高速公路現(xiàn)役營運隧道滲漏水病害整治措施

姚正中 楊春平

（1.貴州高速公路集團有限公司 貴陽 550004； 2.貴州省交通規(guī)劃勘察設計研究院股份有限公司 貴陽 550081）

近年來，我國高速公路隧道的數(shù)量與里程不斷增加，但是由于設計、施工、材料及地質(zhì)因素等各方面的原因，大多既有隧道都存在不同程度的病害，其中最常見的病害形式是水害，所謂的“十隧九漏”正反映了水害的頻繁。特別是已經(jīng)投入運營的公路隧道水害頻發(fā)，不僅影響隧道內(nèi)機電設備的正常使用和壽命、造成隧道襯砌開裂或掉塊、威脅隧道內(nèi)行車的安全，還會縮短公路隧道的維護周期和使用壽命，而且很難徹底根治。

日本建成至今的6 705座公路隧道，60% 的運營隧道發(fā)生滲漏水［1］。據(jù)1997年我國鐵路隧道技術狀態(tài)統(tǒng)計，運營隧道5 000余座中70% 左右發(fā)生了滲漏水病害［2］。據(jù)資料統(tǒng)計，截止2012年底，全國公路隧道病害達5 673處，主要病害形式為襯砌結(jié)構(gòu)開裂、滲漏水等［3］。

截止目前，不少學者及工程研究人員針對滲漏水病害進行了一定的研究，并提出了一些有益的防治整治措施。劉庭金等［4］對云南省4條高速公路連拱隧道襯砌滲漏水進行了調(diào)查，提出了相應的預防和整治措施。葉飛等［5］針對某隧道的滲漏水治理，提出了在排水型襯砌結(jié)構(gòu)中的滲漏位置集中引水泄壓等措施。李武等［6］對某高速公路隧道的滲漏水的治理，并結(jié)合有限元數(shù)值模擬，驗證了其施工效果。鐘放平等［7］通過針對湖南省常吉高速公路上的青山崗隧道進行了滲漏水研究，提出了利用超前孔環(huán)向帷幕注漿堵水及加固圍巖等措施。

雖然上述文獻中針對現(xiàn)役營運隧道滲漏水的治理已有所涉及，但大部分主要停留在個案 （如連拱隧道）的單一滲漏形態(tài)病害治理上，沒有對不同形態(tài)的滲漏水治理做針對性的歸納研究，且較少涉及對具體施工工藝的闡述，而合適的施工工藝、施工質(zhì)量控制恰恰關系到整治效果的好壞。

腦外科的常規(guī)護理方法，對體征監(jiān)測等較為重視，但卻未認識到實施人性化護理的重要性。因此，患者并發(fā)癥等護理風險的發(fā)生幾率往往較高。于術前探視時溝通，能夠形成對患者的鼓勵。常規(guī)護理方法沒有充分了解患者的心理，腦外科患者中，多數(shù)患者均不具有手術經(jīng)驗。因此手術之前，患者對治療的過程產(chǎn)生恐懼不可避免。這一階段，如護理人員仍對患者不聞不問，仍以冷漠的態(tài)度對待患者，很難體現(xiàn)“人性化”的理念。反之，如果護理人員能夠仔細觀察患者的反應，并將其作為自己的朋友、親人對待。患者才能夠更加勇敢、更加積極的對待治療[2] 。

為此，本文結(jié)合槽菁頭隧道滲漏水病害整治工程，針對不同形態(tài)滲漏水治理，做了大量的研究工作，研究成果對于開展高速公路隧道滲漏水病害的治理具有重要的現(xiàn)實意義和參考價值。

（5）滲漏點封堵修復。滲漏點處采用新型速凝堵漏靈（環(huán)保型水泥基）SHDM－D03封堵。

1 槽箐頭隧道概況

自2013年，智能家居就已經(jīng)“火”了起來，但當時，很多人認為智能家居并沒有真正走入大眾的生活。如今，隨著智能技術的日新月異和智能產(chǎn)品的更新迭代，各類智能家居平臺先后涌起，各種智能解決方案也開始陸續(xù)涌現(xiàn)，智能家居體系得到進一步落實。2018年，智能家居不再停留在概念層面，人工智能、物聯(lián)網(wǎng)技術的成熟都推動著智能家居從單品智能發(fā)展為系統(tǒng)智能，智能家居在不斷培育消費者的使用習慣，潛力巨大。

