高速公路運營隧道滲漏水類型及成因分析

衛(wèi)軼科 周 雄

（招商局重慶交通科研設(shè)計院有限公司 重慶 400067)

高速公路運營隧道滲漏水類型及成因分析

衛(wèi)軼科 周 雄

（招商局重慶交通科研設(shè)計院有限公司 重慶 400067)

由于種種原因，在已運營的高速公路中，大量隧道出現(xiàn)滲漏水現(xiàn)象，不但影響隧道結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性，而且對于形成“水簾洞”和路面出水的情況，更是對行車造成很大的安全威脅；本文通過對幾條高速公路隧道的調(diào)查，對隧道滲漏水類型進行了總結(jié)，并在此基礎(chǔ)上深入分析其原因，希望能為以后隧道的設(shè)計、施工、養(yǎng)護和病害處治等工作提供一些幫助。

隧道；滲漏水；滲漏分類；成因機理

0 引言

截至2015年，我國高速公路通車里程已達125373公里，為我國經(jīng)濟發(fā)展做出了巨大貢獻；但事物總是有兩面性的，一個高速發(fā)展的事物，總會掩蓋發(fā)展中的很多問題；高速公路要快速建設(shè)，但相關(guān)一些建設(shè)理念、設(shè)計方法、施工工藝等的發(fā)展卻步伐緩慢，使得在運營過程中，逐步暴露出很多問題，隧道滲漏水病害就是一個典型例子。

隧道滲漏水是隧道病害中最常見的一種類型，并且占有很大比例，它不但影響隧道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和耐久性，而且對隧道內(nèi)機電設(shè)備的正常工作產(chǎn)生諸多的不穩(wěn)定性，而最突出的問題就是威脅行車安全，造成交通事故?；谫F州省境內(nèi)幾條高速公路的隧道滲漏水病害調(diào)查結(jié)果，本文主要研究了隧道的滲漏水類型以及成因機理，希望能為以后隧道的設(shè)計、施工、養(yǎng)護等工作提供一些力所能及的幫助。

1 隧道滲漏水分類

1.1 從滲水量的嚴重程度分類

根據(jù)現(xiàn)場目測滲漏水部位的滲水量情況，可分為浸滲水、滴水、流水、涌水這四種類型，滲水以表面濕潤為主，手摸有水份，滴水是水以不連續(xù)滴狀為主，流水是以股狀水柱連續(xù)流出，涌水是在出水點帶壓噴出的狀態(tài)，具體可見下圖：

圖 1.1.1 滲水

圖1.1.2 流水

圖 1.1.3 涌水

1.2 從滲漏形狀分類

按滲漏形式可分為點滲漏、線滲漏、面滲漏。點滲漏是以局部某個點為滲水中心形成的；線滲漏主要是呈帶狀出現(xiàn)的滲漏，分為兩種情況，一種也是最常見的三縫，即施工縫、沉降縫、變形縫，另一種是襯砌裂縫；面滲漏是襯砌表面出現(xiàn)大面積連續(xù)浸濕面。具體可見下圖：

圖 1.2.1 點滲

圖 1.2.2 線滲

圖 1.2.3 面滲

1.3 從滲漏位置分類

從這次調(diào)查的情況來看，隧道內(nèi)任何位置都有滲漏的可能，具體有路面、邊墻、施工縫、襯砌裂縫、設(shè)備箱、橫洞等，具體可見下圖：

圖 1.3.1 路面

圖 1.3.2 邊墻

圖 1.3.3 施工縫

圖 1.3.4 襯砌裂縫

圖 1.3.5 設(shè)備箱

圖 1.3.6 橫洞

2 成因分析

隧道滲漏水形式的多樣化，究其原因，主要有設(shè)計、施工、材料等方面的原因。隧道滲漏水說明防水系統(tǒng)已經(jīng)失效［1］，第一道是防水板，然后是“三縫”的防水，最后是襯砌混凝土的自防水；隧道結(jié)構(gòu)的形式也會成為滲漏水的原因，典型的就是連拱隧道[2]。

2.1 防水板

防水板是隧道防水的關(guān)鍵，也是最容易出問題的地方，經(jīng)過分析，主要有以下幾個原因：

（1）鋪設(shè)面的問題：初期支護噴射混凝土面不平整，尤其是三級圍巖，光面爆破控制不好的時候，造成洞身凹凸不平，有尖銳凸起；同時錨桿、超前導(dǎo)管外露過長，沒有完全割除；

