寒冷地區隧道滲漏與凍害綜合防治技術研究

羅　彬（中鐵四局集團第四工程有限公司，安徽合肥230041）

寒冷地區隧道滲漏與凍害綜合防治技術研究

羅彬（中鐵四局集團第四工程有限公司，安徽合肥230041）

在我國大約有50%以上的國土屬于寒冷地區，位于這些寒冷地區的隧道常常會出現這樣那樣的問題，經過調查我們發現，在寒冷地區隧道中約有80%以上都存在凍害或者滲漏問題，我國每年對滲漏與凍害隧道的養護維修費用非常驚人，所以，寒冷地區隧道滲漏與凍害問題的研究勢在必行。本文主要講述了寒冷地區隧道滲漏與凍害的綜合防治技術。

寒冷；隧道滲漏；隧道凍害；防治技術

1　寒冷地區常見的隧道滲漏與凍害問題

1.1寒冷地區隧道滲漏常見的問題

1.1.1地質問題

一般來說隧道都是建立在崇山峻嶺地質構造比較復雜的地段，在地層中，地下水已經形成了一個平衡的循環系統。隨著隧道的施工建設，破壞了這個系統，改變了水流經方向，地下水朝著隧道方向匯聚，給隧道埋下安全隱患。

1.1.2施工縫的滲漏

施工縫受到溫度的影響容易發生變形，通常用柔性止水帶進行防水處理。然而，在施工中止水帶經常會出現破損；固定不牢靠；混凝土不夠密貼等問題；沒有防水密封的功能。施工縫滲漏的病害比較普遍，并且危害性比較大，在雨季的時候，施工縫經常出現漏水。

1.2寒冷地區常見的隧道凍害問題

1.2.1掛冰與冰塞

在隧道中，滲漏地下水由裂縫滲出之后，受到低溫的影響而形成冰柱，如果不及時的清理，會隨著時間的積累，掛冰會積累到幾十厘米，掛冰會危及行車安全。冰塞的形成主要因為隧道排水設施的保溫系統不好，而結冰堵塞排水設施。

1.2.2融 沉

在多年凍土地區的路基，融沉是最重要的病害之一，同時也是隧道的病蟲害之一。融沉一般發生在含冰量大的地段，當隧道洞門的多年凍土上部或路塹邊坡上分布有較厚的地下冰層時，由于地下冰層埋藏較淺，在施工或運營過程中由于各種人為因素影響之下，多年凍土層的局部逐漸融化，上面覆蓋土層在土體自重與外力的作用下產生沉陷，造成隧道洞門與洞口墻嚴重變形。

1.2.3地下冰

在多面凍土地區天然上限附近往往存在著一層冰，有幾厘米甚至幾米，其厚度不一。這種層狀多為地表水下滲轉移到凍結鋒面上逐漸形成的。

2　隧道滲漏與凍害的防治技術

2.1隧道滲漏的防治技術

寒冷地區冬季隧道內結冰，主要是由于排水不暢引起水溝與基底遭到破壞引起，應該嚴格控制隧道內水的排放量進行預防。隧道里面出現滲水的部位，一般采取堵滲與疏導相結合的辦法，以及先堵后排的原則來解決問題。拱部主要以堵為主，邊墻以疏導為主將滲水分散，不太明顯的地方以堵為主，滲水比較明顯集中的部位主要以疏導為主。

2.1.1注漿封堵

根據隧道現場的實際情況，采取先堵后排、堵排結合的方式進行治理。對隧道拱部以及局部水量較小或不成片的部位先進行注漿處理比較適宜。確定滲水點并劃定處理區域后，先用沖擊鉆鉆注漿孔，然后用砂漿進行封堵，待砂漿強度滿足要求一般5d，然后按照配合比進行注漿。搭設移動操作平臺，采用手動簡易注漿機，方便來回移動。注漿過程不能停頓，保持既定壓力時間不少于1min，使漿液充分滲透到縫隙中，同時在混凝土表面明顯滲出漿液時方可停止注漿。通過注漿封堵拱部不明顯的滲漏點，使滲水部位消除或更加集中，便于下一步的剔槽引流。

2.1.2剔槽疏導

對于經過注漿處理以及滲水量較大的邊墻部位，采用剔槽引流的辦法最為有效。先用切割機從滲水部位沿邊墻向下切割出寬約3～5cm順直的引水槽輪廓，再用沖擊鉆剔出深約10cm的引水槽，然后放入經過處理的竹片或半圓塑料管以及PVC管作為盲溝的隔離材料，最后用細石混凝土進行封堵，將表面抹平壓光，使得水沿著引水槽流下，達到有序集中排放的目的。寒冷地區，引水槽要在凍結深度以下，如凍結深度較大，則需對引水槽采取保溫措施處理。

2.2隧道凍害的防治技術

2.2.1治 水

隧道凍害形成其主要的原因是水與低溫，凍害治理最重要的還是解決水的治理，若可以把圍巖、襯砌以及隧道里面的水及時的排到外面，沒積水溫度就算再低也不會結冰而產生凍脹力，所以治水是預防凍害的基本措施，凍害地段要增設與改進防排水設施。

2.2.2保 溫

主要把隧道里面加筑保溫層，消除隧道滲漏水使得隧道襯砌內緣加筑而形成季節的凍結圈。保溫襯層周圍應該設置防潮層，保證襯砌的混凝土干燥，也可以通過保溫設施來提高溫度，使得水沒有辦法結冰。

2.2.3隧道圍巖注漿法

隧道襯砌的背后存水產生的凍脹對隧道襯砌的破壞很大，采用在隧道襯砌施工前，對圍巖注漿的技術能有效的防止凍脹對隧道襯砌的破壞。通過對隧道圍巖注漿，有效減少局部存水的空間，在圍巖中形成一道隔水帷幕，使地下水遠離襯砌結構，大大降低了凍害的發生。

同時隧道圍巖的注漿技術不僅可以提高圍巖強度，還加強了圍巖的穩定性，并且可以防漏止水，有效降低了隧道凍害的發生。

3　結束語

總而言之，寒區隧道滲漏與凍害對隧道的建設產生很大的危害，現如今已經受到隧道設計、建設施工以及運營方面的重視，對隧道滲漏與凍害的防治，一定要在隧道設計的階段，考慮到各種影響因素，因此，隧道施工建設的人員一定要認真負責，其運營階段要堅持以預防為主，與防治技術相結合，實現安全與經濟雙贏。

[1]李富玉，趙宇敏.試論隧道工程常見病害的危害成因[J].中國建材科技，2015，24（21）：291～293.

[2]候中杰，王建設.淺析運營鐵路隧道水害整治[J].中國鐵道建筑，2014，29（10）：147～149.

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2095-2066（2016）31-0176-01

2016-10-23