革朗隧道襯砌滲漏水病害處理技術探索

范海云

摘要：本文依托于革朗隧道襯砌滲漏水病害處理施工實例，首先對隧道滲漏水機理及成因進行詳細分析，探索滲漏水原因，確定了處治隧道滲漏水的基本原則，針對各種類型滲漏病害提出了具體的治理方案，取得了預期的效果。

Abstract： Relying on the construction example of the leakage treatment of the lining of the Gelang tunnel， this paper analyzes the mechanism and causes of the leakage of the tunnel in detail， explores the causes of the leakage， and determines the basic principles for treating the leakage of the tunnel. According to the type of leakage disease， a specific treatment plan is proposed and the expected results have achieved.

關鍵詞：鐵路隧道;滲漏水;處治措施;施工技術

Key words： railway tunnel;seepage water;treatment measures;construction technology

中圖分類號：U457+.2 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1006-4311（2019）11-0120-03

0 ?引言

隧道建成后出現滲漏水病害在國內外均為常見，因出現滲漏水，增加了隧道內濕度及管線、設備被水浸泡的風險，導致通信、信號等設備出現損壞或是發出錯誤信號，嚴重危及鐵路行車安全;隧道的滲漏水，特別是具有腐蝕性的滲漏水使得砼碳化速度加快，降低了隧道安全使用年限;特別是嚴寒地區的隧道，滲漏水循環凍融更是導致襯砌結構中的孔洞及裂縫病害快速增長、惡化，造成嚴重安全隱患及大幅降低隧道使用壽命。故科學有效地進行隧道滲漏的處治，對于確保行車安全及提高隧道使用壽命具有極高的工程意義。

1 ?工程概況

新建云桂鐵路云南段2標革朗隧道位于富寧～白臘寨區間，為雙線鐵路隧道，隧道進口部分段落處于r=5500m右偏曲線上，隧道出口部分段落處于r=7000m左偏曲線上，其余中間段落均處于直線上，設計為人字坡;起訖里程：D2K359+042～D2K370+610，中心里程D2K364+823.5，全長11568m。最大埋深約292m，洞身有4處淺埋，最小埋深拱頂以上約5m;洞身穿越富寧斷裂、者郎平移斷層、那蘇斷層、牙界斷層、革朗背斜，屬Ⅰ級風險隧道，是本標段重難點工程。

由于隧道所經地帶地質條件復雜，斷裂破碎帶、軟弱膨脹圍巖及承壓水等不良地質普遍存在，建成后革郎隧道D2K359+490～D2K365+467段部分邊墻、拱頂、仰拱的襯砌及伸縮縫處出現滲漏水。

2 ?革朗隧道滲漏水原因及機理分析

隧道滲漏有多種不同類型，但滲漏發生機理是相同的，即隧道襯砌滲漏處的結構存在有連通外側圍巖地下水的通道。滲漏水處治前需對滲漏水的原因進行調查、分析，以從根本上采取針對性措施，方能徹底及有效根治滲漏病害，切忌盲目處治，不僅事倍功半，且難以完全根治滲漏。

2.1 因防水層材料破損而導致滲漏

革朗隧道防水層由防水板等隔水材料組成。在鋪掛、固定及焊接施工中因操作工人工藝水平差或是質量監控不到位，或是防水板材料質量不合格等原因，導致防隔水失效，經現場檢查及評估，主要由如下原因造成滲漏水：

①防水板掛設時過于繃緊，澆筑砼后，在砼壓力下防水板變形過大而被撕裂，或是固定點間距過大，澆筑砼時防水板褶皺而折破。

②防水板焊接質量沒達到施工規范要求，成為防隔水薄弱環節，受圍巖復雜變形的作用而出現滲漏水。

③噴射砼表面有尖銳物或是錨桿等端頭處理不善，在砼澆筑時剌穿防水板。

2.2 防水砼施工未按規范要求進行

襯砌防水砼施工質量是隧道防隔水的關鍵，起到防滲漏重要作用，本項目在襯砌砼澆筑時存在不按規范要求進行的情況，常有砼落差超過2m時不設置串筒，造成砼離析;砼振搗人員質量意識不強，砼振搗質量控制不嚴;為趕工期而提前拆模;不按規范養護。