2.1 胎心監(jiān)測及臍動脈血流監(jiān)測情況比較 觀察組產(chǎn)婦在兩種檢測結(jié)果的異常率均明顯高于對照組產(chǎn)婦，差異有統(tǒng)計學意義(均P<0.05)。見表1。

2 槽箐頭隧道滲漏水形態(tài)及成因分析

2.1 滲漏水形態(tài)

針對槽箐頭隧道不同形態(tài)的滲漏水主要采用以下5種處理措施：

（1）施工縫處局部滲漏水，為隧道典型滲漏水形式。

（2）少數(shù)施工縫處環(huán)向滲水，滲水量較大。

（3）邊墻拱腰處滲水，此類現(xiàn)象比較普遍。

（4）墻角滲水，此類現(xiàn)象相對較少。

（5）緊急停車帶處襯砌結(jié)構(gòu)滲水。

2.2 滲漏水成因分析

經(jīng)過國內(nèi)外資料調(diào)研和現(xiàn)場實地勘察，該隧道襯砌滲漏水病害的主要成因有以下幾個方面［8］：

（1）地質(zhì)情況。槽箐頭隧道圍巖全部為泥灰?guī)r，灰?guī)r和泥巖，局部風化較嚴重，節(jié)理發(fā)育，裂隙水豐富，加之隧道開挖過程中發(fā)生小坍方，形成了較為通暢的地下水補給通道。此種情況會引起隧道施工縫、邊墻、墻角部位漏水。

（2）光面爆破。爆破效果不好造成隧道開挖輪廓不平滑，棱角突出；而初期支護的噴射混凝土沒有補平，防水板施工時容易被刺破，襯砌背后的水容易在施工縫處聚集，此種情況較多引起施工縫出現(xiàn)滲漏水，特別是墻角部位的滲漏水尤為嚴重。

（3）初期支護。初期支護錨桿鋼筋頭處理不好便進行噴射混凝土，很容易刺破防水板；加之噴射混凝土不密實，襯砌背后有空隙，形成水囊，較易引起施工縫、墻角處的滲漏水。

（4）防水盲管。矮邊墻的縱向盲管沒有用防水卷材半裹，特別在地下水發(fā)育地段，矮邊墻易出現(xiàn)滲漏水。

（5）二次襯砌。二次襯砌施工縫施工時，施工單位未按設計要求鑿槽，止水條安裝不密實，加之二次襯砌混凝土澆筑搗固不密實，造成蜂窩狀洞眼，此種情況往往引起施工縫處出現(xiàn)滲漏水現(xiàn)象。

槽箐頭隧道位于貴州省盤縣境內(nèi)，是鎮(zhèn)寧至勝境關高速公路中的一座特長隧道，隧道支護體系按新奧法原理設計，襯砌采用復合式襯砌，防排水系統(tǒng)采取了現(xiàn)今主流的防排水系統(tǒng)，即在初期支護與二次襯砌之間鋪設PVC（P型）防水板及300g／m2無紗布，鋪設范圍為拱墻至墻角泄水孔位置，襯砌背面設置不同型式的環(huán)狀盲溝，引至墻角與縱向HDPEφ116打孔雙壁波紋管相連，在墻角設排水孔，將邊墻背后地下水排入洞內(nèi)水溝內(nèi)，路面水由橫坡和縱坡沿路面流入水溝。該隧道滲漏水未治理前，襯砌、路面多處發(fā)生水害，嚴重威脅著行車安全。

（4）注漿堵水集中引排。對于滲漏水病害相對密集的區(qū)段，應先對病害較輕的出水點采取注漿堵水，然后對集中出水點采取引排的措施。具體施工設計見圖3。

3 滲漏水病害治理措施

從文獻［9］查閱的滲漏水治理來看，對隧道滲漏水病害的治理主要有以下幾種方案：①換拱，能較為徹底地治理水害，但缺點是施工較為困難，施工時間長，造價高，需中斷交通；②施做套拱，套拱方案也能徹底治理水害，且施工較為簡單，施工時間較短，工程造價適中，在采取交通管制的條件可以保通，但是最大的缺點是很可能造成“侵限”問題；③注漿堵水，包括結(jié)構(gòu)封堵注漿和襯砌背后注漿，前者應用比較廣泛。襯砌后注漿施工不當可能會破壞原有的防排水系統(tǒng)；④埋管排水，一種傳統(tǒng)的、較為常用的方案，但水害治理不是很徹底。

