高速公路隧道滲水原因及處理技術探究

申林

摘 要：本文主要根據實際案例對高速公路滲水的原因進行了詳細的分析，并提出了防治滲水的具體措施，值得同類工程借鑒引用。

關鍵詞：高速公路 隧道滲水 處理技術 探究

1.工程簡介

某高速公路全長2.2km，自建成通車以來，一直存在嚴重的隧道滲水問題，對公路的可持續發展和安全運營造成了比較大的影響。隧道滲水問題作為一個普遍存在的問題，是降低襯砌承載力、腐蝕隧道、致使混凝土開裂凍脹的主要原因，嚴重威脅了隧道的安全。所以，本文從隧道滲水的原因出發，對處理隧道滲水的措施進行探討。

2.目前隧道的滲水情況

基于該高速公路的設計與施工等因素，該路通車不久，A、B、C三個隧道就分別出現了滲水，進入冬季后，流入路面的水就會結冰，嚴重影響行車，襯砌上也常常掛冰。

（1）A隧道××段的滲水問題。自投入使用以來，A隧道××段的洞壁時常出現漏水的情況。滲水主要是發生在離地面3.5m處的邊墻上（洞壁兩側）、隧道的拱頂與拱腰處（一般是二次襯砌模板的接縫處）。雨水多的時候，該段隧道的滲水量就會增多，滲水量最多的時候，滲水會流到路面上，一旦氣溫降低，路面就會結冰，對車輛安全的行駛造成了比較大的影響，襯砌也出現了嚴重的掛冰情況，此段隧道總長度為169m，均出現了滲水的情況，由于襯砌場強受到滲水的影響，在隧道兩邊的墻上已有30%的表面出現剝落。依據《公路隧道養護技術規范》（JTG H12-2003），A隧道××段被定為2A級滲水。

（2）B隧道的滲水問題。B隧道共有5個部位出現滲水，滲水的總長度大致是25m，主要在二次襯砌的模板接縫處的拱腰與拱頂處出現滲水，滲水基本不受季節影響，只是雨水多的時候滲水量會增多，氣溫低的時候襯砌上會掛冰，該隧道的滲水是非連續段滲水。依據《公路隧道養護技術規范》（JTG H12-2003），該隧道被定為1A級滲水。

（3）C隧道的滲水問題。C隧道的滲水部位主要在隧道拱腰處，且滲水量要比B隧道的滲水量大，最大的時候會流到路面上，氣溫低下的時候，襯砌上的掛冰現象也比較嚴重。該隧道共有30處滲水，總長度大致是240m。盡管其不是連續滲水，但是隧道整體基本上都有滲水的情況出現，經鑒定C隧道被定為2A級滲水。

3.隧道滲水的原因分析

3 . 1地質環境因素

在該隧道工程中，滲水的水源主要是來自地表水和地下水，（降雨與排水不通暢造成的）。A隧道穿越的地層有灰泥巖、泥巖、石灰巖、石炭紀砂巖、頁巖煤層，該地層的圍巖類別分別是Ⅲ級、Ⅳ級、Ⅴ級，A隧道××段頂部覆蓋有底層、中層、上層等覆蓋物，其中地層覆蓋的是泥巖碎石，中層覆蓋的是碎石土，上層覆蓋的是煤矸石、粉土、碎石、黃土、角礫等，目前其頂部還堆放著很多煤炭。B隧道和C隧道穿越的地層有灰巖、泥巖、泥巖層、二疊系砂巖、石炭系砂巖，圍巖裂隙發育，為單斜結構的地質結構。因為在這種地質結構下，可以使地下水很發育，因此，該隧道地質環境中有比較充足的滲水水源。從A隧道的施工材料上可以看出，該隧道只有XX段沒有配置防水材料，同時由于XX段是下坡路，通過地表水的沖刷，該段隧道頂部與周圍形成了空洞，進而構成地下水的低壓力區，逐步成了地下水的行徑路線，導致隧道的滲水量在干旱季節時也很大。

3 . 2隧道工程的設計與施工因素

（1）設計因素：基于該高速公路隧道是在早年前構建的，所以防水等級比較低，達不到現階段的防滲水標準。

（2）施工因素：實施隧道工程時，一是因為沒有嚴格遵照防水設計要求使用防水混凝土，在地下水壓較高處，容易因抗滲混凝土的標號比水壓低，而導致隧道滲水；二是因為第一次支護平整度比較低，所以進行二次襯砌時，防水板容易被第一次支護的突出處頂壞，進而導致襯砌滲水；三是由于防水板的接縫焊接不緊密，致使防水設施失效，隧道出現滲水。

