高速公路營運隧道滲水的成因分析及處治措施

米文勇

(四川雅西高速公路有限責任公司, 四川成都 610031)

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高速公路營運隧道滲水的成因分析及處治措施

米文勇

(四川雅西高速公路有限責任公司, 四川成都 610031)

文章首先介紹了隧道內滲漏水的現象及成因，對隧道滲漏水的處治措施進行了探討，并將相關方案應用到隧道的滲水處治中，從而驗證了方案的可行性，同時也對隧道路面滲水的處治提出了新的見解。

隧道； 滲水； 處治

近年來，隨著高速公路的飛速發展，西部地區的高速公路逐步向山區延伸，橋隧比高、縱坡大、氣候條件惡劣成為山區高速的典型特征。在山區高速的運營管理過程中，隧道的管養是工作的重點，隨著隧道運營時間的增加，隧道內會出現各種病害，特別是隧道內滲漏水的問題，既可能影響隧道的運營安全，又可能對隧道的結構造成破壞，需要引起相當的重視。通過對各條高速公路隧道的觀察與踏勘，發現隧道滲漏水大多為路面滲水和拱部滲水，為治理隧道水害，必須從滲水成因方面深入分析，對癥下藥。下文將結合隧道內不同的滲水類型，分析成因，并有針對性的提出處理措施和建議。

1 隧道滲水現象及成因分析

1.1 拱部滲漏水

主要表現為沿隧道橫截面環向發生，呈“豎直方向”，拱頂至拱腰部滲漏水直接滴落路面，拱腰至拱腳處滲漏則延伸至側墻，并蔓延，潮濕成片，拱腰處滲漏滴水現象最為明顯[1](圖1、圖2)。

圖1 拱腰滲水

圖2 側墻與電纜溝處漏水

拱部滲漏水的主要原因有：

(1)地質條件差、圍巖破碎且地下水豐富。

(2)施工質量控制不佳，主要表現在：①隧道施工時，初期支護背后存在空洞，形成了存水的空間，導致裂隙水的匯集，一旦有一處小裂縫，則水從該處滲漏。②二襯與初期支護之間防水板施工不規范，直接在防水板上穿孔釘在初噴混凝土表面，防水板上的孔洞易滲水。另外還有防水板的搭接長度不夠、搭接不規范等因素形成滲漏點。③兩板二襯之間的施工縫防水處理不到位，主要是中埋式止水帶固定不牢固，澆筑混凝土時有卷起現象；止水條未按規范設置，隨意粘貼或釘在接頭混凝土表面，接頭處密封不嚴，這兩種情況均會為地下水涌出留下隱患。④二襯混凝土配比不佳或局部振搗不密實，形成蜂窩麻面，以致形成疏松層和透水縫隙造成滲漏水。⑤受地應力的影響，拱部開裂，同樣會存在滲漏水情況。

1.2 路面滲水

主要表現在混凝土路面的縱向施工縫和橫向伸縮縫處滲水(圖3、圖4)。路面滲水的主要原因：

圖3 縱向施工縫滲水

圖4 橫向斷板滲水

(1)路段地下水豐富，但設計中央水溝斷面尺寸不足，導致排水不暢，地下水沿縫隙上冒。

(2)仰拱內橫向排水管破裂，導致地下存在水壓力，一旦路面出現縫隙則會滲水。

(3)縱向中央水溝、葫蘆邊溝以及環向排水系統由于垃圾過多或者水中的鈣化物質沉淀造成堵塞，引起排水不暢，水從最為薄弱的地方涌出，造成路面滲水。

(4)水泥混凝土斷板，為地下水涌出提供了缺口，造成路面滲水。

2 隧道滲水的處治措施

隧道處理滲水主要遵循“以排為主，防、排、截、堵相結合，因地制宜，綜合治理[2]”的原則施工，特別要做好結構自身防水，對可能的滲水的位置進行引排和封堵。

2.1 拱部滲漏水的處理措施

隧道拱部滲漏水的處理方式采用“堵”、“疏”結合的方式。

(1)“堵”一般是指采用封堵材料堵塞滲漏通道，通常情況下采用鉆孔注漿的方式來處理。對混凝土背后空洞造成的漏水情況，一般情況下采用無機材料為主的漿液，通常情況下可注入砂漿、水泥漿；滲漏嚴重的區域可注入水泥漿-水玻璃漿液；對于混凝土不密實、混凝土裂縫造成的滲漏水情況，一般采用有機材料封堵，主要材料有聚氨酯和環氧樹脂類材料。但是，由于水的流動性，原滲漏點封堵后，可能會在附近出現一處新的滲漏點，為此，還必須跟上“排”的措施。

(2)“排”主要是打通一條水流通道，將滲水點的水歸集到通道中，引到邊溝中排出。

(3)處理流程：找到滲水點——表面清洗——環向刻槽——埋管——封填——表面處理——檢查驗收。

(4)關鍵環節：①要準確找到滲水點，若附近區域有多個滲水點，要想辦法將滲水歸集到一處；②環向刻槽形成U型槽，刻槽應盡量避開環向襯砌主筋，繞過橫向連接筋，勿割斷；③根據滲水量情況，埋設不同管徑的管子；④采用堵漏防水材料封填第一層，待干后涂粘結材料，最后采用防水砂漿進行外表處理。

