隧道襯砌滲漏水原因及整治措施

黎舒濤 馮興豹

（中交一公局第三工程有限公司）

0 前言

隧道施工過程中，因為地質及施工等原因導致施工完成后，在一些地段出現隧道襯砌滲水現象，增加隧道內空氣濕度，造成軌道、通訊、照明等設施損壞，降低了襯砌結構安全壽命，給客運專線的運營造成巨大的安全隱患。隧道襯砌滲水包括襯砌裂縫滲漏水、襯砌點狀滲漏水、混凝土表面大面積滲漏水等，不同形式的滲漏水采用的整治技術有所不同。

1 隧道襯砌滲漏水的原因分析

1.1 地質原因

⑴圍巖裂縫水水量比較大，地質條件復雜，巖層斷層破碎易于沉積結構水，使得水壓持續上漲，尤其是覆蓋層不厚的隧道，裂縫的滲透能力非常強。

⑵襯砌四周的天然水pH值比較高，襯砌混凝土嚴重腐蝕，最為常見的是鹽酸性腐蝕、碳酸性腐蝕和鎂鹽性腐蝕等。

⑶隧道位于溝谷淺埋地段，山體水流匯集，雨季對隧道產生巨大的水壓力，容易造成水滲透。

1.2 施工原因

⑴混凝土施工沒有按照設計標準執行，在地下水壓力比較大的區域出現了水壓高于抗滲標號的情況，導致滲水現象發生。

⑵混凝土振搗施工未能達到設計要求，呈現出蜂窩的形狀，使得局部滲漏的情況時有發生。混凝土硬化時蒸發掉大量水分，形成了透水的開放性毛細管路，特別是在混凝土拌合物沉降水時析出的部分水向上溢出，另一部分聚集到集料的上面，從而形成透水管路。

⑶襯砌背后出現了空隙。襯砌背后圍巖自身存在的裂縫在地下水的影響下裂縫會逐漸增大，最終形成空隙。這些裂縫隨著時間的推移連結在一起。初支和襯砌施工的過程中會留下空隙，回填施工振搗不到位也會留下縫隙，這些縫隙經過漫長的時間積累后會互相貫通，使地下水大量聚集于此，最終導致大面積的沉積滲漏問題。

⑷襯砌施工的混凝土中存在著雜質，雜質腐爛后導致孔洞。

⑸混凝土灌注施工不當，結合部位縫隙出現漏水的情況。

⑹先墻后拱或者先拱后墻使得拱墻連接位置出現縫隙，進而引發滲漏的情況。

⑺預留孔洞處理不當也會引發滲漏。

⑻防水材料出現問題。施工使用的防水卷材質量不過關，止水帶和防水卷材強度和耐久性比較差，在外力和應力的作用下使得其防水功效喪失。

⑼施工技術管控不嚴，在使用無釘熱合鋪設法施工時未能認真檢查基面，鋼筋斷頭和錨桿頭裸露在外，使防水板出現裂縫。在熱塑性元墊片施工的過程中布置不牢固、不均勻，防水板鋪設施工沒有按照從拱頂到兩側的順序，預留松弛量較少，熱熔焊接溫度不穩定，焊接施工速度不均勻，最終焊接質量不過關，焊縫未能一次成型，給后期的防水帶來嚴重的負面影響。

1.3 管理及思想原因

⑴施工管理和質檢不到位。班組和質檢部門未按要求的頻率進行自檢，再加上監理的抽檢頻率少或者監理不到位，未及時發現和處理防水板施工質量問題，留下質量隱患。

⑵施工人員的技術技能低，責任心不強。技術施工人員中有些沒有經過任何培訓直接上崗作業，也有只是短期培訓后直接上崗，技術水平比較低，缺少責任心，在處理防水板材接頭位置時沒有按照設計標準執行，止水板安裝完以后未做及時調整，給今后的使用留下了隱患。

⑶檢測方法比較落后，目前使用的檢測儀器和檢測方法只是針對防水卷材施工材料開展的檢測工作，而對取樣和施工現場的具體情況未能實現科學的管理，存在著較強的人為性，有些合格的檢測結果并不能真正證明具體施工情況滿足設計標準。

2 隧道襯砌滲漏水治理措施

2.1 襯砌裂縫滲漏水治理

⑴有些裂縫受季節變化的影響非常明顯，在雨季到來以后裂縫會出現滲漏的情況。在處理的時候，使用水泥類固化材料來進行完全封堵可以獲得最佳的效果。在施工的過程中先鑿出倒梯形的凹槽，將膩子型遇水膨脹條填充在槽底縫中部位置，然后用快凝水泥類材料封嚴。見圖1。

圖1 季節性滲漏水裂縫治理圖

⑵常年出現滲漏水的裂縫，由于襯砌結構本來已破損，使用堵水的方法不能對其實現有效的控制，需要使用鑿槽引排與注漿封堵結合的方法封堵。假如滲水量比較小，注漿封堵可以發揮最佳的效果；假如滲水量比較大，就要采取鑿槽引排方法將水引流到排水溝中排出。具體施作工藝如下：

①注漿封堵

使用注漿封堵法來處理滲漏水量較小的區域，這些裂縫比較窄且非常細，耗漿量也不大，使用化學漿液或者超細水泥即可發揮最佳的效果，與原混凝土之間實現緊密的貼合，使滲漏問題得以高效解決。

