從七道梁隧道滲水處理淺談隧道抗滲技術

黃曉輝

摘 要：七道梁隧道滲水部位主要在二襯模板接縫處的拱頂和拱腰位置，受季節影響較小，在雨季，滲水量稍有增大，在冬季，襯砌上也經常掛冰。經過20年的運營，隧道內電氣、保溫、消防通風等設施嚴重老化，隧道滲水嚴重，造成側壁瓷磚脫落，拱頂涂裝污染，個別路段由于路面滲水造成斷板、脫皮等病害，嚴重影響了車輛運行的平穩性。本次改造是對隧道路面、滲水、照明等設施進行綜合維修處理。根據七道梁隧道滲水現狀，對隧道病害產生的原因、危害進行分析，并提出病害處治的方案，保證公路隧道的運營安全，以期為工程實踐提供指導和幫助。

關鍵詞：公路；隧道滲水；處治方案

中圖分類號：U453.6 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）15-0087-01

1 概述

七道梁隧道位于甘川公路G212線K19+282.5—K20+847.5盤山越嶺線地段，是國道212線的重要組成部分，全長1560米，山頂海拔2660m，北山坡地形陡峻，基巖裸露。南山坡地形較緩，地表為黃土覆蓋。地層比較簡單，僅露出白堊系和第四系地層。白堊系以泥質膠結的礫巖砂巖為主，有少量的砂頁巖。第四系主要有黃土坡殘積層和沖擊地層。發布于南北坡較陡的坡腳處，除兩段洞口外，隧道洞身全部位于白堊系地層。

2 滲水原因分析

隧道不可避免地要經過含水量較高的地層，如果沒有可靠的防水、引水措施，地層水就會侵入隧道，影響其內部結構與附屬管線，乃至危害到隧道的運營和降低隧道使用壽命。該隧道滲水的原因主要有：

2.1 工程設計因素

由于七道梁隧道的修建較早，防水等級設計較低，不能滿足現有防滲水要求。

2.2 施工因素

（1）混凝土沒有按防水的設計要求進行施工，抗滲混凝土標號低于相應標準，且施工縫處混凝土密實度不高，界面有裂隙，從而出現滲水現象。（2）由于建成時間長，防水設施失效，造成隧道滲水。混凝土自身的防水在隧道工程防水中無疑具有重要作用，但由于設計、施工、材料等方面的原因，混凝土結構本身往往是有缺陷的。而隧道工程在重大荷載作用下產生的不均勻沉降和拉壓應力，以及混凝土結構自身產生的懦變，都會引起隧道工程圍護結構主體的一些部位產生裂紋、裂縫，并在各種構造節點部位產生變形、位移，導致水的滲入，產生滲漏現象，同時由于有害介質對混凝土的腐蝕，如硫酸鹽的侵蝕，造成混凝土中CaO、Ca（OH）2成分的減少；石灰溶出腐蝕，使混凝土中的CaO、Ca（OH）2溶于水中被帶走；混凝土的碳化加速鋼筋混凝土中鋼筋的銹蝕，進而促進鋼筋混凝土強度下降，造成裂縫的擴展等，也會導致滲漏現象的產生，因此隧道工程單靠混凝土自防水是不可行的，附加防水材料是必要的。

3 隧道病害處治方案

遵循“防、排、截、堵相結合，剛柔相濟，綜合治理”的原則，實施以下防水措施：

3.1 滲漏水處理引水的施工工藝

（1）查找漏水點（裂隙）：對整個隧道襯砌進行漏水點（裂隙）查找，為下一個工序作好準備。（2）鑿槽：沿滲漏水裂縫或施工縫騎縫鑿“U”型槽，槽的寬度和深度取決于滲漏水的流量，一般寬約10-15cm、深約8-10cm，所鑿的槽要延伸至排水溝上邊沿以下30cm，以保證水能順暢排走。（3）做引水空腔：埋設MF7型半圓軟式透水管做引水空腔，每一條環行裂縫形成主引水通道，將其余的滲漏裂縫和滲漏點引入至主引水通道；在每一條環行裂縫兩端把水引入兩邊排水溝，以形成引水網絡系統。（4）封縫：在嚴格清洗槽內混凝土表面的基礎上，再用半管PVC管覆蓋住槽中施工縫，然后用凱利特堵漏寶封住兩邊，固定PVC管，做到PVC管兩側不留空隙。（5）嵌涂柔性防水材料：在封縫之后嵌上BW遇水膨脹嵌縫膠，以適應縫的變形及熱脹冷縮，達到永久防水的目的。（6）在遇水膨脹嵌縫膠外面，用凱利特堵漏寶進行封閉。（7）表面加固：用環氧砂漿將槽壓實抹平，加強表面防滲能力。（8）養護：按照所用材料性能的要求養護，確保表面防滲能力。

3.2 隧道套襯病害處治的施工工藝

根據對襯砌回彈模量檢測，并對病害嚴重部位鉆芯取樣進行混凝土強度測定結果表明，襯砌的整體比較穩定。重點是對出現剝落、掉塊、碳化的部位進行處理。隧道套襯橫斷面圖，如圖1所示。

（1）在做好排水處理措施后，對襯砌病害部位進行表面清洗，鑿除表層碳化、腐蝕嚴重混凝土。（2）在原混凝土和襯砌混凝土之間鋪設防水板防水層，其材料為熱塑性塑料，防水板之間的搭接采用熱風焊接，使用墊片法固定到原混凝土層上，從而形成整體的柔性防水襯套。同時采用止水帶將整個防水層分成一個一個的防水單元，并預設注漿設施。（3）鋪設二襯鋼筋。二襯內設鋼筋應使環向受力主筋焊接成環，確保結構整體受力。施工時嚴格定位，并控制好混凝土保護層厚度。沉降縫處鋼筋須截斷。（4）安裝模板，設施注漿口。（5）澆筑混凝土。施工時不得發生鋼筋偏位及跑模現象。（6）拆模、養生。

這種襯套防水系統，不僅具有良好的防水效果，而且能有效地減少襯砌模注的約束應力，減少了內襯混凝土干縮時的約束應力，使內襯混凝土的裂縫變少。另外，在結構允許的一定變形范圍內，不但能夠保持良好的防水效果，同時還能防止結構混凝土因開裂或不密實而遭受含有害介質地下水的侵害與破壞，提高了結構主體混凝土的使用壽命。

4 效果

該工程防水系統自2012年6月開始施工，于年底完工，總體來看，基本達到了預期的防水效果，而且還收到了良好的綜合效果：首先，復合襯砌之間設置防水板防水層，不僅具有良好的防水效果，而且由于其表面光滑，能有效地減少套襯砌模注砼的約束應力，避免套襯砌模注砼產生裂縫。其次，施工方便，速度快，有利于各工序銜接，避免窩工。

5 不足

由于沒有充分考慮到現場施工情況的復雜性，因此沒有設置防水分區系統，但從實踐來看，將防水層成品完全保護好是非常難于做到的，而一處滲水后，水就會竄到其它地方，造成整個防水系統的防水效果大打折扣。

6 結語

隧道滲水一直是困擾安全運營的難題，采用合理有效的措施進行處治，以保障隧道運營安全成為養護工作中的重點。在滲水處治中，以“防、截、排、堵相結合，因地制宜，綜合治理”的指導思想，在實踐中取得良好的效果。達到了較好的防水效果，同時防水系統具有可修復性，確保了防水系統在隧道使用期間一直能夠發揮充分的防水作用。

參考文獻

[1]重慶市交通委員會.公路隧道養護技術規范.人民交通出版社，2003.endprint