浅谈隧道渗漏水原因分析及处理措施

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浅谈隧道渗漏水原因分析及处理措施

作者:胡晓

来源:《城市建设理论研究》2013年第16期

摘要:防排水技术是隧道设计和施工的一个重要课题,本文针对隧道渗漏水产生的原因,探讨具体的处治措施。

关键词:渗漏水原因分析处理措施

中图分类号:TV697.3+2 文献标识码:A 文章编号:

一、概述

隧道的防排水系统是隧道建设、正常使用及安全运营过程中的重要环节。隧道渗漏水侵蚀破坏混凝土,使线路变形,严重影响隧道的使用寿命,威胁行车安全。为了预防或消除地表水和地下水对隧道产生的危害,应采取适当的措施对地表水和地下水进行妥善治理,在洞内外设置防排水设施,形成快捷有效的排水网络,将危害水快速排除。

二、渗漏水的原因分析

隧道渗漏水是公路隧道最主要的质量通病。一般情况,隧道渗漏水可分为涌水、漏水滴水、渗水等。隧道渗漏水形式多种多样,但产生机理是类似的。首先是有水的来源即渗水处与衬砌外地层存在水力联系或结构内存在渗水通道;再者是前期勘察设计阶段对水文地质条件掌握得不清楚,采取的防排水设施不完善;三是施工质量有缺陷。如混凝土振捣不好,引起衬砌蜂窝、麻面、洞穴,因混凝土级配或水灰比不当产生的泌水通道、排水管沟堵塞或防水板破损,衬砌缝隙(施工缝、伸缩缝、沉降缝)处理不当,隧道基底处理不到位(积水),采用的防、排水材料耐久性不足、过早地失效等等。

三、隧道渗漏水处理措施

在隧道水害整治过程中,对隧道渗漏水情况进行了系统调查,洞内、洞外统筹考虑,掌握漏水病害形式、发生原因。整治方案应“堵排结合与结构补强并举”,补强漏水造成的衬砌材料劣化或因土、沙流失形成的空洞,保护水资源,符合安全、环保要求,方便施工,消除渗漏水结冰对行车安全的影响,避免治标不治本、治理后不久又返工的情况。针对隧道目前遇到的主要特点、线状渗漏水与面状漏水,按以下原则进行整治。

①点、线状渗水的治理

对于点、线及裂纹渗漏水,一般采用凿槽引水与封闭堵漏方式。

凿槽引排法,该方法是沿渗漏水缝隙或施工缝漏水处凿出U形或V形沟槽,深10~

15cm;将凿好的沟槽冲洗干净,用5~1Ocm的半圆或圆形管紧贴槽底进行排水,排水管应避免断面过小或因水流中细小颗粒沉淀物将排水管堵塞;用堵漏材料将半圆或圆管压紧固定,最后用快凝水泥砂浆封堵,并涂一层聚氨脂或其他堵漏防水涂膜。凿槽应避免采用过密、过深的纵向水平暗槽,以免对衬砌结构产生削弱影响。在复合式衬砌段不宜穿透防水层。对于施工缝还可先埋设φ6~φ8注浆管,按自下而上的顺序注入水溶性聚氨酯或超细水泥浆,以充填细小裂缝。注浆后仍有渗漏可通过凿槽进行引排。

封闭堵漏法,封闭法包括灌浆堵漏法与封闭堵漏法。适用于隧道渗漏水量有限且水流分散处,或衬砌混凝土密实性较差或网状深层裂缝产生的散渗。不利于引排的拱部施工缝、衬砌裂缝及个别出水点面。采用封闭法,要达到完全止水是有一定难度的,往往是止住该处的漏水但水会转向从附近的薄弱处漏出,还是需要配合排水管引排等综合整治措施。

②面状漏水

针对面状漏水,衬砌上部(墻顶以上)应以封堵为主,使地下水向下部集中。而在衬砌下部(墙顶以下),应以引排为主,局部伴有泥砂者以堵为主,要“防、排、截.堵”相辅相成,使面漏变线漏,线漏变点漏。最后将点漏地下水封堵或由暗管引入排水沟。主要措施有:压浆、增加防水层、降低水位排水、增加排水管沟等。

压浆。对于产生大面积渗漏水地段,其衬砌多存在较大的缺陷,如衬砌厚度不足、衬砌裂缝多、衬砌混凝土不密实蜂窝麻面现象严重等,采取的措施应是治水与结构补强同时进行。即先对衬砌结构及围岩体进行注浆,减小衬砌后贮水空间与进入隧道内的地下水。使衬砌与围岩密贴,改善衬砌结构的受力条件。对围岩注浆是治理衬砌渗漏的根本措施之一。在注浆前应对注浆范围内的各种裂缝进行处理,防止漏浆。

增加防水层。防水层目前主要有两种类型,一种是采用套拱加固衬砌新增完善的防、排水方案,一种是直接在衬砌表面增加防水涂层。当原衬砌外有一定的净空空间,且有结构补强需要,可增加套拱,在原衬砌层外与套拱之间新作防水卷材与环向、纵向排水系统,这样可取得良好的整治效果。当剩余净空有限时.可采取在既有衬砌内表面喷或涂抹防水层(防水砂浆、聚氨脂防水涂膜等)的隔水方式。施工时,需先将处理范围内混凝土表面凿毛,清除破损混凝土并冲洗干净,采用快速堵漏材料对主要出水点凿槽引排,嵌缝堵漏后,施工内涂(喷)防水层。引排地下水。

既有隧道排水沟的排水能力不能满足地下水流量要求,边墙渗漏严重,路面翻浆水,地下水位比底板、仰拱的基面高或有可能引起土砂流失时,可采取加大、加深排水沟的措施,降低地下水位.排除基底地下水,满足排水要求。在渗漏水严重部位,采用矿山法(未采用复合

式衬砌)隧道可在拱脚、墙部打设2~4m深的引水孔,塞入PVC花管,通过花管与在衬砌边墙内凿槽埋设的排水管连接,将水引走。对于复合式衬砌,在不损坏原有防水层的前提下在衬砌边墙脚增打3~4m深的集水孔排水。

四、结束语

隧道渗漏水发生的原因是多方面的,但人为因素影响最大。因此要解决好渗漏水问题,首先应从设计上入手。对于新建隧道,要把防排水设计和结构设计放在同等重要位置上去对待,加强防排水设计,提高衬砌混凝土的密实性,加强“三缝”防水。对于既有隧道,应全面调查、从隧道水文地质条件及病害程度入手,制定可靠、有效、方便施工的整治方案。随着隧道建设技术与防排水技术水平的提高,以及人们对此问题的高度重视,隧道渗漏水问题会得到有效遏制。

参考文献

[1]重庆市交通委员会.公路隧道养护技术规范[M].北京:人民交通出版社,2003.

[2]赵冰. 邢和公路隧道渗水病害分析与治理.交通世界.2010(13).

[3]吴晓容. 隧道渗水原因分析及处理方法.城市道桥与防洪.2004(5).

胡晓(1985-),男,重庆人,08年毕业于重庆交通大学土木工程专业桥梁工程系,硕士研究生:研究方向(建筑与土木工程)

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