施工工藝：沿著裂縫位置鑿出倒梯形的凹槽，使用清水沖洗，將注漿鋼管設置在裂縫中，間距為0.5m左右，分叉劈開注漿管的前端位置，使其與滲水裂縫對齊，使用雙快水泥漿注漿管固定好。當水泥達到一定的強度后仔細檢查封堵情況，確保注漿管漏水部位不再存在滲漏的情況。連接注漿泵與管路，將高分子冰凝漿液自下而上注入其中，注漿效果要滿足設計要求，將殘余的注漿嘴清理干凈，把調色料涂刷在裂縫表面位置，確保原混凝土與處理位置表面相同。注漿封堵滲漏水具體情況詳見圖2。

圖2 注漿封堵滲漏水示意圖

化學注漿堵漏技術中最為常見的方法是丙凝法，使用雙液注漿的方式，按照比例將原料加水以后攪拌均勻制作成甲液，按照比例將硫酸銨加水攪拌均勻制作成乙液，甲液和乙液混合在一起后發生聚合反應，初凝30s，反應時間大約為3min，最終生成膠體。丙凝法注漿采取水溶的方式將其注入到巖層中，漿液的滲透性非常好且粘度比較低，對一些極細的裂縫可以達到較好的處理效果。

②鑿槽引排

裂縫中流出線狀水流以后采取引排處理的方法能夠取得最佳的效果，將水對結構的壓力降到最小。施作工藝為：沿著裂縫鑿出倒梯形或者矩形溝槽，槽上端要比滲水部位高出10cm以上，下端順著邊墻延伸到隧道排水溝處。使用清水清洗溝槽，將小直徑玻纖透水管或者半圓形PVC管扣入到溝槽中，使用混凝土界面劑將溝槽封堵好。普通速凝砂漿、雙快水泥、改性環氧樹脂砂漿、堵漏靈、聚合物水泥砂漿和堵漏停等是主要的封槽材料，封槽施工結束后，要確保結構表面光滑、平整，把調色料涂刷在裂縫表面位置，確保原混凝土與處理位置表面相同。鑿槽引排處理裂縫滲漏水斷面的具體情況詳見圖3。

圖3 鑿槽引排處理裂縫滲漏水斷面圖

2.2 隧道襯砌滲漏水治理

使用注漿封堵的方法處理點狀滲水問題。

⑴擴大出水口，為封口施工提供便利；

⑵將浮沉和灰渣清理干凈，連接好鉆孔與注漿管；

⑶使用環氧砂漿或者雙快水泥封堵孔口；

⑷砂漿滿足設計強度以后把水溶性聚氨酯注入其中；

⑸注漿管外露部分切除掉，打磨平整表面；

⑹使用調色料和防水涂料涂刷處理位置。

2.3 混凝土表面大面積滲漏水治理

使用“堵排結合”的方法處理拱部水量較大的滲漏水問題。在邊墻位置鉆排水孔，把水溶性聚氨酯注入到拱部滲漏水位置。邊墻打孔位置為側溝蓋板1m以上處，孔深為襯砌厚度的2/3，鉆孔半徑為1.5cm，開槽埋管以后，滲漏水被及時排除到排水溝中。拱部注漿孔的鉆孔半徑為1.8cm，孔深為襯砌厚度的2/3，依據施工現場的實際情況，由施工技術人員來確定邊墻排水孔和注漿孔的深度，防水板千萬不能被打穿。

3 接觸網成品保護措施

保護好線路設備，尤其要高度重視軌道和接觸網設施的保護工作。搭設腳手架的過程中堅決不可以與接觸網發生接觸，使用彩色布條將接觸網電線與腳手架連接位置包裹好，使用φ20mm塑料軟管來作為注漿范圍之內的接觸網導線，導線外邊割開以后使用彩色布條包裹，使接觸網導線得到較好的防護。

在注漿施工的過程中，邊墻或者拱部可能會出現冒漿的情況，防止水泥漿將吊柱或者接觸網導線污染，在注漿施工以前使用彩色布條將導線包裹嚴實，防止其被污染給后期使用造成嚴重的影響。注漿施工區域的水泥漿液會給扣件造成污染的情況，也要使用彩條包裹嚴實，保證原有的設施不會被注漿施工造成污染，如發現污染及時清理干凈。

4 安全注意事項

⑴在注漿施工以前認真檢查接頭、管路和機具的牢固度，防止出現爆破傷人的情況。

⑵工作人員在配置漿液和注漿施工時做好個人防護，防止灼傷皮膚和眼睛。

⑶注漿施工過程中注漿管旁不可以站人，防止出現人員傷亡。

⑷注意用電安全。

⑸電錘施工時做好防護，防止給施工人員造成傷害。

⑹搭設腳手架施工要佩戴安全帶，注意高空作業安全，并配備專職安全員全程安全監視作業。

⑺在開始施工以前做好技術交底工作，使班組人員熟悉工作流程。

5 結束語

實踐證明，上述措施對解決隧道襯砌滲漏水問題可以取得較好的效果，但值得注意的是，所有施工材料都會存在一定的缺陷，沒有哪一種材料能夠做到萬無一失，因此，要選擇最佳的施工材料，使防水效果滿足設計的要求。