水利水電工程水工隧洞滲水問題探討

劉文軍

（甘肅省水利水電工程局有限責任公司， 甘肅 蘭州 730000）

為了提高水利水電工程水工隧洞結構的安全性，很多施工單位選用襯砌技術，但是在襯砌混凝土結構中很容易發生滲漏問題，同時具有季節性特征，在雨季更容易發生滲水問題。發生滲水問題，將會損壞水利水電工程水工隧洞，引發安全事故。因此需要深入分析水利水電工程水工隧洞滲水問題的原因，提出有效的預防措施和處理措施，保障水利水電工程結構穩定性。

1 概述水利水電工程水工隧洞滲問題和危害性

1.1 滲水問題

結合水利水電工程的條件，在過水建筑物中需要利用隧洞結構，常見的隧洞結構包括導流洞和泄洪洞以及飲水發電洞等。在建成的水利水電工程水工隧洞中很容易發生滲水問題。在襯砌施工中發生的水工隧洞滲漏問題被稱作襯砌混凝土結構滲水，常見形式為施工縫滲水和結構縫滲水等。在雨季隧洞具有較多的滲水點，并且雨季具有嚴重的滲水問題，在枯水季滲水情況相對較輕。在襯砌混凝土結構中發生滲水問題，包括點狀滲水和線狀滲水以及片狀滲水等形式，更多的表現形式為表面沁水，而結構縫和施工縫中經常會發生沿縫間滲水問題【1】。

1.2 危險性

1. 滲水問題會攜帶周圍的水泥砂漿，如果具有較大的出水量，尤其是發生點狀出水和片狀出水等問題，將會帶出大片水泥砂漿，在混凝土結構中形成排水通道，因此降低滲水部位混凝土的密實性，甚至會形成架空結構，在混凝土結構部位產生冷縫，因此影響到襯砌混凝土結構的完整性。

2. 完成隧洞襯砌施工之后，隧洞發生滲漏問題，將會鈣化淅出混凝土，不斷增大涌水通道。投入使用水利水電工程之后，不斷鈣化淅出混凝土，將會導致鋼筋銹蝕，不斷增大混凝土內部空洞，影響到結構的穩定性，因此破壞整體結構。

3. 滲水問題會帶出止水帶和周圍混凝土中的膠凝材料，無法發揮出止水作用，同時會不斷惡化縫面滲水問題【2】。

4. 在隧洞輸配水階段，將會外滲內水，因為輸配水工程具有較大的滲漏量，如果情況比較嚴重，將會影響到邊坡和山坡的穩定性，引發嚴重的安全事故。

5. 向洞內排泄地下水，從而降低區域地下水，影響到周圍居民的正常飲水，甚至會污染飲用水。

2 水利水電工程水工隧洞滲水的原因

2.1 水工隧洞滲涌水問題

地質作用很容易影響到巖體結構，破壞巖體結構的穩定性，因此發生裂縫和破碎等問題，如果巖體被破壞，將會出現很多的水源。在開挖隧洞的過程中，需要開展爆破工作，因此破壞部分巖體，還會產生排水通道，開始向外排放很多的地下水，進而產生滲涌水問題。在開挖隧洞的過程中，也會發生滲水問題。因為不同地區的地下水分布位置和含量等具有一定的差異性，因此會產生不同程度的裂縫，洞壁滲水主要包括單點型和片狀型，如果滲水量比較少，主要呈現出點狀，如果滲水量比較大，將會呈現淋水狀態和涌水狀態，在特殊的地層中還會出現巖溶管道水。在不同季節，滲水量也是不同的，同時會產生明顯的變化幅度【3】。

2.2 襯砌混凝土設計因素

在水利水電工程水工隧洞襯砌部分主要是利用鋼筋混凝土和素混凝土等材料，施工單位需要根據工程特征選擇混凝土的防滲等級。合理設置變形縫和施工縫，同時需要將橡膠止水帶和銅片止水帶等安裝在變形縫中，在施工縫中安裝橡膠止水帶和塑料止水帶等。

