹“堵排結合，綜合處治”的原則

3.1.隧道滲漏水處治施工工藝

由于篇幅有限，本文僅介紹一種縫滲漏處治較為成功的施工工藝。施工縫滲漏是公路隧道滲漏病害的主要形式，占滲漏病害總量的75.43%，因此對施工縫滲漏的處治是某市公路隧道滲漏病害處治的重點。對于運營隧道內已有滲漏水的施工縫由于襯砌隨季節變化而脹縮施工縫的滲漏一般不宜采用注漿的方法進行封堵，而應采用疏排的方式進行處治。常用的疏排方法有兩種即暗排和明排，本文主要介紹暗排法。

3.2.暗排法處治施工縫滲漏

（1）材料

鋁膜（鋁膜卷材寬48mm，厚0.2mm，用剪子剪成長4 0 c m/條，并人為將其打皺）、P V C管、U型卡、胺型硅酮密封膠、聚合物水泥防水砂漿、粉水體積比為4:1的水固化聚氨酯防水涂料。

（2）施工工藝

①鑿梯形槽；

②用鋼絲刷刷除浮碴，并用水沖洗干凈；

③用砂漿敷設鋁膜舌片；

④安裝PVC半管。用U型卡和脹管螺絲固定，間距為50cm。安裝順序是先拱頂后兩側，接茬處是下節壓上節，接茬長度為10cm；

⑤在PVC半管壁兩側及襯砌表面涂刷一層胺型硅酮密封膠；

⑥當胺型硅酮密封膠有一定黏結強度時，壓上堵漏靈至與PVC圓管截面最高點齊平；

⑦在堵漏靈層上擠壓一層遇水膨脹膩子條，然后壓上堵漏靈至與襯砌混凝土表面齊平；

⑧涂刷聚合物水泥砂漿層；

⑨在聚合物水泥砂漿層上涂刷水固化聚氨酯防水涂料。

（3）注意事項

對于拱腳縱向施工縫處鑿槽，槽寬設置以滲水水量、PVC管規格為參考，槽深建議設置在8～10cm之間。

4 、結論

本報告針對某市公路隧道滲漏水病害研究，并提出了相應的滲漏水處治關鍵技術，研究內容包括：公路隧道滲漏水病害調查內容、方法及實施思路；公路隧道滲漏病害的特點及規律，滲漏表象及其原因之間的關系；公路隧道二次滲漏原因分析；公路隧道滲漏水處治防、堵水材料的研制與選用。得到主要成果如下：

（1）公路隧道滲漏水病害特點：以施工縫滲漏為主要滲漏形式，點、面、襯砌結構開裂滲漏為次要滲漏形式。滲漏位置以拱腰滲漏為主，邊墻次之。

（2）公路隧道滲漏水原因：工程及水文地質不良是某市公路隧道滲漏的根本原因，沒有設置防水層或防水層失效以及接縫處的防水措施失效是隧道滲漏的直接原因。

（3）公路隧道防滲堵漏材料的研制和選用。

（4）公路隧道滲漏水病害處置方法

對于滲水量較小的點滲漏，采取直接封堵法；對于滲漏較大的點滲漏，采取注漿結合集中引排法。

對于溫差及干縮形成的微裂縫伴隨輕微滲漏，采取表面封堵法；對于滲水量大的中等裂縫，采取注漿堵漏結合集中引排法；對于不良地質引起的嚴重裂縫，采取錨噴加固法。

對施工縫處滲漏，采取暗埋PVC排水法或鋁槽外排法；對于變形縫處滲漏，采取剛柔并濟的暗埋P V C法。

對于圍巖裂隙發育，含水豐富區段的隧道嚴重滲漏，采取壁厚注漿法，密實圍巖裂隙及其與襯砌之間的空洞。

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.14.024

林素君，1 9 6 2年，臺州市公路處，公路工程，工程師。