市政淺埋暗挖隧道滲漏水機理及預防治理措施淺析

徐世斌

摘 要：闡明了淺埋暗挖法隧道滲漏水的危害性，分析了造成淺埋暗挖隧道滲漏水的成因，提出了相應的預防治理措施，旨在通過對隧道主體結構滲漏水這一頑疾問題的探討，真正踐行以事前預防為主事后治理為輔的質量管理體系。

關鍵詞：淺埋暗挖隧道;滲漏水;預防治理措施

為解決城市交通經常堵塞這一頑疾，近年來政府部門加大了城市道路新建和改擴建工程的建設，在新建道路穿越現有道路以及在十字路口對現有道路進行下穿改造的工程中，淺埋暗挖法工法被廣泛應用于城市地下隧道施工中。如何控制隧道圍巖土體沉降及隧道主體結構滲漏水問題是決定淺埋暗挖工法能否順利實施的兩大關鍵問題，特別是隧道滲漏水的普遍性和嚴重危害性，引起了人們的高度重視，因而對隧道滲漏水發生原因、預防措施和治理技術等方面的研究也在不斷深入中。

1 淺埋暗挖隧道滲漏水的危害性

滲漏水是隧道工程中較為常見的一種病害，滲漏水造成的局部積水、水侵蝕、水漲變形等，可能對隧道造成嚴重的影響，因此隧道滲漏水問題一直受到國內外的普遍重視。隧道滲漏水問題呈多樣化，一般有隧道拱部滲漏、邊墻滲漏或淌水、預留縫滲漏、材料裂縫（混凝土裂縫、構件縫隙或裂縫）滲漏、隧道底部積水和冒水翻漿等。隧道中出現滲漏水問題后，可能需要一定時間才能被發現，如混凝土裂縫滲漏，可能需要水分由裂縫浸出后才能發現并采取相應措施，而隧道內積水、翻漿等則一般會快速蔓延。因此隧道滲漏水問題提高了隧道相對密閉空間內的水分含量，會對隧道內的各種用電設備、線路產生影響，形成短路、漏電風險;水分充足的環境下或者遇到帶有一定腐蝕性的地下水，隧道內的混凝土、金屬管道等會被氧化腐蝕，降低了材料的使用壽命和結構穩定性;在低溫區域，滲水會導致隧道內反復結冰，進一步對隧道內路面或洞壁造成侵蝕;隧道中陰暗環境下長期水分較多，導致地面濕滑也會增加行車危險系數。

2 市政淺埋暗挖隧道滲漏水的常見成因

2.1 防水層材料破壞引起的漏水

隧道工程中位于初次襯砌與二次襯砌之間的防水層一般是由土工布、防水板等防水材料組成，如果在施工過程中鋪掛、固定、焊接等施工技術不成熟質量監控不認真，或材料質量不達標，很容易造成地下水直接侵害襯砌。如果土工布防水板鋪掛固定間距過于緊密，在澆筑砼時由于砼的壓力造成已固定防水層撕裂;或間距過于疏松，澆筑砼時造成防水層褶皺。同樣如果初次襯砌噴錨砼表面不平整錨桿預留段未做處理，容易造成防水層在澆筑砼時被刺破。再者土工布排水板搭接焊接如果不符合規范要求，易造成搭接處存在縫隙或防水材料之間的脫離，這也是整個防水層的薄弱環節，處理不好后患無窮。

2.2 防水混凝土未達到預期的防水效果

在隧道結構防水中，防水混凝土是防水的主體，它對隧道防滲漏起決定性作用，只有讓結構主體達到防水效果，才能從根本上杜絕隧道滲漏水問題。造成主體結構砼防水效果差的原因主要有以下幾方面：一是不按設計配合比配制防水砼;二是澆筑砼時未控制自由傾落高度致使砼產生離析現象;三是未按規定進行有效振搗或受現場條件所限無法進行振搗，導致砼內部密度不夠均勻，密實度較低;四是在拆模階段，未能按照標準時間和流程進行拆模及養護。以上方面會導致砼存在澆筑瑕疵，混凝土結構性得不到保障，從而出現受力裂縫、破損、位移裂縫等，埋下滲漏水隱患。

2.3 施工縫、變形縫部位處理不當造成滲漏水

施工縫、變形縫是隧道滲水的高發部位，一般是由于施工原因造成缺陷進而引發滲漏，常見情形包括：適用中埋式止水帶時，固定工藝存在瑕疵，后期混凝土澆筑時，止水帶受壓會卷起，導致結構存在異常;止水帶在安裝時，相應位置的零件安裝不牢固，或者未做好進一步的固定措施，在后續施工時出現止水帶扭曲變形等，影響結構;止水帶安裝時混凝土澆筑之前，未對相應位置進行清理，殘存的泥灰渣土阻礙了混凝土結合，形成帶異物質的隔離帶;施工縫、變形縫處砼振搗不密實，造成止水帶與砼接觸不密實;以上缺陷使得兩縫處發生滲漏水情況極其普遍。