處理隧洞開挖后的洞壁滲水問題，當前很多施工單位單獨設置防排水結構，可以減少隧洞滲水問題。但是在水利水電工程中，因為各方面因素的影響，在襯砌設計方案中沒有融合滲水處理措施，施工單位通常在澆筑混凝土之前利用導水管排出滲涌水，完成混凝土襯砌工作，利用回填灌漿和固結灌漿方式發揮堵水作用，在實際施工過程中，需要加強監控視功能質量，減少滲水問題【4】。

2.3 襯砌后混凝土滲水問題

在襯砌混凝土施工中很容易發生滲水問題，如果沒有合理處理埋管引排工作將會引發滲水問題。首先在處理滲涌水的過程中，澆筑工作和鋼筋安裝工作具有較大的影響，因此影響到定位工作的精確性。其次施工單位不夠重視排水工程，最后一些監理人員沒有積極承擔自身的工作責任，同時需要進一步提高綜合素質。

新澆混凝土防水性能比較差也會引發滲水問題。如果襯砌混凝土強度不符合標準，不利于發揮出防滲作用，此外在實際施工中沒有落實防水措施，沒有在合適的位置安放引、排水管，在混凝土澆筑過程中導致排泄工作受到影響，因此增加了壓力，同時會流失部分水泥砂漿，如果沒有及時處理將會在施工縫部位產生排水通道，不斷增加滲水量，導致混凝土結構的穩定性因此受到影響【5】。

為了提高水利水電工程水工隧洞的安全性，施工單位提出嚴格的施工要求，在隧洞防水工作中經常會利用止水條發揮出止水作用。此外在水利水電工程水工隧洞施工階段，完成澆塊施工之后再安裝止水條，需要通過人工設置切槽，遇到水之后止水條會膨脹，可以有效封堵施工縫，隨后還需開展后澆塊施工。但是利用這種施工方法，不利于保障水利水電工程水工隧洞施工效果，因為切槽部位的混凝土需要一定的時間才可以達到工程強度要求，再加上實際施工環境的影響，采取隧洞后退澆筑方式，導致混凝土缺乏凝固期，如果在這時安裝止水條，不利于發揮出止水效果。如果止水條無法被固定，開展后澆塊施工，將會導致止水條發生位移問題。針對施工中的鋼筋，需要通過拼裝木方處理，但是將會影響到止水條的平整性。完成隧洞襯砌施工之后將會產生較多的縫隙，單純利用止水條無法有效預防水利水電工程水工隧洞滲漏問題。

3 水利水電工程水工隧洞處理措施和建議

3.1 回填和固結灌漿處理技術

在處理襯砌結構滲水問題的過程中，可以利用回填和固結灌漿處理技術。針對滲漏部位，利用灌漿孔封堵隧洞滲漏問題，如果防水效果不符合標準，工作人員需要利用化學灌漿措施，通過調研水利水電工程，發現利用回填和固結灌漿處理方式通常無法預期目標。利用這項技術的過程中，需要合理布置灌漿孔，平均的分布環距，控制間排距在3m以上，在需要設置灌漿孔為梅花形，嚴格控制孔位偏差，在實際施工中需要利用水泥漿液，在灌漿階段需要嚴格控制壓力，保障壓力處于0.3～0.5Mpa范圍內，但是因為灌漿壓力控制難度較大，導致堵水效果因此受到影響。在水利水電工程水工隧洞中利用回填灌漿方式將會耗費較高的資金，再加上灌漿施工技術具有較高的施工要求，這項技術具有隱秘性，一些施工單位沒有嚴格監管灌漿施工，同時沒有掌灌漿施工技術要點，因此降低了灌漿質量。此外出現片狀滲水問題之后，如果利用這種灌漿方法，因為打孔范圍比較大，將會導致水利水電工程水工隧洞內襯結構的穩定性受到影響【6】。

