隧道主体结构渗漏水治理施工技术

摘要：隧道病害有很多种，而隧道渗漏水则是普遍存在的一种隧道病害。隧道工程是构筑在地表之下的结构物, 因而总是处在各种地下水的包围之中。在隧道设计、施工或使用过程中任何有害扰动都会造成隧道防排水体系的缺陷, 从而引起隧道渗水 。本文从多方面对隧道渗水的原因展开讨论, 并结合我国隧道工程施工技术现状, 提出隧道渗漏水的防治措施。 关键词：隧道; 衬砌; 渗漏水; 防治

中图分类号：u45文献标识码： a 文章编号：

引言：在隧道工程中, 极易产生隧道衬砌渗水的质量问题, 其表现形式主要是隧道在施工及运营过程中, 从衬砌混凝土拱部、边墙或路面等处产生渗水, 根据渗水量的大小可分为湿润、滴水、流水、涌水等。隧道出现渗水问题后, 路面会产生积水、结冰,将导致车辆在行驶中打滑; 渗水侵蚀衬砌内表面, 降低隧道内照明亮度和能见度; 渗水还将破坏隧道衬砌混凝土及围岩内部结构, 改变隧道应力结构体系,这些都会严重影响隧道的交通和运营安全, 缩短隧道的使用寿命, 因此隧道渗水问题所产生的危害是相当严重的。 1隧道渗水原因分析

隧道工程属于地下线形工程, 跨度范围较大, 且不同区段的工程地质和水文地质条件各不相同, 正是这种地质条件的复杂性决定了隧道产生渗水问题的原因是多方面的。为了对隧道渗水问题进行更好的防治, 须从勘测、设计、施工、管理、材料等多个方面进

行分析。 1. 1 勘测方面

由于隧道多处于山岭重丘地区, 其地形地貌条件、工程地质与水文地质条件、构造应力条件,天气气候条件相对较为复杂, 因此对隧址区域进行全面、详尽的勘测是十分必要的。早期工程中只注重设计前的勘测工作, 大多仅通过踏勘、初勘、详勘三步完成。这种方法对于埋深浅、地质条件相对简单的隧道工程能满足工程要求, 而对于埋深较大, 地质条件复杂, 特别是通过富水断面、岩石破碎带的隧道工程则不能满足使用要求。

同时在施工过程中, 特别是开挖、爆破等工序中, 对隧道围岩及隧址区地质构造产生较大的影响。如破坏岩石完整性, 产生大量裂隙, 改变地下水径流等等。这些变化将使原有的防排水措施失效, 从而出现渗水问题。而这些问题更是无法仅仅靠原有的勘测手段可以发现并解决的, 必须对隧道工程的勘测方法和技术手段进行改良, 使之能够更好地服务于防排水工程。 1. 2设计方面

隧道修建前, 山体地下水渗流场处于一个动态平衡的状态。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、形成隧道渗水。而隧道围岩中存在的大量裂隙、节理、断层破碎带等, 与地下水又有着复杂且密切的联系, 所以隧道开挖一般会加快地下水的渗出。早期在设计中遇到此类问题时认为只要将地下水完全排出即可解决渗水问题。可如果对地下水以排为主, 将造成地下水大

量外泄, 地下水位下降, 地下水资源大量流失, 影响植被生长和生态平衡, 造成局部环境破坏, 对当地工农业生产造成长期不良影响; 地下水向隧道区域汇集、渗出, 将浸泡、侵蚀隧道围岩, 使岩石强度和稳定性降低, 冲淘衬砌背后围岩形成空洞, 影响围岩和衬砌的长期稳定, 形成巨大水压力, 威胁衬砌安全; 此外, 渗水携带有大量泥砂, 这些泥砂在排水管道中淤积, 堵塞排水管道, 将引发隧道衬砌渗漏。这就说明仅靠排水是无法解决隧道渗水问题, 必须提出更为合理的设计方案。 1. 3施工方面

由于隧道施工工序复杂和环境恶劣等种种原因, 隧道防排水施工中常出现以下问题:

(1) 隧道中的沉降缝、施工缝等没有采取专门的防排水措施或防排水措施不过关。

(2) 防水层接茬不严、铺设工艺有缺陷且易受损伤。

(3) 浇注混凝土前, 围岩裂隙水没有及时排除,改变了混凝土的水灰比, 出现混凝土离析、孔眼、毛细管通道等病害。 (4) 因隧道施工受空间所限, 使得在浇注拱部混凝土时难以振捣密实, 一旦出现横纵向刚度不够、地基和围岩扰动, 就会出现大量空隙和裂隙, 使外部水源有了渗漏水的通道。这些施工质量上的问题都会导致隧道防排水设施失效, 甚至影响隧道的正常运营。 2隧道渗漏治理措施 2. 1 提高勘测精度

地质条件是影响隧道渗水最重要的因素, 所以做好地质勘测工作极为重要。由于勘测技术、勘测设备等原因的制约, 早期工程中, 勘测工作仅仅局限于设计之前, 使得勘测结果与实际情况有较大出入,这将严重影响到施工的进行。为提高勘测精度, 首先, 要将勘测工作贯穿于施工的始终。针对施工中出现的地质现象, 如围岩岩性变化、岩爆区、破碎带、软弱夹层、溶洞、裂隙、暗河等各种具体情况对设计进行修正或进行二次设计。第二, 使用地质雷达在隧道工程中进行超前预报, 经过大量工程实践已证明有良好的效果, 在今后的工程中应广泛使用。第三, 隧道工程由于其特殊性虽然在勘测点的选择上可以不断优化, 不断增加, 但 勘测面还是非常有限的, 仅为隧道的开挖断面, 所以勘测并不能达到全面、详细、准确, 经验法和工程类比法还大量的使用, 因此在二次设计中应考虑到适当的安全系数以确保隧道的安全。 2. 2优化防排水设计

在现阶段我国隧道的施工中, 主要采用新奥地利施工法, 根据相关标准，对隧道防排水设计的基本规定是: “防、排、截、堵相结合, 因地制宜, 综合治理”。按此规定一般隧道采用复合式衬砌, 防排水体系设计为圈层构造, 可用“一堵两排两防”来概括, 即一圈围岩注浆堵水, 喷射混凝土与防水层间、防水层与衬砌间两圈排水, 专用防水层和衬砌混凝土两层防水。

隧道防水的第一道防线应是围岩注浆堵水, 既能充填围岩裂隙, 封堵渗水通道, 又可以起到较锚杆更为积极主动的加固围岩措施,

是防排水设计最重要的环节。在紧贴围岩内壁铺设防水层, 从围岩中出来的渗水, 受到防水层的阻挡, 不能沿径向渗向隧道, 而只能在重力作用下沿着喷射混凝土与防水层的间隙下渗, 并由底部的边沟排出。防水层由防水板及其垫层组成。防水板的作用是将地层渗水拒于二次衬砌之外, 以免水与二次衬砌接触并通过二次衬砌的薄弱环节渗入隧道。垫层的主要作用是保护防水板, 使其免遭尖锐物的刺伤, 同时充当喷射混凝土与二次衬砌间渗水下排通道。若防水层出现缺陷, 防水层外的有压水就会穿过防水层渗流到二次衬砌混凝土上。于是混凝土二次衬砌是隧道防水的最后一道防线。如果混凝土配合比得当, 施工中振捣充分, 不出现漏浆和走模等意外情况, 完工后的衬砌不出现裂缝, 在壁后水压不是特别大的情况下渗水是不易从衬砌中渗出的。

在地表水上游设截水导流沟, 地下水上游设泄水洞或井点降水, 对地表水和地下水疏导截流, 使之不能进入隧道工程范围内, 也是防排水的重要措施之一。但要注意对水循环的影响, 防止对生态环境的破坏。 2. 3提高施工质量

提高隧道防排水工程施工质量应从以下几方面入手: 建立完善的施工管理制度, 对施工质量严格监控; 改良施工技术, 提高机械化程度, 力争做到既满足防排水要求又确保施工安全; 对施工人员进行技术培训, 把人为原因造成的质量问题降到最低。 3结束语

隧道防排水是一个复杂而重要的系统工程, 是隧道施工整体质量评定的重要组成部分, 应充分认识到这一工作对保证隧道施工质量和防止产生病害的重要性。必须由设计、施工、监理三方面在隧道工程的各个环节上共同努力, 方能保证隧道防排水工程的顺利完成, 使运营过程中不发生渗水问题。 参考文献：

[ 1] 詹小凡. 隧道衬砌渗漏的分析处理[ j] . 四川建材, 2006. [ 2] 吴晓蓉. 隧道渗水原因分析及处理方法 [ j] . 城市道桥及防洪, 2004.