上述處置措施①，②成本太高，實際工程中很少采用，除非滲漏水特別嚴重可考慮；措施③注漿效果難以控制；措施④只是籠統(tǒng)地介紹了埋管排水措施，而未針對各種形態(tài)的滲漏水給出更具體合理的處置措施。但是，隧道出現(xiàn)滲漏水，不能只針對其滲漏處進行表面修復，必須對癥下藥，標本兼治。而實際情況下，針對不同形式的滲漏水，除了對滲漏水處修復外，還宜采取注漿堵水、清理改造排水溝、施做排水降壓孔等措施聯(lián)合使用，在整個排水系統(tǒng)上下功夫，以期徹底根治水害，不留后患。

3.1 槽箐頭隧道滲漏處修復治理與質(zhì)量控制

通過對槽箐頭隧道滲水的現(xiàn)場外觀檢查 ，滲漏水主要呈現(xiàn)以下主要幾種形態(tài)：

（1）注漿堵水（修復）裂縫。距施工縫較遠的不規(guī)裂縫處滲漏水采取注漿堵水。采用高壓注漿機將追水膨脹聚氨酯用注射針頭射入混凝土裂縫中，堵住其出路。

工藝流程：施工準備→接通電源、水源→裂縫分析（慣通縫、非慣通縫）→沖擊鉆孔（根據(jù)混凝土裂縫延曲布點）→預埋注射針頭→高壓注水（沖洗縫塵）→高壓注漿（膨脹聚氨酯）→鏟斷注射針頭→柔性水泥抹平→清理縫面→修復。

依據(jù)美國心臟協(xié)會給出的15段分段法實施評估，閉塞即為達到100%狹窄程度；重度狹窄即為處于75至100%之間的狹窄程度；中度狹窄即為處于50至75%之間的狹窄程度；輕度狹窄即為低于50%的狹窄程度；無狹窄即為不存在狹窄程度。

（2）環(huán)向鑿槽埋管引排。施工縫及跨越拱部的大型橫向裂縫處滲漏水應采取環(huán)向鑿槽埋管排水措施，將水引入電纜溝，并通過排水孔將其引入排水溝。具體施工設計見圖1。

圖1 環(huán)向鑿槽埋管引排

對含有預冷變形處理和不含預冷變形處理的Cu-Ni-Si材料開展了機械性能和疲勞性能的相關研究，得到如下結(jié)論：

工藝流程：施工準備→裂縫位置切邊→裂縫清理（高壓水、鋼刷）→槽內(nèi)埋管（外用透水布包裹）→防水膠嵌縫→填充水泥漿并抹平→質(zhì)量檢查（漏水重做）→防水層外表面刷2遍環(huán)氧煤焦油→設置連接電纜槽與排水溝的直徑為10cm的排水孔。

（3）斜向鑿槽埋管引排。不規(guī)則裂縫處滲漏水則應刻槽埋管，將水引入附近施工縫處所埋排水管中。具體施工設計見圖2。

如果爸爸媽媽認為孩子的沉默是對抗，就惱羞成怒，那是父母的問題。父母需要馬上得到結(jié)果，代表了一種不太成熟的心理，比如他們自認為特別權(quán)威，不應該被冒犯。

圖2 斜向鑿槽埋管引排

工藝流程：施工準備→裂縫位置切邊→裂縫清理（高壓水、鋼刷）→鑿一連接槽（連至最佳的施工縫）→槽內(nèi)埋管（外用透水布包裹）→防水膠嵌縫→填充水泥漿并抹平→質(zhì)量檢查（漏水重做）→防水層外表面刷2遍環(huán)氧煤焦油→設置連接電纜槽與排水溝的直徑為10cm的排水孔。