2.2 路面滲水的處理措施

路面滲水主要是采用“排”“疏”的方式。

若是由于中央水溝斷面尺寸不夠，導致排水不暢，處理方式只有破除路面重新施工中央水溝。若是中央水溝因水質問題導致鈣化堆積或存在垃圾堵塞，可通過檢查井對堵塞位置進行清理。對中央水溝的處理在運營通車的高速公路較為困難，主要是由于中央水溝位于路面中間，要施工必須打開檢查井，勢必會導致交通中斷。為此，不到萬不得已一般情況不會采取以上措施，而更多的是采用新建排水措施進行處理路面滲水。

(1)新建排水措施，一般情況是將水引至邊溝或電纜溝。

(2)處理流程：尋找集中出水點——橫向刻槽——倒扣槽鋼——封填——養護——開放交通。

(3)關鍵環節：①一般在出水點附近的下坡方向橫向刻槽；②刻槽要連通路側的邊溝，形成排水通道；③封填要采用分層填筑，第一層使用堵漏防水材料，中間層使用嵌縫劑，最后面層加鋪混凝土材料。

3 實際案例

西南地區某高速公路運營通車隧道，局部路段出現了滲漏水情況，對照施工資料，主要是在地質情況破碎、涌突水較為嚴重的路段。隧道中部的車行通道拱部滲水情況比較明顯，隧道中段路面滲水情況突出。

3.1 車行通道拱部滲漏水的處理

隧道中部車行通道位于地下水豐富地段，滲水主要集中在拱頂，呈水滴狀落到路面上；拱腰部分的滲水從施工縫中滲出，從邊墻底部流出到路面上(圖5)。

圖5 7號車行通道滲水情況

針對該情況，考慮“以排為主，以堵為輔”的處治措施。對于拱頂滲水嚴重區域采用局部注漿的方式進行封堵，拱腰部分的滲水采用刻槽排水的方式處治。拱部滲水引下來后，在路面上重新形成排水體系，將水引至隧道主洞的中央排水溝內(圖6～圖8)。將襯砌施工縫底部以上3 m開槽，埋φ100 mm排水管，引至兩側水溝。頂部有滴水或滲漏進行注漿封堵。沿左右側結構設計線的臺帽，布置水溝，小里程水溝原混凝土基面要鑿深20 cm，便于形成橫坡排水。水溝凈空35 cm×35 cm，砂漿坐臺帽，上面安設40 cm×40 cm鐵篦子。車洞中間部分施作C25混凝土，小里程厚15 cm，大里程厚25 cm，頂面形成2 %橫坡。混凝土底部全鋪土工布，每6 m布設一處橫向排水管，排水管鏈接左右側水溝。車洞水溝縱坡排水為左線至右線1 %坡度，車洞與右線連接處設置橫向水溝4.6 m，沉砂池一處，沉砂池與右線中心水溝連通。

圖6 車行通道排水橫斷面

圖7 車行通道排水平面

圖8 車行通道排水縱斷面

目前，現場已按照方案對邊墻進行了刻槽、埋管、引水處理(圖9)，從施工后的情況看，拱腰部分滲水得到控制，實際施工效果良好。

圖9 拱腰刻槽施工情況

3.2 隧道中段路面滲水的處理

進入夏季多雨季節后，隧道內局部路面滲水情況較為明顯，先期是縱向施工縫滲水，隨后因水的問題面板地板部分被掏空，車輛碾壓后形成局部斷板，影響行車安全。為此，按照路面滲水的處治措施，采取橫向刻槽寬3 cm、深10 cm，形成U型槽連通至路面邊溝，埋入30 cm×30 cm的槽鋼，倒扣到U型槽內，再用防水堵漏材料進行封堵。采取該措施后，剛開始的一段時間效果明顯，但隨著貨車對路面板的碾壓，滲水情況很快又顯現出來，情況沒有得到根本解決(圖10、圖11)。

圖10 整治前

圖11 整治后

為徹底解決該路段滲水問題，對該塊路面面板進行了破碎開挖尋找出水點，5 m面板開挖后，滲水原因是由于路側邊溝堵塞，排水不暢，邊溝中的水位高于調平層高程，則從邊溝側壁與隧道調平層之間的縫隙滲到路面板下面，最終導致面板下積水無法排除。針對該路段滲水的原因做了針對性地處治措施，主要有以下幾個方面：

(1)疏通邊溝，利用高壓水槍對邊溝進行沖洗，將泥沙、垃圾等容易堵塞邊溝的清除。

(2)排除底層積水，利用堵漏劑將邊溝側壁下緣與調平層交接處封堵，避免水的滲漏。

(3)清除壓壞的石塊，做好新澆筑路面混凝土的準備。

目前，該路段路面混凝土已重新鋪筑，路側邊溝已清理，未出現滲水現象，效果明顯。

4 結束語

隧道拱部滲水采用刻槽、引流的方式處理，實施證明這種方式操作簡單、效果明顯，可以廣泛推廣。隧道路面滲水采用橫向刻槽、引流的處理方式只能作為一種臨時處治措施，要根本解決問題，必須解決出水點的問題，因此，處理路面滲水需要視滲水情況具體問題具體分析。

[1] 林乾. 漳龍高速公路隧道滲漏水處治[J]. 建筑學研究前沿, 2012(8).

[2] 呂康成. 隧道與地下工程防排水指南[M]. 北京: 人民交通出版社, 2012.

米文勇(1982～)， 男，碩士，工程師，從事高速公路建設與管理工作。

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[定稿日期]2017-03-04