4.公路隧道滲漏的防治方法

4 . 1隧道滲漏的預防方法

4.1.1提升勘測的精度

在導致隧道滲水的因素中，地質條件是一項重要因素，所以地質勘測工作是非常重要的。在早期的隧道工程中，基于勘測技術與勘測設備的影響，導致勘測工作只是在設計前進行，進而造成勘測結果和實際狀況間存在一些不符，制約著工程的施工。為了提升勘測精度，應做好以下幾方面工作。一是把勘測工作列入到工程施工的全過程中。隨時對施工中的巖爆區、溶洞、暗河、破碎帶、裂隙等地質現象進行勘測，以便可以及時修正設計方案或執行二次設計；二是在隧道工程中利用地質雷達來進行預報，經過實踐證明該方式效果不錯，值得推廣；三是基于隧道工程的特殊性，雖然其的勘測點的選擇范圍比較廣泛，但是其勘測面卻比較有限，只限于挖掘隧道的斷面上，因此勘測工作達不到全面、準確、詳細的要求，一般還是運用經驗法與工程類比法較多，由此為了保障隧道的安全，在二次設計中應該對隧道的安全系數進行適度的設計。

4.1.2完善防排水設計

當前，在實施山嶺公路隧道的工程中，大多數的工程采取的是新奧地利的施工方式，并依據JTGD70-2004《公路隧道設計規范》中的要求，采取復合式襯砌（一堵、兩排、兩防）來設計隧道的防排水。隧道防水通常是由圍巖注漿堵水來做第一道防線，其不僅可以填充圍巖裂縫，封閉堵塞滲水通道，還能夠發揮錨桿作用，加固圍巖。第二道防線就是防水層，其是鋪設在緊挨圍巖的內壁上的。在防水層的阻隔下，圍巖中的滲水就不會滲入隧道，而是在重力的影響下順著噴射混凝土和防水層之間的間隙流入底部的邊溝內。一般防水層是由防水板和其墊層構成的，其中防水板是起到把地層滲水阻隔在二次襯砌外的作用，墊層是起到保護防水板作用，同時還擔任二次襯砌和噴射混凝土間的滲水排道。如果防水層出現問題，防水層外面的有壓水就會透過防水層滲入二次襯砌混凝土上，由此可見最后一道防線就是混凝土二次襯砌。若嚴格遵照施工設計要求去配比、振搗、灌注混凝土，交工后的襯砌就不會有裂縫，這時如果有壓力不是很大的滲水滲入時，該防線就可以順利將其阻隔在襯砌外。另外在地表水的上游設置截水導流溝，在地下水的上游設置泄水洞、井點降水，對地表水、地下水進行疏導與截流，使它們不能滲入隧道附近，也是防排水的主要方法。在設計防排水工程時，還需要注意的一點就是要保護生態環境。4 . 2治理隧道滲漏的方法

依據該公路隧道的具體狀況，滲水治理應依據防、截、排、堵相配合的綜合治理原則來開展滲水的治理計劃，治理時應分成三個步驟：

一是在隧道的拱腰襯砌結構處、拱頂結構處、圍巖處進行注漿，進而降低深入到隧道中的地下水，使襯砌和圍巖可以緊密的貼在一起，進而降低襯砌結構的受力。

二是封閉堵塞襯砌上的裂縫，以保證襯砌表面不發生滲水。通過對比，因速效堵漏劑具有速凝、速硬、瞬間止水、抗滲抗裂、沒有毒害、運輸存儲簡便、早強高強等性質，所以應選用其進行封堵裂縫。

三是配置排水管，利用開槽埋設暗管的方式將襯砌后的水疏導排出，并把滲水和襯砌后的水導入到排水管內，利用排水管將其排到隧道外。

5.結語

隧道防水工程作為一個隧道防排水是一個復雜系統的工程，是整個隧道施工的主要構成部分。因此，在施工的過程中要將充分認識到隧道防水工作對隧道質量造成的影響。使用合理的預防措施。本高速公路隧道由于防滲工作沒有做好，導致出現了嚴重的滲水情況，對隧道的運營造成了比較大的影響，通過對滲水的原因進行具體的分析，使用截、防、堵、排相結合的措施對隧道滲漏問題進行了治理，取得了良好的治理效果，值得同類工程借鑒引用。

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