隧道渗漏水预防治理

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隧道渗漏水病害 的预防与治理
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摘要
渗漏水病害是危及隧道结构和运营安全 的一种常见的病害,本文分析了隧道渗漏水病 害发生的原因、预防及治理措施。
关键词：隧道 渗漏水 预防 治理
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※※※※前言※※※※
隧道渗漏水是国内外隧道常见病害之一，有 关资料统计，1990年，日本建成通车的公路隧道 6705座，总长1970km，其中运行条件恶化隧道占 23.9%，大部分为隧道衬砌开裂渗漏水；我国2019 年，铁路隧道5000多座，总长2500km，其中因渗 漏水影响运营的达1502座，占隧道总数的30%。
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※※※※隧道渗漏水病害的预防※※※※
隧道渗漏水发生的原因是多方面的， 而且人为因素占主导地位，为了减少 隧道渗漏水病害的发生，就必须采取 相应的预防措施。
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●措施之一 重视隧道防排水设计工作，完善隧道防排水设计。
-设多道防线防水
-重视防水混凝土的抗渗等级和其它技术指标
-重视塑料防水板的材料及性能
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五、隧道排水形不成体系，不能有效地排除衬砌 背后的积水。
隧道与地下工程防水原则是：“防、排、截、堵相结合， 因地制宜，综合治理”。因此有限制地排出衬砌背后的地下 水，减小地下水对衬砌的压力，也是结构防水的关键所在。
但目前隧道施工中，虽也建立了防排水体系，但由于种 种原因，常使体系功能失效，如在二衬或注浆施工中，由于 对排水盲沟、盲管未进行有效的保护，砂浆、浆液堵塞了盲 沟、盲管，起不到排水作用；有的不设泄水孔或泄水孔堵塞， 上部盲沟、盲管的水排不到排水沟中。这样，衬砌背后地下 水越积越多，就在衬砌薄弱地方渗流排泄出来。
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●工程实例之二 深圳宝安南人ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ地下通道渗漏水治理
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●工程实例之三 郑州火车站旅客地道渗漏水治理
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●工程实例之四 西合线磨沟岭隧道渗漏水治理
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※※※※结束语※※※※
对于隧道及地下工程普遍的渗漏水状况， 其彻底消除的关键在于施工控制，只有严格 工艺控制，规范施工操作，才能防患于未然， 做到一劳永逸，从而真正达到节约成本、优 质高效的工程目标，使渗漏水不再是隧道及 地下结构的通病。随着地下工程技术的发展 及防水技术的进一步完善，在广大工程技术 人员的高度重视及共同努力下，相信不久的 将来地下工程的防水状况会发生日新月异的 变化。
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●渗漏水型式
-拱部漏水 -边墙淌水 -三缝（施工缝、变形缝、
砼裂缝）渗漏水 -隧底道床及路面积水 -隧底翻浆冒泥
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●渗漏水的危害
-钢轨、通讯、照明等设施的损坏 -直接危及隧道的使用功能，造成不应有的交通事故 -破坏混凝土的结构，减少了隧道的使用寿命 -降低地下水位，对生态环境造成破坏
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由于隧道渗漏水的普遍性和严重的 危害性，引起了工程界的高度重视， 不少专家学者和科研单位，对此进行 了研究。近年来，中铁隧道集团公司 科研所也结合工程实践，对隧道渗漏 水发生的原因、预防措施和治理技术 等方面进行了研究，并成功地整治了 多座隧道，取得了一定的成绩。
2 焊接工艺不过关，漏焊、焊穿现象仍有发生。 3 对铺设好的塑料防水板保护不够、防水板被扎破、烧破， 在二次衬砌前也很少对破损处修补。 对于塑料板的破损，有人讲，“打把破伞总比不打伞好”。 实际上，塑料板与二衬混凝土之间不会粘贴，总留有透水间 隙，只要塑料板漏水，就会一漏百漏，而且治理时寻找水源 也非常困难。
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●治理措施之三 大面积渗漏水治理。
-衬砌背后从低向高回填注浆 -渗漏处混凝土表面针注超细
水泥浆或环氧树脂等化学浆 液 -充填混凝土内部空隙及细小 裂缝，采用水泥基结晶渗透 型防水材料涂抹
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●治理措施之四 基底渗漏水及翻浆冒泥的治理。
-加深洞内排水沟 -铺设横向盲沟、盲管将水引入排水沟中 -回填加固注浆
3 未按规定进行混凝土振捣，致使混凝土不密实。
4 拆模时间过早。 5 未按规定的时间养护。
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二、施工缝、变形缝处理时，操作不细，防水 材料形同虚设。
主要是在实际施工中，存在着马虎、粗糙的现象： 1 中埋式止水带固定不牢，浇筑混凝土时有卷起现象。 2 止水条安放不规范，不按规定镶入槽内，而是随意粘 贴或钉在接头混凝土表面，造成扭曲、变形；即使设了镶嵌 槽，也不把灰土和浮碴清理干净。 3 施工缝、变形缝处混凝土振捣不到位，止水带和止水 条与混凝土不密贴。 由于以上原因，隧道建成后施工缝、变形缝渗漏水几率 最高，有关资料表明，施工缝、变形缝渗漏水占隧道总渗漏 水的60%以上，个别工程甚至出现“见缝必漏、无缝不漏” 的现象，不得不花费高昂的代价进行整治。目前的防水混凝 土施工中，违规作业的现象时有发生，导致混凝土质量差。
