隧道渗漏水原因分析及治理措施探讨主论文

隧道渗漏水原因分析及

治理措施探讨主论文 Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】

2017年专业技术任职资格评审

论文

单位：云南省建设投资控股集团有限公司

申报资格：高级工程师

姓名：___赵云____________________

《隧道渗漏水原因分析及治理措施》

主论文

赵云

2017年1月

隧道渗漏水原因分析及治理措施

赵云

云南建投市政部昆明东南绕城高速公路项目，玉溪

摘要介绍我国隧道工程渗漏水的基本情况、主要危害和表现形式的基础上，从防排水系统设计、施工质量、采用防水材料等方面分析了隧道渗漏水的形成原因，

提出相应的治理措施，以便在今后的设计、施工中能有效地防止隧道渗漏水，

确保隧道的结构安全和设备的正常使用。

关键词隧道；渗漏水；原因分析；治理措施

一、引言

我国修建的隧道工程数量和长度已居世界首位。近几年则每年以约200km的速度增长。但就隧道工程质量而言，我国同国外先进水平相比仍有较大差距，主要表现在隧道施工工厂化、专业化、机械化程度不高，作业人员素质参差不齐，偷工减料现象时有发生，相当数量的隧道存在基底病害、衬砌裂损和渗漏水等。据统计，其中有水害的隧道约占70％，水害严重导致状态失格占运营隧道的30％以上。

由于隧道渗漏水，增加隧道内空气湿度，电力、通讯、照明等设施损坏，据公务部门统计，由于道床及路面积水，尤其是隧底翻浆冒泥，直接危及隧道的使用功能，造成

不应有的交通事故；隧道渗漏水加快衬砌混凝土碳化速度，特别是有腐蚀性的地下水，破坏混凝土结构，减少隧道的使用寿命；隧道渗漏水降低地下水位，对生态环境造成破坏。

鉴于隧道渗漏水的普遍性及严重危害性，对其形成机理及治理措施进行研究具有极其重大的工程实用价值。

二、隧道渗漏水的主要形式

隧道渗漏水病害主要表现形式有拱顶渗水、滴水，拱脚处渗水、淌水，施工缝、伸缩缝部位渗水、淌水，侧墙的渗水、淌水、局部涌水、涌泥，道床积水等，在冬天则表现为顶部形成冰挂，侧墙形成冰柱，在道床形成冰堆、冰坡等。

三、隧道渗漏原因

找出隧道渗漏水成因，以利于有针对性对其进行预防和治理。隧道渗漏水成因是多方面的，这里面既有客观原因也有人为的主管原因。

（一）隧道开挖对地下渗流场的影响

地层中的地下水由高压力区向低压力区渗透、补充、排泄，形成了正常渗流场和循环系统，保持了地下水的基本稳定。而隧道的开挖，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，形成了地下水低压力区，改变了地下水地下径流方向，使地下水向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，由于地层的原始地应力的重分部，围岩产生变形，出现裂缝，地下水便沿张开裂缝流入隧道。在可溶岩地段，一旦隧道开挖时揭开溶管、溶隙、溶洞和暗河，岩溶水就会大量涌入隧道，有的甚至出现重大安全事故。

（二）隧道防排水设计上存在的漏洞

很多时候我们对隧道渗漏水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。在隧道设计时，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，也仅考虑结构设计的需要。在较长时间内，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，有的重要结构物设计上只采用一道防水。所有这些，都给隧道渗漏水埋下了隐患。

（三）隧道施工质量控制对隧道渗漏的影响

隧道施工质量是影响隧道渗漏水主要因素。

1.防水混凝土失效

在隧道结构防水中，防水混凝土是防水的主体，只要让主体达到防水效果，其他问题便比较容易解决。但是在目前的防水混凝土施工中，违规作业的现象时有发生，通常表现在：

(1)未按设计配合比配制防水混凝土。

(2)未按规定浇筑混凝土，易造成混凝土离析。

(3)未按规定进行混凝土振捣。

(4)拆模时间过早。

(5)未按规定的时间养护。

由于以上情况存在，使混凝土衬砌抗渗等级不达标，砼不密实，表面蜂窝麻面现象严重，衬砌开裂，防水混凝土失效。

2、施工缝、变形缝处理不当

施工缝、变形缝是隧道防水的重点，也是隧道渗漏水的多发部位，必须认真细致的处理。但在实际施工中，存在着马虎、粗糙的现象，表现在：

(1)止水带固定不牢，接头采用搭接没有焊接，浇筑混凝土有卷起现象。

(2)止水条质量不符合设计要求、安放不规范，造成扭曲、变形；

(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。

3、隧道基底处理不当

隧道底板是防水最薄弱的部位。在以往隧道设计中，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，浇筑时，混凝土不能和地层紧密结合，中间存在泥沙夹

层，影响混凝土的质量，给防水造成了极大的隐患。隧道运营后，在动载及冲击荷载的作用下，隧道底板破裂，直接危及行车安全。

4、防水板失效

塑料防水板是复合衬砌结构防水中一道重要的防线，也是我国隧道结构防水的一大进步。但目前，塑料防水板的铺设也不尽人意，表现在：

(1)未采用无钉铺设工艺，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。或采用陈旧的挂带法施工，使防水板未能密贴初期支护，浇筑混凝土时防水板拉裂。

(2)焊接工艺不过关，假焊、漏焊、焊焦、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，在二次衬砌前未对破损处修补。

（4）初期支护表面平整度差，铺设质量不过关，过紧或过松，砼浇筑后防水板拉裂或在衬砌背面形成空腔水囊。

实际上，塑料板与二衬之间总留有透水间隙，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。

5 、纵、环向排水盲管失效

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，是结构防水的关键所在。隧道的纵环向排水盲管也是隧道排水设计中的只要一环，纵环向排水盲管失效主要表现在：

（1）排水盲管刚度不够，砼浇筑时被砼挤压破坏，排水受阻。

（2）地下水中溶解物质经过长时间的结晶后，堵塞透水盲管透水孔，而设计上又没有有效的反冲洗设计措施，造成水不能渗入排水盲管而失效。

（3）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，砂浆堵塞盲沟、盲管，未起到排水作用；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，地下水压力也越来越高，在衬砌薄弱地方渗流排泄出来。

（四）防水材料

隧道地下工程防水材料发展迅速，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，难免会发生鱼目混珠的