浅析公路隧道渗漏水病害的预防与治理

浅析公路隧道渗漏水病害的预防与治理
随着我国的交通事业得到蓬勃的发展，公路隧道作为公路工程建设中重要的结构物，也迎来了空前的建设高潮。

因为它在改变线形、缩短里程以及提高运营效益等方面发挥着越来越重要的作用，然而其运营管理却不尽如人意，目前大约占总数1/3的公路隧道存在着不同程度的渗漏水现象。

本文分析了公路隧道渗漏水的原因，并综合考虑公路隧道各方面因素，探讨了各施工阶段的预防和治理措施。

标签：隧道；渗漏水；防水夹层；接缝
0 引言
目前，公路隧道工程最大的病害就是渗漏水，隧道漏水不仅会降低混凝土衬砌的耐久性，而且降低隧道内各种设施的功能，恶化隧道内的环境，乃至危害运营和影响隧道使用寿命。

整治渗漏，既困难费用又高。

因此，从设计时就引起重视，精心设计、精心施工。

隧道开挖过程中对围岩造成扰动，导致围岩变形，裂隙发生扩展、导通，引起岩石中地下水下渗进入隧道，改变地下水流场，地下水位下降，而地下水位的下降则可能导致原有地下水排泄点，如泉水出现流量减小甚至断流，从而引发新的环境、生态问题，并导致纠纷。

因此，隧道的防渗堵漏不仅是隧道本身的需要，也是生态保护和水资源保护的要求。

1 公路隧道渗漏水危害
1.1 对隧道的稳定、洞内设施、行车安全、地面建筑和隧道周围水环境产生诸多不良影响甚至威胁。

1.2 路面积水，行车环境恶化，降低车轮与路面之间的附着力，行驶在上面的车辆容易由于轮胎与路面之间的摩擦力减小而发生滑移现象。

1.3 隧道渗漏水加快其内部设施锈蚀，影响设备的正常使用，缩短线路设备的使用寿命，增加维修费用。

1.4 长期渗漏水容易使衬砌剥落、风化、隧道的使用可靠性降低，如果渗漏水中含有侵蚀介质，将造成衬砌劣化，降低衬砌的承载能力。

地下水隧道区域汇集将浸泡腐蚀隧道围岩，使围岩强度和稳定性降低，冲淘衬砌背后围岩形成空洞，影响围岩和衬砌的长期稳定，形成巨大的水压力，威胁衬砌安全。

1.5 在寒冷地区，反复的冻融循环在衬砌内部造成混凝土冻胀开裂的破坏;在衬砌和围岩之间造成冻胀，引起拱墙的破坏。

2 隧道渗漏水的主要原因
隧道渗漏水的原因大致可分成自然因素和人为因素。

2.1 自然因素
开挖隧道对地下水的影响，是隧道发生渗漏水的客观因素。

根据水力学和水文地质学原理，地下水从高压水位向低压水位流动，有其固定的流线，由于隧道的开挖，形成临空面的低水压区，改变了围岩的力学特性和地下水泾流路线，使周围地下水向隧道内汇集和积聚，给衬砌及底部渗漏水留下隐患。

隧道开挖影响范围的大小与地层的渗透系数、水位高低、过水断面大小有关，此外还受大气降水、隧道进深及隧道周围溶洞、泉眼、水库或江、河、湖泊的影响。

2.2 人为因素
隧道防排水系统不完善:排水管道设置不合理、排水沟深度及宽度不够或被泥、砂、灰浆、浆液堵死无法正常排水;混凝土施工接缝、结构连接、混凝土缺
陷部位的防水设计、材料、施工工艺及质量检验不严格。

对特殊地段没有采取特殊处理措施:混凝土衬砌在侵蚀性介质经常作用下，出现起毛、酥松、蜂窝麻面等导致材料强度降低，衬砌厚度变薄，导致渗漏水并日趋严重;寒冷及严寒使衬砌背后积水冻结，造成衬砌混凝土冻胀开裂渗漏水;衬砌混凝土本身多次冻融循环而开裂渗漏水;排水沟结冰无法满足排水要求，基底积水、结冰，线路不均匀隆起。

