探析隧道的進(jìn)水治理辦法

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1工程基本情況

A公路隧道工程全長2.3km，洞口高差56.6m。所處區(qū)域的海拔高，年降雨量在1600～2000mm之間；就地質(zhì)條件而言，多數(shù)巖層為泥巖和鈣質(zhì)砂巖，且破碎帶、逆斷層、節(jié)理發(fā)育和構(gòu)造斷層多且雜亂分布；在地下水質(zhì)而言，工程所在山體滲漏水的礦化度高，堿性明顯，這對于工程混凝土?xí)斐擅黠@的腐蝕。從以上基本情況可知，該隧道工程面臨著地質(zhì)、水質(zhì)等諸多方面的不利因素。

2常見施工病害的成因及防治方法

洞身滲漏水，簡單地說，洞身滲漏水形成的基本原因是巖體裂縫的存在為雨水的滲漏創(chuàng)造了條件。具體地說，在隧道施工之前，山體內(nèi)部的水流系統(tǒng)經(jīng)過長時間的自然演化，已經(jīng)成為了平衡系統(tǒng)，而施工會將山體內(nèi)水流通和具體的通道進(jìn)行改變或者根本性的破壞，這樣一來，隧道自身（尤其是其襯砌層部分）會由于圍巖自重壓力的作用而成為新的水流通道及聚集地。A隧道工程設(shè)計有排水系統(tǒng)，這個構(gòu)造首先會利用聚乙炔防水板、無紡布以及縱橫向盲管（φ110mm），以防止水滲漏并便于排水；然后，再進(jìn)行襯砌施工。但是，在施工中洞身滲漏水現(xiàn)象較為多發(fā)，究其原因，是縱橫排水盲管和防水板的鋪設(shè)安裝存在一些問題。第一，存在防水空白區(qū)，這是由于一些防水板搭接錯位，而另外一些防水板則由于擠壓或者搭接不牢固的原因而脫落、破裂。第二，組織排水效果不佳，這是因為縱向排水盲管直接鋪設(shè)而沒有設(shè)置濾水層導(dǎo)致排水管被堵塞，從而導(dǎo)致了排水不暢。第三，二次襯砌時沒有在施工縫上進(jìn)行止水帶設(shè)置，這增加了山體水通過施工縫滲漏到隧道的可能性。另外，針對圍巖段的斷層和塌方隱患，會在肋型斷面鉆孔注漿，而這可能導(dǎo)致縱向排水管被水泥漿淤塞，從而在淤塞區(qū)域形成了排水阻值區(qū)，大大影響了排水效果。明洞沉降縫滲漏水，為了增加隧道的防震能力，會在隧道內(nèi)設(shè)明洞，沉降縫會按照10m的間距分布于隧道內(nèi)。不過，A隧道工程的明洞沉降縫漏水卻讓施工方很頭疼，究其原因，有以下幾點：二襯施工破壞了之前鋪設(shè)的防水板（也有可能是防水板自身沒有焊接牢固）、二襯時忽略了橡膠止水帶。這樣一來，山體內(nèi)水體就會沿著沉降縫聚集并滲漏。這種情況雖然對施工影響較小，但由于其經(jīng)常會出現(xiàn)，因而也應(yīng)該予以注意。隧道路面滲漏水出現(xiàn)的原因主要有兩點：第一，中央排水溝的布置，特別是其縱向穿過仰拱會破壞后者的連續(xù)性，這就會引導(dǎo)水在仰拱與排水溝的接縫處蓄積并進(jìn)而滲透到隧道路面。第二，在進(jìn)行橫向、縱向排水管以及兩側(cè)排水管施工過程中，會不可避免地穿越仰拱，而由于施工時沒有搗實混凝土造成漏漿，形成一些蜂窩狀的空洞，這就會使得水體得以進(jìn)入仰拱上方并進(jìn)而滲透到隧道路面。

