公路隧道渗漏水病害防治措施

公路隧道渗漏水病害与防治措施的探究摘要：公路隧道是公路路线上的咽喉部分，若隧道局部产生破坏就会造成整段高速公路不能使用，导致巨大的经济损失和不良影响。本文作者分析了高速公路隧道渗水的原因与危害，并综合考虑公路隧道各方面因素，提出切实有效的治理方法。

关键词：公路隧道；渗漏水；成因；治理

前言

随着我国公路建设的高速发展，公路建设给国家经济带来新的发展前景。公路隧道是国家公路建设的重点施工项目，其隧道施工的质量控制更是重中之重。据对公路隧道的初步调查，占相当比例的隧道有裂缝和渗漏水现象产生。目前，高速公路隧道病害主要表现在：严重渗漏水、冻害、衬砌裂损和衬砌侵蚀、结构衬砌的腐蚀裂损、仰拱或铺底的变形损坏导致路面的破坏，而几乎所有的隧道病害都与渗漏水有着直接或间接的关系，隧道结构的缺陷给隧道渗漏水提供了通道，隧道渗漏水的长期作用又会加剧隧道侵蚀破坏，特别是在围岩有地下水并具有侵蚀性的情况下，对衬砌和隧道设备的腐蚀更加严重。在运营期间，地下水常通过混凝土衬砌变形缝、施工缝、裂缝甚至混凝土孔隙等通道渗漏进隧道中，造成洞内通信、供电、照明等设各处于潮湿环境而发生锈蚀、霉烂、变质、失效，若使路面积水，就会改变路面反光条件，引起眩光，造成车辆打滑，危及行车安全。

因此，对公路隧道渗漏水病害要特别重视，在处理时，要根据其病害成因、程度，采取科学、经济、安全的综合整治措施，以最快最优的方式整治病害，充分发挥公路隧道的交通运输能力，确保公路交通运输的畅通安全。

1公路隧道渗漏水的危害

隧道渗漏水是隧道病害中最常见的病害形式，危害极大。比如，渗漏水的长期作用，特别是当水质具有侵蚀性，如含盐、含碱、含硫、含硫酸根等离子时，可能造成隧道侵蚀破坏，危害隧道结构的耐久性；寒冷地区，尤其是严寒地区，隧道衬砌渗水反复的冻融循环，在衬砌内部造成衬砌混凝土冻胀开裂破坏；隧道漏水还将使隧道拱部和侧墙产生冰凌侵入净空；隧道滴水将使路面结冰，降低轮胎与路面的附着力，恶化隧道的营运条件，危及行车安全；隧道内路面冒水、积水不仅影响行车，也会引起路面基层下翻浆冒泥和下沉，造成路面开裂下陷而引起水沟、路面变形等问题：渗漏水使隧道内表面浸迹斑斑，由于车辆尾气和行车产生的尘土附着于湿润的隧道表面而形成“花脸”隧道，影响隧道美观；隧道渗漏水还将极大地降低隧道内各种设施的使用功能和寿命。

2公路隧道渗漏水病害成因

公路隧道的水害原因是公路隧道在修建中破坏了原来地下水系统的平衡，比如破坏地下水的储存点和转移通道，随着隧道开挖和临空面的形成地下水向隧道区域汇集、渗出，造成地下水的重新

分配，从而形成新的含水层和地下水转移通道，在隧道修建完成后，积聚的地下水将需要新的通道，水从结构薄弱的地方比如施工缝、变形缝、衬砌裂缝等发生渗漏，形成隧道渗漏水。其主要原因是地质、勘测设计、施工、运营管理几个方面。比如地质方面，隧道修筑会改变地下水分布，造成地下水沿着隧道围岩中存在的裂隙、节理、断层破碎带流向隧道，使隧道成为地下水的汇集漏斗，发生隧道漏水；勘测设计方面，由于对隧道通过的断层带、破碎带位置判断不准，没有采取匹配的防排水系统，导致隧道渗漏；再加上施工时隧道衬砌防水板施工不当，运营管理中防排水系统失效却并没有进行有效的管理和修复，造成渗漏现象。