3.2 處理滲涌水問題的措施

利用回填和固結灌漿方法無法保障完全防滲效果，經過回填和固結灌漿處理措施，仍舊存在滲漏問題，施工單位需要整改施工方案，在施工中明確提出施工變更要求，避免在后續施工中發生滲漏糾紛問題。

在水利水電工程水工隧洞施工中，施工單位需要結合滲水特征，如果滲水問題比較嚴重，施工單位可以利用漿液灌注方式，主要是灌注純水泥。如果滲漏問題比較輕，施工單位可以選用化學灌漿方法。在處理縫面滲水問題的過程中，為了優化滲水問題，施工單位可以選用鉆孔灌漿措施，在滲水裂縫的兩側設置鉆孔，最后填筑環氧砂漿。利用化學灌漿方式，可以有效處理少量滲水點，但是整體成本比較高，在處理片狀滲水和線狀滲水的過程中，將會耗費較多的資金，同時無法徹底解決滲水問題，因此在澆筑水利水電工程水工隧洞襯砌結構之前，就要全面處理洞壁滲水問題，達到顯著的效果【7】。

3.3 處理大面積滲漏問題

在處理大面積滲漏問題的過程中，需要合理選擇防水修補材料，封閉覆蓋混凝土的滲透表面。如果混凝土密實度比較差，將會產生大面積滲漏問題，施工單位需要利用水泥灌漿和化學灌漿措施。在處理大面積滲透問題的過程中，需要采取混凝土噴射方式。在實際工作中，導滲工作發揮著重要的作用，首先需要導滲處理襯砌混凝土，其次開展鑿孔操作，排除存在的積水，因此降低混凝土壓力?？梢员苊庖驗闈B水問題引發水壓破壞的情況。

3.4 處理變形縫滲漏問題

如果變形縫的止水結構出現失效情況，將會導致水利水電工程水工隧洞滲漏，施工單位需要合理鑲嵌止水密封材料，同時落實化學灌漿和防水片材錨固工作。在嵌縫施工階段，要注意緊密的粘結凹槽底部的混凝土和密封材料，保障滲漏處理效果【8】。

3.5 建議

為了減少水利水電工程水工隧洞滲水問題，提高整體施工質量，設計單位需要重視防排水措施的重要性，結合隧洞滲水問題，設計襯砌混凝土的過程中，提出針對性的處理措施，同時需要結合滲涌水情況開展專項設計工作，有效節省施工資源。

在隧洞滲水處理階段，需要結合防排措施，在隧洞底部安裝排水管，在邊頂拱部位設置防水板，在下端匯集滲水，最后向排水管中引入水流。為了緊密接觸水利水電工程水工隧洞混凝土和圍巖，需要保障受力均勻性，處理局部滲水問題的過程中可以設置防水板。在深水部位設置防水布，不會影響到混凝土和圍巖的受力性。即使沒有設置防水板，發生滲漏問題之后，混凝土無法膠結于基巖。

如果水利水電工程水工隧洞建設時間比較短暫，施工單位不能利用膨脹止水條，需要利用橡膠止水帶和銅片止水，同時需要采取固定措施，結合縫面止水措施和洞壁防水措施，這樣才可以發揮出防水作用。

施工單位要注意合理改善有關水利水電工程水工隧洞的設計規范，加強設計防水措施，全面勘察隧洞地質和環境條件，建立科學的襯砌施工方案，有序落實防排水施工，避免因為滲水問題影響到水利水電工程水工隧洞質量。

4 結束語

在水利水電工程水工隧洞中很容易發生滲漏問題，因此施工單位需要做好防滲設計和施工工作，在完成襯砌之前處理洞壁滲水問題，綜合利用固結灌漿和化學灌漿等措施，優化防滲效果，提高水利水電工程質量。