3治理對策

針對多種滲漏水情形，在施工實踐中形成了多種治理方法，總結(jié)起來，就是堵、排、防、截結(jié)合，因地制宜，設(shè)置一個完整的防水和治水系統(tǒng)。接下來，將重點分析防（截）水和排水措施。防水，這就要求在進(jìn)行方案設(shè)計時預(yù)料到可能的滲漏水情形并試驗性驗證防水結(jié)構(gòu)及其有效性；在施工時，施工方要嚴(yán)格執(zhí)行防水和截水方案，并與監(jiān)理方密切聯(lián)系，將施工中所遇到的問題及時反饋給監(jiān)理方，以便可以及時解決突發(fā)或者事先沒有預(yù)料到的施工難題。具體說來，我們可以采取結(jié)構(gòu)自防水這種措施來作為公路隧道的防水措施。結(jié)構(gòu)自防水這種措施主要針對的是公路隧道工程中存在的結(jié)構(gòu)變形導(dǎo)致的滲漏水現(xiàn)象。結(jié)構(gòu)變形不可避免地會導(dǎo)致出現(xiàn)縫隙，這些縫隙會引導(dǎo)山體地下水的聚集和滲流，并可能因而危害工程安全。結(jié)構(gòu)自防水措施有設(shè)橡膠止水帶、設(shè)復(fù)合式橡膠止水帶這兩種，但由于前一種措施在實踐中容易出現(xiàn)材料走形，從而導(dǎo)致接縫不嚴(yán)密，止水效果低。所以，隧道工程施工實踐中，我們可采用復(fù)合式橡膠止水帶為工程設(shè)三道防水線：將橋式橡膠止水帶設(shè)于變形縫處的混凝土中，然后將雙組份聚硫橡膠止水帶設(shè)于混凝土端部，最后將焦油聚氨酯防水膠涂抹于預(yù)留槽以再次鞏固防水效果。這樣一來，經(jīng)過埋入、嵌縫和粘貼三種形式的止水帶就綜合利用起來了，這三道防線可以將防水帶的可靠性大大提高。②排水，隧道排水系統(tǒng)對于工程的治水效果至關(guān)重要，然而A隧道工程由于排水系統(tǒng)的設(shè)計、施工方法、設(shè)備和材料選擇等環(huán)節(jié)出現(xiàn)存在不當(dāng)，隧道排水系統(tǒng)對于滲漏水的作用隨著時間的推移出現(xiàn)越來越多的問題。對此，作為事后的治理，能夠采取的病害處置措施并不多，對于公路養(yǎng)護單位來講，能夠采取的措施有以下二點：第一，打孔埋管用引流。也就是說，可以在洞身漏水處用風(fēng)鉆在積水點打孔（直徑控制在6cm以內(nèi)），然后再隧道壁鑿槽以聯(lián)通鉆孔，并將塑料泄水管埋設(shè)其中。這樣一來，就可將這些滲漏水排出。

4水體腐蝕

成因，水體腐蝕是幾乎所有隧道工程都會面臨的施工病害，而A隧道工程地處我國西北地區(qū)，低溫凍害往往與水體腐蝕同時存在，這對于工程的破壞作用相當(dāng)顯著。總結(jié)地說，水體腐蝕主要包括非結(jié)晶性侵蝕（即溶出性腐蝕）、結(jié)晶性腐蝕以及復(fù)合腐蝕三大類。對于A隧道工程來講，它所面臨的水體腐蝕主要是復(fù)合腐蝕，也就是說，結(jié)晶性腐蝕與費結(jié)晶性腐蝕會同時作用或者交替存在。而之所以會存在結(jié)晶性腐蝕，是因為A隧道工程所在山體的地下水礦化度高，其中含有濃度較高的硫酸根離子及鹽類物質(zhì)，這些礦物成分與混凝土發(fā)生化學(xué)反應(yīng)會析出晶體，從而使得混凝土內(nèi)部膨脹，對工程造成破壞。治理對策，針對A隧道工程所面臨的水體腐蝕問題，該文認(rèn)為，應(yīng)該首先弄清楚水體起破壞作用應(yīng)該具備哪些條件。經(jīng)過分析，以下三個要素的存在使得水體得以發(fā)揮破壞作用：水體可以自由活動（比如多處滲漏）、混凝土內(nèi)含有破壞其穩(wěn)固性的化學(xué)物質(zhì)、水體含有礦物質(zhì)。所以，要治理水體腐蝕這種施工病害，我們可以采取的對策有以下幾種：搗實混凝土，增強工程的密實性及整體性，減少水體滲漏和聚集的空間；使用特殊的水泥，對混凝土進(jìn)行優(yōu)化，減少或者去掉其中可能與水體中礦物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)；更加重視襯砌外的排水工作，防止洞體外的水滲漏進(jìn)隧道內(nèi)。

5結(jié)語

隧道會經(jīng)常性地面臨滲漏水、低溫凍害等病害要治理這些問題，不能僅從某方面著手，而是需要因地制宜，采取系統(tǒng)而長期的預(yù)防、治理和維護工作。

作者：姚建軍 馬召耳 單位：浙江省臺州市交通工程公司