具体到结构形式上表现为：①隧道接缝防水失效。由于弹性密封膏普遍不易做好，松动脱落，埋式止水带与防水夹层也存在搭接问题，不易形成一个封闭的防水圈等原因造成变形缝和施工缝处发生渗漏。②隧道防水层失效。结构变形过大或裂缝过宽超过了防水材料的延伸性导致防水膜断裂；防水层的完整性有缺损，致使地下水通过缺损部位渗入结构内部：防水层与基面黏结不良，在浇注二次混凝土衬砌时造成防水层的空鼓、脱落等问题，由此导致了防水层的破损失效。③衬砌混凝土结构自防水失效。片面认为混凝土结构的自防水可以完全抗渗，忽视了施工与养护的重要性：混凝土结构本身存在缺陷，施工不严格，衬砌混凝土结构出现裂缝，比如配比、施工等因素造成的干缩和收缩裂缝。这些因素均可以导致结

构白防水功能的失效，出现渗漏水病害。

3公路隧道渗漏水预防整治方法

对于隧道渗漏整治一定要从实际出发，选择渗漏水治理措施需要考虑防排水材料和施工技术水平等因素，还要考虑措施的效果、施工的可操作性、经济性和耐久性，在变形缝和渗水量较大的集中漏水部位应考虑“以排为主，堵排结合”的方法，对渗漏水较小的大面渗漏部位采用“以堵为主，堵排结合”的方法。

1)如果衬砌混凝土厚度不能满足冻深要求，就必须对洞口段(拱顶)防水薄弱地点进行二次衬砌，比如高寒地区隧道一般都在洞口350m范围设置保温设置保温层，用硬质聚氨脂泡沫塑料型材和玻璃钢组成，厚4cm左右。

2)由于隧道衬砌的环接缝是隧道防水的薄弱环节，隧道衬砌混凝土在温度变化的情况下必然会出现低温收缩，使隧道环接缝变宽，再加上环接缝处容易出现防水板在施工时易受到损伤、止水带安装不佳、接头处混凝土密实度不够等质量通病造成渗漏水，因此，必须在二次衬砌内边缘沉降缝处加设厚0.5mm的钢板，同时加强止水带的安装质量及混凝土的施工质量。对于线状的“三缝”部位的渗漏水，主要是采用剔槽，加设排水盲沟，外加弹性密封材料封堵的方法。目前，常用的密封材料有改性沥青密封膏，聚硫、硅酮、聚氮酩密封胶和各种定型橡胶或膨胀橡胶止水条等。

3)由于防水板两侧喷射混凝土与二次衬砌问的变形不协调，在

围岩应力重分布过程中，喷射混凝土与二次衬砌还可能出现相对错动，对防水板造成损伤，因此必须保证防水板厚度，重视防水板垫层土工布的质量。

4)由于隧道洞顶开挖使洞项围岩裂隙张开，渗透性增强，洞项衬砌外表面环向坡度小，水向两侧流，再加上洞项围岩冻深较大，如果围岩含水，则冰冻会给衬砌施加一定的冻胀压力，反复冻融使衬砌承受交变荷载，导致破坏渗漏，如果治理时以排为主，填充物的流失会造成岩块间的结合逐渐疏松，自稳能力变差，还可能导致排水管堵塞，因此采用注浆加固堵水技术(见图1)。注浆作为加固围岩的一种手段，在隧道病害治理中所起的作用主要表现在加固地层，以提高围岩的承载力和充填衬砌背后空洞使衬砌均匀受力，从而达到阻止衬砌结构继续变形或破坏。同时，浆液能充填岩体裂(孔)隙(洞)，降低地层透水系数，也能够修补衬砌混凝土结构裂缝，达到加固和阻水的双重目的。通常采用的浆液有普通硅酸盐水泥(或特殊)单液浆、水泥水玻璃双组份浆液及化学浆液等。

图1 局部围岩注浆堵水

5)地下水在高速公路隧道病害成因中是最活跃、最具破坏力的因素，防水板背后的积水就是造成衬砌渗水的根源，将水引导排出是防止渗漏、减小冻胀的关键。防治过程中对于渗水、股水量大的地段应加强排水，一般采用加密橡塑排水板(3环～5环)紧贴岩面铺设，对于从衬砌表面(主要在“三缝”部位)渗漏出来的地下水，