（2）防水板鋪設(shè)時，過緊或過松，澆筑時或被泵送砼的壓力擠破，或被卷入砼中；

（3）防水板自身的完整性以及老化：防水板的搭接長度不夠，焊接質(zhì)量不合格，焊縫寬度不足等；綁扎鋼筋時，被鋼筋刺破，電焊燒穿，又沒有補焊；防水板材料老化失效。

2.2 施工縫、變形縫、沉降縫

在隧道滲漏水中，“三縫”滲漏水所占比例最大，在此次調(diào)查中，達到70%，由此反應(yīng)出接縫的處理在隧道結(jié)構(gòu)中的重要性。通過分析此次調(diào)查的結(jié)果，我們分析“三縫”滲漏水的主要原因有以下幾點：

（1）接縫防水設(shè)計理念陳舊，設(shè)計方法老套；

（2）止水條質(zhì)量不合格；

（3）施工的質(zhì)量問題：止水條設(shè)置預(yù)留不合理；在預(yù)留縫里安裝止水條后，被水污染，影響后期止水條的性能；止水條固定不牢固，澆筑時脫落或無法保證止水條與襯砌截面垂直。

2.3 襯砌混凝土的自防水

襯砌混凝土的防水有兩方面的含義，一個是自身的防滲性能，一個是混凝土開裂后形成的裂縫所造成的滲漏水。

局部的點滲漏就是混凝土自身的抗?jié)B性能差，混凝土內(nèi)部出現(xiàn)滲漏水的通道；混凝土自身抗?jié)B性能出現(xiàn)問題，主要與配合比的設(shè)計、材料的選取、施工和養(yǎng)護有關(guān)系。

襯砌裂縫的滲漏水比例占到了25%[3]，并且還嚴重影響到結(jié)構(gòu)的安全性。襯砌裂縫主要分為兩種[4]：第一為結(jié)構(gòu)性裂縫，由外部荷載和次應(yīng)力引起的裂縫，此類裂縫所占比例較小，從目前國內(nèi)外資料看，占 20%；究其原因，一方面由于隧道地質(zhì)情況突變、外力撞擊、地震等因素引起；另一方面，隧道施工造成的襯砌欠厚部分處容易形成應(yīng)力集中，這些地方混凝土抗力不足引起開裂。第二種為非結(jié)構(gòu)性裂縫，由混凝土自身收縮變形、不均勻沉降、有害物質(zhì)侵蝕等原因造成。

2.4 排水系統(tǒng)破壞

隧道襯砌的排水系統(tǒng)有環(huán)向、縱向、橫向和中心排水管組成，任一管道出現(xiàn)問題，都會造成排水系統(tǒng)不暢，主要有以下幾種情況：

2、各種管路之間連接不夠牢固，在二襯澆筑時容易彼此脫落；

3、縱向排水盲管上半部分不打孔，使襯砌背后的水容易在邊墻角匯集，在一定水壓下容易從施工縫、邊墻角滲出；

4、隧道周圍裂隙水中含大量雜質(zhì)、鈣化結(jié)晶物等，造成了襯砌后排水系統(tǒng)的堵塞；

5、中心排水管堵塞，水會在堵塞位置或中央檢查井處的路面直接冒出。

3 結(jié)束語

這次調(diào)查的情況驗證了那句在隧道界流傳已久的說法：“十隧九漏”。通過這次對貴州省內(nèi)幾條高速公路的隧道滲漏水調(diào)查，對隧道滲漏水的類型進行了初步的研究，并且分析了它們的成因機理，希望能為以后隧道設(shè)計、施工和養(yǎng)護工作提供一些參考價值。同時，在隧道滲漏水分類以及相應(yīng)治理方面，有待于我們更進一步的探討、研究。

[1]祝和權(quán)，李海燕.鐵路隧道防水技術(shù)現(xiàn)狀及趨勢[J].鐵道建筑，2003，（10）：36-38

[2]石建勛.連拱隧道滲漏水病害機理與防治技術(shù)研究[D].重慶：重慶大學(xué)，2012

[3]傅家鯤.高速公路隧道滲漏水成因及對襯砌結(jié)構(gòu)的影響研究[D].成都：西南交通大學(xué)，2009

[4]鄒育麟，何川，等.重慶高速公路現(xiàn)役營運隧道滲漏水病害統(tǒng)計及成因分析[J].鐵道建筑，2013，（1）：86-93

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1007-6344（2016）03-0075-01

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