3 公路隧道渗漏的若干预防措施
3.1 采取措施尽量割断或减少地下水向隧道方向的渗流
割断或减少地下水向隧道方向的渗流是防止隧道渗漏水的主动性措施。

其主要措施如下:
3.1.1 浅埋隧道洞口隧道上方的洼地要填平，对可能渗入隧道中的池塘、沟渠进行疏浚、铺砌，减少池塘或沟渠水下渗。

3.1.2 隧道開挖时，尽量采用光面预裂等控制爆破技术，尽量减少开挖对地层扰动，缩小爆破引起的松动区，从而减小地下水对隧道的危害。

3.1.3 在高压富水破碎软弱围岩地段，开挖前进行全断面或帷幕注浆，在开挖隧道周围形成一定厚度的不透水或弱透水的防水帷幕圈，防止或减少地下水向隧道渗流。

3.2 提高复合衬砌防水夹层的完整性和密闭性
3.2.1 选用优良的防水材料。

选择性能优良的防水材料是保证防水夹层的完整性和密闭性的物质基础。

目前公路隧道的防水夹层一般由防水板和垫层组成。

选择防水板材料除需满足基本防水要求外，还要具备抵抗各种变形强度和延伸性能、抵抗高温老化和低温冷脆性能，还要有抵抗穿刺挤压及抵抗介质侵蚀性能以及与基层紧密粘结的性能。

3.2.2 防水板的施工采用无钉铺设。

防水板的铺设工艺有两种，即有钉铺设法和无钉铺设法。

由于有钉铺设法在形式上已经破坏了防水板的完整性，因此这种方法基本上被无钉铺设法所取代，无钉铺设法将防水板与固定垫层的塑料垫片热合在一起，基本上保证了防水板的完整性和密闭性。

3.2.3 提高隧道的初期支护质量。

由于减少作用在防水层的压应力和剪应力是防止防水层破坏的重要途径，所以应加强初期支护增加围岩的自承能力。

由于混凝土表面的不平整极易破坏防水层的完整性，所以应使喷射混凝土表面在宏观和细观上尽可能平整。

3.3 提高隧道接缝处的防水能力
3.3.1 对弹性密封膏做缓膨胀处理。

在施工过程中，由于施工用水以及洞内湿度较高等原因导致弹性密封膏在下一阶段混凝土未浇筑之前已经膨胀，导致其失去后期膨胀止水功能。

解决这一问题的方法一般是对其做缓膨胀处理，为后期膨胀止水提供一定空间，增加弹性密封膏与混凝土基面之间的密实性。

3.3.2 对中埋式止水带接茬处的正确处理。

对止水带来说，其接茬处是防水的薄弱环节。

除了对止水带接茬处打磨整形并可靠胶合外，还应尽量将接茬处设置在边墙或拱脚上下排水坡度较大处，使水流尽快顺畅通过接茬处。

3.4 提高衬砌自防水能力
3.4.1 合理配置防水混凝土。

由于对混凝土结构自防水的认识比较片面，往往只看重混凝土的抗渗等级，错误地认为抗渗等级越高其自防水效果越好。

其实抗渗等级越高需要的水泥比例越高，而这样却容易使混凝土收缩裂缝增多，就起不到防水的效果。

目前隧道工程中用的最普遍的是外加剂型防水混凝土的外加剂
与混凝土配合比进行试验，并且确认合格后才能投入使用。

3.4.2 加强混凝土的施工与养护工作。

在混凝土的施工作业过程中，由于施工的不慎导致混凝土因振捣不够、漏振漏浆等使混凝土存在缺陷。

加强混凝土的养护工作可以减少混凝土水分因过早蒸发而产生干缩裂缝。

4 结语
隧道的渗漏问题是比较普遍的但也是影响隧道安全运营的重大问题。

文中根据目前的防排水措施，对隧道的渗漏原因进行了分析，并提出预防隧道的若干措施。

随着隧道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努力下，相信不久的将来隧道工程的防水状况会发生日新月异的变化。

参考文献
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