因以上存在施工問題，導致襯砌砼密實度不足，有連通管孔，或是產生裂縫，形成地下水滲漏通道。

2.3 施工縫、變形縫施工不規范，達不到預期防水效果

施工縫、變形縫為隧道滲漏水多發部位，是防水重點部位，本項目也存在多處施工縫、變形縫出現滲漏水現象，原因如下：

1）中埋式止水帶沒能牢固固定，砼澆筑時有卷起現象。

2）止水條僅是隨意固定或貼在縫端砼面上，不按施工規范要求鑲入槽內，出現扭曲、變形現象;即便是鑲入了槽內，但槽內松散砼及雜物沒有清除干凈。

3）施工縫、變形縫處結構砼振搗，止水帶、止水條與結構砼貼合不緊密。

4）仰拱施工時基底處理不完善，施工縫處沒有沖洗干凈，不完全鑿除浮碴，存在松散夾層，使得施工處砼結合不緊密，形成防水隱患。本隧道地下水壓力較大，地下水突破仰拱薄弱部位，形成滲漏病害。

3 ?隧道滲漏水的治理方法及施工關鍵技術

根據隧道滲漏產生機理及以往施工實踐，滲漏處治需遵循“排堵結合、剛柔相濟、因地制宜、綜合治理”的原則。

3.1 滲漏范圍大、嚴重段落的處治

滲漏范圍廣及滲水量大的隧道段落，通常是因為隧道整體防水系統受損嚴重，及襯砌后圍巖地下水補給豐富。為了增強處治滲漏的效果，先進行一次系統的襯砌后壓漿回填后方進行逐項處治，系統注漿以達到填實襯砌后貯水空間、切斷水體滲漏通道。

革郎隧道D2K362+970～D2K363+308段隧道漏點較多，滲漏水量大，采取了襯砌后系統回填注漿的處治措施，注漿主要采用原預留的注漿管，及部分新設注漿管以補充原預留注漿管的不足，注漿管穿透襯砌且深入噴射砼內5cm為宜。注漿材料主要是水泥液漿并摻入膨脹劑或膨潤土，個別隧道段落根據滲漏情況采用了水泥—水玻璃等快凝漿材。注漿時對壓力嚴格控制，以避免對隧道襯砌產生破壞。

3.2 明顯出水點，形成明流滲漏水的處治

對于有明顯出水點，形成明流的滲漏水，采用埋設排水管的方法將漏水引導排出。首先，用切割機在出水點周圍及水流路徑上切“梯”形溝槽，溝槽的切割寬度及深度要適應擬埋設排水管的大小，如溝槽太寬則難以封堵，溝槽兩側易形成新的滲漏點;如溝槽太深，在拱腰及拱頂的位置處進行溝填補時，因填補材料重力下墜原因，而造成脫落及不密實，影響處理效果。

溝槽寬度為排水管體直徑加5cm及深度為管體半徑加4cm為宜;埋設的排水管采用軟質PVC，PE管以順應隧道洞身的弧度變化而管體不會破壞。本項目埋設的排水管為？準50mm半管，即將？準50mm管剖成兩半，清槽后平順扣于槽內并固定，管內可填充少量類如土工布條的吸水物質，以起到集中吸附漏水不向管體四周擴散的作用;最后采用環氧砂漿樹脂、錨固劑等快凝及具有防水性能的膠凝材料等將排水管周邊填實，溝槽外側2cm采用1：2水泥砂漿將溝槽抹平，最后在溝槽表面敷設寬50cm碳纖維布加強防水。

本項目鑿槽埋管處理滲漏水方案如圖1所示。

3.3 滲漏水點的處治

不密實的滲水部位先鉆設超過襯砌厚度2/3的深孔，采用高壓穩壓灌漿的辦法壓注聚氨酯化學止水材料。然后鉆淺孔壓注改性低粘度環氧材料，隨后采用水泥基滲透結晶將滲漏點襯砌表表涂料刮二層，最后按襯砌表面裝飾要求粉刷涂刮。處治滲漏范圍需擴大周邊50cm范圍，才能確保滲漏處治質量，確保減少反復出現滲漏水的可能性，具體施工參數見圖2、圖3所示。

3.4 滲水斷裂縫的處治

對滲水斷裂縫，先采用鉆深孔（襯砌厚度2/3）斜穿裂縫灌漿堵漏的辦法處治，使裂縫不滲水，再用淺鉆孔（襯砌厚度1/3）灌注環氧的辦法對裂縫加固。滲水裂縫先行灌漿堵漏工序如下：

①將滲漏裂縫表面干凈。

②鉆孔：使用直徑為？準14mm（或10mm）電鉆沿裂縫兩側鉆斜向裂縫的孔眼，鉆孔角度宜≤45°，孔眼距50cm左右，距裂縫10～15cm，鉆孔深度超過襯砌厚度2/3以上，但不得將結構打穿（壁后灌漿除外），且穿過裂縫。