2.4 隧道底板防水處理不當

在市政淺埋暗挖隧道施工中，隧道底板常常不專門采取特殊措施進行排水防水處理，僅依靠鋪底砼自身進行防水。在施工過程中由于基底不易清理干凈，常有殘留泥水現象，澆筑砼時結構層與仰拱之間因存在泥砂夾層而不能結合成為牢固的整體，通車后在車動載和沖擊荷載作用下隧道底板極易產生裂縫造成地下泥水冒出，直接影響隧道使用安全。

2.5 地下水壓力變化導致的滲漏

通常在市政淺埋暗挖隧道施工中未在側墻襯砌與圍巖之間埋設排水盲管，隨著時間的推移，襯砌背后地下水越積越多水壓力越來越大，這樣地下水就會從襯砌的薄弱部位滲透排泄出來。

3 隧道滲漏水的預防

（1）把握好設計關。設計前設計人員需對現場巖土性質及分布情況、地下水常年的存在狀態有著詳細的了解，對防水材料、防水施工工藝、地下水疏導措施等實用性和有效性要進行綜合比較做出合理選擇，選出物理力學性能能滿足防水要求、穩定性和耐久性好的防水材料;對重點防水部位的設計要詳細周全，對防水砼的抗滲等級、外加劑、水灰比、砼塌落度等性能要有明確要求，從根本上做好隧道滲漏水的預防。（2）控制好初次襯砌錨噴砼的平整度，鋪設柔性防水材料時要做到表面平順無褶皺無破損，固定點間防水材料松緊適度無緊繃，控制好搭接及焊縫寬度，避免漏焊、假焊、焊焦、焊穿等現象的發生;采用內焊或粘貼鋪掛，堅決杜絕用射釘槍直接固定。（3）為了有效排出襯砌以外圍巖裂隙水，消除二次襯砌背面的靜水壓力，按照“動態排水”原則，采用在初期支護噴射混凝土中根據地下水量大小及出水點位置設置多道φ100半圓排水管，將水引入襯砌兩側墻腳PEφ100的縱向排水花管中排出洞外。（4）路面基層排水：為了防止路面底層地下水上升到路面影響行車安全、由于排水不暢而長期潛伏于路面下破壞路面結構，在路面整平層下須設置扁形600×500盲溝以排除隧道路面下部滲水（積水）。每10 m一處（有仰拱處設置在施工縫及變形縫處），在地下水豐富地段可適當加密設置。（5）對通常采取滿堂支架施工的市政淺埋暗挖隧道而言，其側墻上部和頂部砼澆筑振搗密實是結構主體防水的關鍵環節，必須采取加壓注漿、使用膨脹防水混凝土、地面鉆孔壓力注漿等多種方法加以綜合應用，才能確保隧道頂板砼密實度達到要求。

4 隧道滲漏水的治理

在仔細分析滲漏水成因的前提下，遵循“排堵結合、剛柔相濟、因地制宜、綜合治理”的原則制定科學有效的應對措施來徹底解決滲漏水問題。（1）對范圍非常小的滲漏水，可采用聚氨酯堵漏劑配合針式注漿設備進行封堵，其注入襯砌后會快速侵入周邊空隙，迅速膨脹達到堵塞滲水通道的目的。（2）對少數滲漏范圍廣滲漏情況較為嚴重的隧道，可采用一次系統的襯砌后回填注漿的方法，以達到減小襯砌后積水空間、阻塞部分滲水通道的目的?；靥钭{管以穿過二襯距初支表面5 cm為宜，注漿材料以水泥漿摻加膨脹劑或膨潤土水泥漿為主;另外也可以從地面沿隧道長邊襯砌外側加壓注漿封堵滲漏處。（3）對于有明顯出水點且形成明流的滲漏水，可采用鑿槽埋管進行引排，并用環氧樹脂砂漿等防水材料將槽身填實抹平。

5 總結

長久以來隧道滲漏水成了難以解決的痼疾，但只要精心設計、嚴格工藝控制、規范施工操作、注重過程控制、加強監督和監測，是完全可以預防和控制隧道滲漏水現象的發生，隨著科技的進步，新材料、新工藝、新工法會不斷涌現，相信不久的將來隧道防水技術會取得突破性進展。

參考文獻：

[1]公路隧道施工技術規范[S].人民交通出版社.

[2]隧道設計和施工百問[M].人民交通出版社.