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●治理措施之五 特殊部位渗漏水治理。
-针注超细水泥浆或水溶性聚胺脂等可注性较好的材料 -周边凿开，在螺栓或预埋件上套遇水膨胀橡胶圈，用
防水砂浆抹平 -表面再采用水泥基结晶材料进行处理
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※※※※工程实例※※※※
●工程实例之一 万开公路大垭口隧道病害治理
大垭口隧道病害治理前
大垭口隧道病害治理后
-强化隐蔽工程的检查验收制度
-有防排水工程施工经验的人组织和进行施
工
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●措施之四 选用物理力学性能满足防水要求、稳定性及耐久性
的防水材料。
为使隧道防水可靠，必须在众多的防水材料中进行试验、检 验，挑选出物理力学性能满足防水要求、稳定性及耐久性好的， 用于防排水工程之中。
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※※※※隧道渗漏水的治理※※※※
隧道渗漏水型式多种多样，但其渗 漏水机理是一致的，即渗水处与结构 外地层存在水力联系或结构存在渗水 通道。渗漏水治理时需仔细分析渗漏 水成因，从根本入手，采取针对性的 措施，遵循“排堵结合、刚柔相济、 因地制宜、综合治理”的原则。
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●治理措施之一 施工缝及混凝土裂缝渗漏水治理。
-施工缝“以堵为主”，清洗 槽内杂物，埋设φ6~φ8注浆 管注浆。
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※※※※隧道渗漏水发生的原因分析※※※※
隧道渗漏水产生的原因是多方面的， 有客观存在的原因，但更多的是人为 因素造成的。分析隧道渗漏水发生的 原因，有利于有针对性的预防和整治。
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●原因之一 隧道的开挖使地下水渗流场发生了改变，隧道周
边的地下水集中向隧道方向排泄。
隧道的开挖，在原有地层中形成了一个“空洞”，破坏了 原地下水的平衡状态，形成了地下水的低压力区，改变了地下 水的地下径流方向，向着开挖后的隧道方向汇集。研究表明， 隧道开挖后，在隧道周围一定范围内形成了围岩松动区，在此 范围内，由于地层的原始地应力的调整，围岩产生变形，裂缝 张开，从而使地下水沿张开裂缝流入隧道，而在离隧道开挖轮 廓线较远处，地层未受到扰动，地下水的径流路线仍按原来的 规律进行技术措施。
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三、隧道基底处理不到位，地下水隐蔽在底板 以下，造成隐患。
隧道底板是防水最薄弱的部位，在以往的隧道设计中， 底板不采取任何防排水措施，仅靠仰拱或铺底混凝土进行防 水。但施工中经常出现漏洞，主要是基底处理不干净，有残 留的泥水，在浇筑时，混凝土不能和地层紧密结合，中间存 在泥沙夹层，影响了混凝土的质量，给防水造成了很大的隐 患。隧道运营后，在列车动载及冲击荷载的作用下，隧道底 板破裂，地下泥水便从下面冒出，轨道变形，直接危及行车 安全。
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●原因之三 隧道施工质量控制不佳，是隧道渗漏水发生的主
要因素。
一、防水混凝土未达到预期的防水效果
主要是目前的防水混凝土施工中，违规作业的现象时有 发生，导致混凝土质量差。
1 不按设计配合比配制防水混凝土，特别是随意加水的 现象并不罕见。
2 不按规定浇筑混凝土。在浇筑高度大于2m的情况下， 不采取任何措施进行浇筑，造成混凝土离析。
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●原因之四
。 防水材料选择失当，不能满足长期防水需要
近几年来，隧道与地下工程防水材料迅速发展，防水注 浆材料、混凝土外加剂、各种止水带、止水条、嵌缝防水腻 子、渗透结晶型材料等，应有尽有。在众多生产厂家蜂拥而 至的情况下，难免会发生鱼目混珠的情况。有些标称为橡胶 防水腻子中根本无橡胶成份，抗水性极差，在水中浸泡很短 时间便崩解；有些厂家生产的双面复合无纺布的塑料防水板， 边上厚、中间薄，更有甚者，中间仅是两层无纺布复合，根 本就没有塑料板；止水带、止水条的橡胶成份低，力学性能 达不到使用要求；排水盲管刚度小，混凝土浇筑压力将其挤 扁等等。虽然这些伪劣产品不是材料的主流，但如果不认真 鉴别，不认真选择，一旦使用，定将后患无穷。
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四、塑料防水板千疮百孔，防水只是一句空话。
塑料防水板是复合衬砌结构防水中一道重要的防线，塑 料防水板从选材到无钉铺设、机械双焊缝等施工工艺都有了 长足进步，塑料防水板在许多工程上都起到了防水、抗裂的 作用。但就在目前，塑料防水板的铺设也不尽人意。
1 不采用无钉铺设工艺，仍用“铁钉”将塑料板钉在铺设 基面上，而对穿透的钉孔不做任何处理。
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●原因之二
隧道防排水设计上存在诸多漏洞。
长期以来，人们对隧道渗漏水的病害的危害性认识不足， 因此在隧道设计上存在重结构、轻防水的倾向。许多设计人 员对结构强度、刚度及稳定度进行多次计算、验算（这是很 必要的），但除了水沟断面尺寸外，很少有人对防排水进行 计算，即使在高水压地段水压值的计算，也只是考虑结构设 计的需要。对隧道防水最薄弱的底部，即使软岩或遇水易软 化的岩石（如泥岩），既不设仰拱，又不铺底，放任地下水 侵入道床，形成翻浆冒泥，危及行车安全 。施工缝、变形缝 处理材料只是按工程类比法（有些比较还并不同类）选用， 很少按材料性能，地下水压力等进行计算等等。
-重视接缝及预埋件的防水材料及性能指标
-隧道的内、外（明、暗）排水系统、材料及性能指标