③清縫：向灌漿孔眼內注入壓力水以清洗干凈孔眼及裂縫內粉塵，直到裂縫處出水潔凈為止。采用高壓清洗機以6MPa的壓力注水。

④安裝灌漿嘴：把灌漿嘴安裝于鉆設的注漿孔眼上，灌漿嘴采用專用內六角板手擰緊，灌漿嘴帶設置有膨脹橡膠，以填補灌漿嘴周邊的空隙，確保不漏漿。

⑤封縫：用環氧類快干水泥將滲漏水的裂縫封閉，以避免灌漿時少跑漿，并留置觀測口，以觀測灌漿效果。

⑥壓漿及壓力控制：采用高壓灌漿機向孔眼內壓注化學灌漿料止水，注漿順序豎直方向按先下后上，水平方向上從一端開始向另一端單一逐孔順序進行，壓漿至鄰孔出漿后保存壓力3～5min后，即可停止注漿，進行下一相鄰孔壓漿。壓力控制在0.2～0.4MPa。對裂縫灌漿須在裂縫兩端頭各延長50cm。確保整體治理效果。

⑦拆嘴及封口：完成壓灌檢查無漏壓漿孔眼后，拆除露出的灌漿嘴，清理干凈溢流在襯砌表面的漿液。然后用快干水泥填補灌漿口，進行封口處理，再鉆設淺孔眼灌注環氧樹脂加固裂縫，最終對處治處表面進行裝飾處理。

3.5 施工縫、變形縫滲漏水處治

①將滲水施工縫、變形縫的表面清理干凈。

②鉆孔：采用電鉆沿施工縫、變形縫兩側鉆設？準14mm或10mm，且內斜向縫隙的孔眼，孔眼角度宜小于45°。孔眼深度超襯砌厚度3/4，且穿過裂縫，但不能把襯砌打穿（壁后灌漿除外），如圖4所示。

③洗縫、埋嘴、封縫、拆嘴及封口：以上工序施工工藝及方法與滲水斷裂縫的處治相同。

④安裝止水條效果不好的，需要在灌漿堵漏和加固后，在施工縫表面開槽2～3cm寬，2～3cm深，清理干凈保持干燥，用專用底涂液，再用塑性的聚氨酯密封膏材料來填塞，相當于恢復止水條的效果。

⑤在處理區域的砼表面涂刷一層性改性聚胺酯，改性聚胺酯具有良好的伸縮性，其伸縮率高達300%，且干燥后的聚胺酯與襯砌砼具有良好粘貼性。當施工縫、變形縫在外部原因影響下開裂或是沉降變形時，其良好的延伸性可起到保護作用，避免施工縫、變形縫再出現滲漏水。

⑥按原襯砌表面平整度及顏色恢復裝飾。

3.6 仰拱漏水的處治

革朗隧道仰拱滲漏水的處治與拱頂及墻身滲漏水的處治方法相同。因隧道襯砌后地下水的水壓力較大也是造隧道滲漏水較為嚴重的主要原因之一，故在隧道兩側排水溝下的仰拱處鉆設了適當數量的？準80mm排水減壓孔，減少了隧道其它部位的地下水壓力，降低了隧道滲漏程度。

3.7 排水系統管道堵塞的處治

由于圍巖裂縫水中鈣質較多，系統排水管常被“水垢”堵塞，導致排水系統功能降低或失效，使得壓力增大的地下水突破襯砌結構的薄弱部位滲流出來，形成病害。

在條件允許情況下采用人工將水垢直接清除。當堵塞難以直接清除時，在排水系統的上游處注入化學除垢劑，使水垢軟化溶解后清除。并在部分管道在除垢劑清洗后，再用氣壓脈沖清洗法進一步處理，即以氣和水為介質，靠高速射流、可控脈沖所形成的物理波，對管壁水垢進行沖擊和震動，逐層剝落水垢和存積物并快速排除管外，達到清洗目的。

4 ?結束語

由于施工質量控制不嚴、防水技術尚未完善及不良地質等諸多因素的影響，隧道滲漏水為工程施工難以處治的痼疾。革朗隧道采取了上述的滲漏水處治措施，雖然科學有效地整治了隧道滲漏水病害，但做好隧道不滲不漏的關鍵在于嚴格質量控制、施工工藝控制和科學、規范地組織施工，才能達到防患于未然，事半功倍，一勞永逸的目標。

參考文獻：

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