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圖3 注漿堵水集中引排

工藝流程：施工準備→注漿堵水（滲漏水較輕）→集中出水點位置鉆孔（穿透二次襯砌）→孔內(nèi)插入直徑110mm打孔波紋管（管口與環(huán)向槽底齊平）→集中出水點向下鑿槽埋管→施工完畢。

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同時，在采取上述措施時，特別是鑿槽埋管，應保證隧道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和安全。特別是在施工期間，有必要對隧道的拱頂下沉、周邊收斂做相關監(jiān)測，當拱頂下沉、周邊收斂的速率大于0.1mm／d時，應停止施工，分析原因，合理優(yōu)化施工方法和注漿系數(shù)，待相關速率滿足規(guī)定時，方能施工。

3.2 襯砌背后注漿

通過對隧道襯砌結(jié)構(gòu)的地質(zhì)雷達掃描發(fā)現(xiàn)，局部襯砌發(fā)現(xiàn)有脫空、不密實等現(xiàn)象，現(xiàn)場實驗確定了相關注漿系數(shù)，通過合理的注漿，以填充空洞，避免襯砌背后產(chǎn)生集水區(qū)。同時，現(xiàn)場施工時，必須考慮注漿對襯砌結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性，以免引起二次襯砌結(jié)構(gòu)的破壞，進一步加劇滲漏水。施工時，必須對施工斷面兩端1～5m的二次襯砌做相關監(jiān)測，每隔1m的斷面，在二次襯砌表面埋設混凝土應變計測量二次襯砌混凝土應力。當發(fā)現(xiàn)二次混凝土的安全系數(shù)不滿足規(guī)范時，應停止施工。有必要調(diào)整優(yōu)化注漿參數(shù)以保證二次襯砌結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和安全，待混凝土安全系數(shù)滿足規(guī)范時方能重新施工。

3.3 清理、疏通、改造隧道排水溝

對整個隧道雙側(cè)排水溝進行人工清理和疏通，確保排水溝排水暢通。清理時應盡量保護好水溝蓋板，如有損壞，應預制更換。

首先，將科研成果轉(zhuǎn)化納入科研成果評價體系，并與績效獎勵、職稱評聘、科研獎項的評比等掛鉤，保證評價指標多樣化，打破“唯項目、唯論文”。

3.4 施做排水降壓孔

對于隧道滲漏水較嚴重、較集中的段落，應施做排水降壓孔。一般采用管棚鉆機在隧道兩側(cè)邊墻上斜向上鉆泄水孔，自泄水孔口豎直向下，沿邊墻鑿泄水槽至隧道排水溝內(nèi)，最后用環(huán)氧樹脂砂漿人工封閉泄水槽，抹平。

4 處治效果

通過對槽菁頭隧道滲漏水病害綜合治理，很好地解決了該隧道的滲漏水問題。處治完成至今，隧道路面、二次襯砌等表面干燥無滲水現(xiàn)象，且隧道整個排水系統(tǒng)通暢，襯砌結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，處置達到了預期的效果。

5 結(jié)語

（1）隧道的治水方案通常采取"以排水為主，以堵為輔，綜合運用截、堵、排"的治水原則進行。

（2）針對不同形態(tài)的隧道滲漏水病害，應從其原因分析入手，采取針對性的治理措施，對癥下藥，并加強施工過程中的質(zhì)量控制，方能達到理想的效果。

（3）隧道出現(xiàn)滲漏水病害，不能僅僅只針對滲漏處進行表面修復，還應采取注漿堵水、清理改造排水溝、施做排水降壓孔等措施，通過綜合治理完善隧道的防排水系統(tǒng)，以期徹底治理水害。單一的處治措施是不能根治水害的。

總之，隨著中國核工業(yè)的發(fā)展，對天然鈾的開采力度會越來越大，鈾尾礦地區(qū)的地下水修復問題不容忽視.Fe0-PRB克服了傳統(tǒng)處理方法的許多缺點，能夠長期有效運行，具有經(jīng)濟、高效等諸多優(yōu)勢，目前該技術在中國的應用尚處于起步階段，需要廣大科研工作者不斷探索、改進其技術方法，以使Fe0-PRB技術早日實際應用于鈾尾礦區(qū)，改善當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境和地下水環(huán)境.

（4）本文針對不同形態(tài)的滲漏水病害的治理措施，對類似工程具有一定的參考價值。

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