下穿隧道工程防滲漏施工技術探討

摘 要：隨著我國經濟的發展，公路下穿隧道工程數量日趨增多，但由于施工、設計等多種因素的影響，導致運營期間滲漏質量通病層出不窮，完全無滲漏者寥寥無幾。這種滲漏在襯砌外觀方面常出現“魚鱗狀”滲漏斑痕，路面在冬季時易出現“冰湖”現象，誘發惡性交通事故，對交通運營造成了很大的影響。同時，滲漏還會引起結構本身的使用生命期，對結構安全穩定構成威脅。基于此，文章對下穿隧道工程中出現的滲漏現象產生原因進行了分析，從總體上來說，有自然因素、結構自身因素和人為因素的影響，并在此基礎上對其施工技術進行了探討。

關鍵詞：下穿隧道工程；防滲漏；施工技術

中圖分類號：U455.4 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2012）20-0138-02

下穿隧道工程在施工過程中由于自然條件的因素、結構自身因素以及人為因素的影響，很容易出現滲漏。這種滲漏現象歸結“設計”和“施工”兩方面的原因，設計應從自然地質水文現狀，對結構自身防水（混凝土抗滲要求）和結構部位（施工縫、沉降縫、伸縮縫部位防水要求）防水進行設計防滲，確保其施工的可行性，這樣才能減少由于施工后出現滲漏而導致的施工難度增大以及成本的提高。人的因素導致滲漏現象主要存在施工方面，因此施工應從開挖階段就提高意識，觀察附近的地層性質、圍巖發生的變形和裂縫，防止地下水通過圍巖中的裂縫等來滲入隧道中，引起隧道的滲漏。在施工期間應從混凝土配合比、防水材料、施工操作三方面入手，采用低水化熱混凝土、合格防水材料，作業者按操作規范進行管理。隧道滲漏應按“動態”管理控制模式，施工、設計相互彌補，及時發現問題，動態解決問題。因此下穿隧道工程中防滲漏施工技術是非常重要的。基于此，本文對下穿隧道工程中出現滲漏的原因進行分析，并在此基礎上對其施工技術進行分析。

1 下穿隧道工程中出現滲漏的原因分析

1.1 自然因素的影響

隧道開挖的時候，破壞原水文地質條件，會對地下水造成一定的影響，從而使隧道存在著滲漏的隱患。地下水的水位一般是從高壓向低壓的，流向是固定的，但是在隧道開挖的時候，很容易形成一個低壓區，使得圍巖的性質以及地下水的流向發生了改變，從而導致地下水涌向隧道的內部，容易帶來滲漏水的隱患。開挖隧道中，自然條件的影響跟水位的高低、地層的滲透性等有關，同時，降水量以及隧道附近的一些江河湖泊等也會給隧道滲漏水帶來影響。

1.2 結構自身因素的影響

第一，混凝土是一種非均性材料，從微觀看屬于多孔體，體內含有許多大小不同的微細孔隙，這些孔隙或因不同分為施工孔隙（由于澆注、振搗質量的不良所引起）和構造孔隙（由于配比不同等原因索引起）。防水混凝土是從材料和施工兩方面抑制和減少混凝土內部孔隙的生成，改變孔隙的特性（形狀和大小），堵塞漏水通路提高混凝土本身密實性，即抗滲標號來達到防水目的。

第二，混凝土本身水化熱過程中產生混凝土收縮變形而導致的約束效應裂縫和溫差效應裂縫，其中約束效應裂縫即前澆筑混凝土已經基本完成收縮，約束后澆筑混凝土收縮而產生收縮變形裂縫。溫差效應裂縫即混凝土在水化熱過程中釋放大量熱量，混凝土內部溫度高而混凝土表面散熱快，相對溫度較低，致使混凝土內部產生壓應力，表面產生拉應力，當拉應力超過允許值時，產生裂縫。

1.3 人為因素的影響

①對隧道滲漏水狀況以及危害認識不充分。隧道的施工技術人員在施工過程中，對隧道滲漏水的狀況以及其危害沒有充分的認識，因此，在設計的時候很容易疏忽了防水設計，只注重結構上的布局。很多設計人員一般都會比較精準地計算結構的強度以及穩定性，但是很少進行防水和排水的計算。

②防水的砼施工結果不良。在下穿隧道的防水結構設計中，應將重點放在防水砼的設計和施工上，但是目前，很多施工人員在施工中經常沒有遵循一定的施工規范。具體體現在：施工前沒有按照設計書中的規范來配制混凝土；施工時沒有按照施工要求進行混凝土的澆筑，因此很容易使混凝土發生離析；沒有按照一定的規范來振搗混凝土；模板拆除的時間太早，混凝土成型差；沒有進行混凝土的養護工作。由于這些原因，使得混凝土的密實度不夠，并且容易在表面出現各種坑洼，容易出現大小不一的混凝土裂縫，從而使其失去了防水的作用。

