隧道滲漏水的原因及處置方案

王 帥

（蘇交科集團股份有限公司，江蘇 南京 211100）

隨著交通行業的迅猛發展，隧道在幾大交通設施中的發展速度尤為突出，且隧道在整個總路線中所占取的比例也越來越高[1]。據統計顯示，我國目前已是世界上隧道及地下工程建設速度和規模最大的國家。雖然在隧道的建設方面我國已經取得了較大的成果，但是在實際的建設以及運營的過程中依舊存在著諸多問題。例如在圍巖較差的地區，如果施工過程中開挖的方式不合理、進尺的速度較快或在爆破的過程中控制不夠嚴格都會造成隧道的超欠挖現象。

此外，我國西南地區巖溶發育且山地較多的地區水文地質條件比較復雜，且地下水豐富，這不僅增加了隧道施工過程中的難度，而且在運營期間也帶來了一些隱患，在隧道施工的過程中如果對水處理得不夠合理，就會導致二襯背后出現脫空以及空洞，孔洞就會為水的聚集提供場所，同時孔洞也會在地應力的作用下產生裂縫，從而導致水從裂縫處向外滲入，引發襯砌內部鋼筋銹蝕等病害[2]。據統計，約65.7%的隧道都存在病害問題，且以滲漏水現象為主。20世紀60年代修建的隧道絕大多數均未做防水處理，導致滲漏水問題較為突出。目前隧道的滲漏水已經被列為公路工程十大通病之一，因此針對隧道的滲漏水病害形成的機理以及處置方案進行研究具有重要的意義[3]。

1 隧道滲漏水的原因

隧道產生滲水漏水的原因并非是單一的，而是諸多因素共同作用的結果。隧道滲漏水原因如圖1所示。

圖1 隧道滲漏水原因

1.1 地下水因素

地下水的作用減弱了巖土體的物理力學性能，降低了圍巖的強度，一方面增加了工程的成本，加劇了施工難度，同時還會為后續的工作埋下隱患；另一方面地下水還會在隧道襯砌薄弱的區域侵入，最終導致隧道出現不同程度的滲水漏水現象。在地下水豐富的區域，地下水通過物理作用、力學作用以及化學作用使得隧道的圍巖條件變得尤為復雜，也為隧道的滲漏水提供了條件。

1.2 圍巖因素

隧道圍巖的結構以及構造能夠為地下水的流動提供通道，尤其是在圍巖破碎地帶以及斷裂帶，豐富的地下水、較高的水壓以及大氣降雨的補給會使得這些區域一方面為地下水的流通提供了通道，另一方面圍巖之間的空隙還能為地下水提供聚集條件。而且一旦隧道中發生了滲水漏水病害，這些區域往往能夠形成較大的水流量，為病害的治理帶來了很大的困難。

1.3 設計因素

隨著在隧道設計理論、試驗、工程經驗以及材料品質等方面的研究，隧道行業的規范標準也在隨之升高，對隧道防排水的要求也在不斷提高。通過以往標準設計的隧道，其防排水方案已經不符合現行的標準。同時一些隧道在設計的過程中未能仔細勘察水文地質條件，防排水意識較差，而且設計不夠精細，防排水材料的參數較低，加之材料選擇不夠合理，排水管的管徑以及間距不夠恰當，導致管路容易發生堵塞現象。

巖土工程體以及水文地質情況較為復雜多變，勘察的難度較大，大多數的隧道也往往只是對少量鉆孔進行勘探，不能準確地揭示隧道的工程水文地質情況，導致設計人員很難準確地獲取隧道的地質巖性、圍巖的級別以及地下水的具體狀況，造成隧道的設計狀況很難滿足工程的實際情況。加之在施工的過程中施工人員的技術水平有限以及技術裝備所造成的限制條件，未能夠及時發現并改正設計中所存在的缺陷，更甚者會因為施工不當進一步擴大設計的缺陷，使得隧道還未竣工或者在施工的過程中就出現了大面積的滲漏水病害等。

1.4 施工因素

在21世紀之前，設計經驗以及建筑材料等方面的原因導致隧道在5～10年就會出現滲漏水問題。主要是因為施工工藝水平不高、施工人員的技術參差不齊、質量控制不嚴格，同時還存在偷工減料等現象。隧道滲漏水在隧道施工方面的主要原因如下：

（1）建筑材料。工程質量的首要基礎就是建筑材料，只有保證了建筑材料的優良才能夠確保建筑工程的質量。隧道建筑材料所存在的問題主要表現在水泥標號較低或受潮過期、鋼絲鋼筋劣質生銹、砂石的含泥量較高或級配存在不合理現象、防水卷材以及排水管道的技術指標較低、耐久性較差等。建材對病害的影響并不會立即顯現，往往會在運營的過程中緩慢地表現出來，且因建材而引起的病害往往很難通過維修進行解決。

（2）結構施工。初支和二襯是隧道主體結構的主要組成部分，同時隧道也屬于隱蔽工程，驗收過程中難以發現問題，導致施工單位在隧道結構施工中偷工減料，質量控制不嚴成為隧道結構質量問題的主要原因。其主要表現在隧道施工的過程中初支出現大變形、二襯厚度不足、二襯表面出現蜂窩麻面現象，這就為地下水的滲漏提供了通道。

（3）防排水施工。防排水工程是防止隧道發生滲漏水病害的關鍵，雖然隧道目前為止已經普遍建立了防排水體系，但是在施工的過程中往往對防排水系統處置不當，導致防水板被刺破或者燒壞，排水管道出現堵塞、脫節的現象，最終造成了防排水系統的功能失效。

（4）三縫施工。三縫指施工縫、伸縮縫以及沉降縫。三縫所采用的止水條以及止水帶在安裝的過程中比較困難，而且止水帶以及止水條大多都是橡膠制品，容易出現老化和開裂的現象，因此導致三縫成為隧道滲漏水的高發區。

（5）圍巖薄弱施工。在施工的過程中遇到斷層帶、溶洞、采空區以及陷穴區域時，施工人員沒有引起重視，存在偷工減料的做法，并未按照薄弱區應有的標準規范進行施工，帶來了結構安全度的隱患，也加劇了裂縫的產生。

2 隧道滲漏水的處置措施

2.1 滲漏水處置原則

（1）隧道的滲漏水處置措施應該因地制宜，以防為主，防、排、堵相結合的原則，盡可能滿足防水有效、經濟合理要求。首先需要加強對地表水下滲的重視，主要采取填平、鋪砌、勾縫和抹面等措施。

（2）對于坑穴以及鉆孔處應進行及時的填實封閉。遇到圍巖破碎、涌水易塌的區域，可以向圍巖內預壓漿，如果涌水量較大，則應采用化學漿液。在對襯砌背后壓漿時需尤其注意，務必防止因為壓漿而導致排水設施產生堵塞。

（3）對于洞外的排水系統，應根據當地的地形、地質以及氣象條件，同時根據農田水利的規劃情況設置疏水、截水以及引水設施。如果遇到地下水發育、含水層明顯，同時還具有長期充分的補給來源時，還需根據實際的情況設置泄水洞等截、排水設施。

2.2 滲漏水處置思路

在處置隧道滲漏水病害時首先需要明確發生滲漏的原因，按照由內而外、排堵結合的思路進行治理。襯砌結構裂損導致了滲水漏水，而初支和二襯脫空則是引起襯砌結構損傷的主要原因，因此滲漏水的治理應從改善襯砌接觸不良入手。隧道處于富水區，空洞的治理會打破之前所形成的受氣平衡狀態，這就使得襯砌結構的圍壓不斷增大，此時采取填補空洞、排導地下水的治理方案較為合理。

2.3 滲漏水處置措施

（1）襯砌空洞處置。處置襯砌空洞的主要目的是防止圍巖的松弛擴大，及時抑制襯砌背后的空洞繼續發育，同時抑制襯砌上地壓以及水壓的增加，增強襯砌的承載力以及變形性能，改善其止水防水效果，增加襯砌的厚度以及強度，最終防止襯砌出現裂縫等問題。治理空洞只要回填壓漿，根據隧道襯砌厚度檢測的情況，通過回填壓漿來達到補厚的效果。在回填注漿的過程中，如果空洞中有水存在，則需要先排水，否則會對襯砌產生二次傷害。對于仰拱厚度不足或發生不均勻沉降的情況，則應該采取局部改建的方式進行處理。

（2）襯砌裂縫處置。襯砌裂縫的治理主要應用兩種方法，一是表面封閉處理法，主要針對寬度小于0.5mm的裂縫；二是低壓注漿法，主要針對寬度大于0.5mm的裂縫。低壓注漿處理法是通過注射改性環氧化學灌封漿材來封閉裂縫。

3 結束語

綜上所述，由于隧道滲漏水會明顯降低隧道的安全性，為此，文章通過病害分析得出隧道產生滲漏水主要是地下水、圍巖、設計、施工等因素共同作用的結果，并結合以防為主，防、排、堵相結合的原則，有針對性地從襯砌空洞和襯砌裂縫兩個方面提出相應的處置原則，有效解決了隧道的滲漏水問題，可為相關的工程提供一定的參考意義。