③變形縫以及施工縫等處理不當。這些縫隙很容易導致隧道的滲漏水現象，因此在進行防水設計的時候要重點進處理。但是很多施工人員都沒有認真對待，具體體現在：首先，沒有按照一定規范來安放止水條，容易使止水條變形；其次，在固定止水帶的時候不牢固，經常出現澆筑混凝土翻卷的現象；最后，進行振搗的時候力度不夠或者方法不對，不能使止水條、止水帶充分與防水砼結合在一起。

由于這些縫隙處理不好，因此，下穿隧道滲漏水一般是發生在這些地方，當發生滲漏水的時候，整治的代價是很高的。

④下穿隧道中沒有健全的排水系統。隧道應“堵”與“排”相結合，最終以“排”為主，所以排水系統是下穿隧道防滲漏的重要措施，雖然很多隧道工程都設計了排水系統，但是由于在運行過程中沒有正確地處理排水的盲溝和盲管，從而堵塞而不能正常排放水，導致了滲漏現象。

2 下穿隧道工程防滲漏施工技術探討

2.1 隧道排水管的設計

在下穿隧道開挖之后，如果發現滲漏水的出現，應該分情況進行排水管的設計。如果是隧道的拱部或者是邊墻等部位出現了滲漏水，應該在砼澆筑之前，將一些排水管埋設在巖面中相應的出水口，埋設之后應該用鋼釘將其釘緊牢固，將其和砼噴射在一起之后引進到隧道的拱角當中，也可以將水通過一些臨時的排水溝排出洞外，當排水系統施工完成之后，將水引入排水溝中實現永久排水；如果是隧道的底部滲漏水，那么應該在開挖仰拱之后，在其下部進行橫縱向盲溝的開挖，應該在盲溝內部鋪設一些較小的用布塊包裹起來的碎石塊，這些盲溝的排水應該排往洞外。當下穿隧道完成初期支護的施工之后以及防水板的設置之前，應該先用一些較鋒利尖銳的東西將支護表面中的一些錨桿頭和鋼筋頭等切齊，詳細檢查砼的表面是否平整，如果不平整的話，應該進行抹平，只有確保其平整才不會將防水板刺破。排水管的設計應該按照一定的要求進行，合理設置排水溝的總數，排水溝之間的間距以及長度等。排水管的連接應根據實際情況采用多種方式進行連接，例如，在丁字交叉口的連接可用三通，在密集地方的連接可用套接。注意連接應該牢固，并確保整體排水效果。

2.2 混凝土澆筑過程的裂縫控制

①由于砼結構裂縫現象出現頻繁，可以通過施工技術的改進等進行控制。首先，在施工過程中應該嚴格根據施工的各項技術標準，優化施工材料，混凝土的配合比設置應該遵循混凝土良好工作性的原則，將水灰比控制在合理范圍內，通過添加減水劑等來適當降低混凝土中的含水量，減少水化熱，以提高混凝土的強度以及抗裂性；其次，在對工程項目分析的基礎上，采取綜合措施來控制混凝土的內外溫差；再者，可以通過增加直徑、間距較小的構造鋼筋來增強結構的抗裂性，尤其是在容易出現裂縫的邊緣部位，應該通過暗梁的設置，來提高配筋率；最后，在結構設計中，應結合實際條件，科學合理地設置后澆縫，對容易出現應力集中的結構采取加強措施。應采用科學的振搗技術振搗混凝土，提高其密實度。

②進行溫度上的監測。溫度監測要從混凝土入模的溫度以及養護中溫度兩方面進行控制。首先，混凝土攪拌可以用5～7℃的冰水，并設置遮陽棚避免骨料在陽光下暴曬，同時也可以用冰水來降低骨料的溫度，可以通過紅外線的監測儀來檢測混凝土的入模溫度。其次，由于混凝土的水泥化熱會產生絕大部分的熱量，因此，應該對其內外部溫度采用多種測溫方式結合進行溫度的控制。可以利用水銀或者是電子的測溫計。應該在混凝土結構中的側面、底面以及頂部等設置相應的測溫孔，對冷卻管的側墻進行溫度的測量，主要對象是進出水的溫度。

2.3 出現滲漏水的處理措施

滲漏水之后，根據出水部位的不同，應采用不同的處理方法。第一，當滲漏水出現在襯砌的兩側墻時， 可以沿著出水點開鑿一個斷面邊長為5 cm的小水槽，將水接到鋪設好的永久排水系統中。應注意將小槽的邊緣修整平順，可以用一些具有較高的防滲透作用的環氧樹脂砂漿或者堵水劑抹平水槽。如果這種方法不能奏效，則應該用嵌縫密封膠密封整個水槽；第二，如果滲漏水出現在施工縫等縫隙中，則是由于混凝土澆筑技術不良而引起的，處理的時候可以在這些縫隙中，沿著出水點開鑿一條1 cm左右的小縫，在清除各種污物雜物的前提下，將一些底襯泡沫條壓入這些小縫的底部，這樣子能夠有效起到引流的作用，之后在用單組或者雙組聚氨酯嵌縫膠等嵌縫材料，通過灌縫槍將其壓入小縫中，使其密實。

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