浅谈公路隧道防渗漏

摘要：渗漏水的病害现象常见于营运中的公路隧道，它会对隧道内机电设备的正常使用和寿命造成直接影响，隧道衬砌的开裂及掉块，威胁了隧道内行车安全、影响交通量并且缩短了公路隧道的维护周期和使用寿命，所以隧道渗漏水的问题一直是工程界中难以完全解决的棘手问题。文章通过分析公路隧道渗漏形成的原因，针对性的提出了预防措施和治理措施，并通过试验验证了相关措施的实用性，为公路隧道防渗漏水的研究提供了相关依据。

关键词：公路隧道;渗漏水;预防措施;治理措施

中图分类号：X74文献标识码： A 文章编号：

引言：20世纪90年代初，日本已运营的公路隧道有6705座，总长1970km其中有六成隧道发生不同程度的渗漏水，其主要原因是由于衬砌开裂和变形，大约三成隧道是由于渗漏水导致运行条件恶化。20世纪90年代，据统计我国运营铁路隧道共有5000余座，总长超过2500km。其中，有七成左右隧道存在渗漏水，而由于开裂、渗漏水等原因对隧道运营造成影响的有1502座，占铁路隧道总数的30%以上。除了形式上的研究，一些学者还做了以下工作：（1）Streltsova提出了双重介质渗流模型，在模型中裂隙和岩块共同构成S体，由裂隙系统分割开的许多水平块构成了岩体，岩块在水平向无限延伸，保持其厚度和裂隙宽度不变，且厚度远大于裂隙宽度，裂隙中的水流是水平流，而岩块中的水流是垂向流。（2）王昭椿，高燕希，李亮辉分析了新建隧道中的渗漏水情况，得出围岩中裂隙水的赋存条件和状态千差万别，渗透不均使隧道内形成渗水分带。（3）李明，陈洪凯，叶四桥研究了裸洞隧道病害的形成，得出了裸洞隧道病害产生的主要原因之一也是地下水渗漏，渗流破坏发生的严重区在裂隙发育带。

公路隧道渗漏的原因

对于公路隧道有“十隧九漏”之说，究其原因主要有隧道防水层失效，隧道接缝防水失效，初衬混凝土结构自防水失效三种影响因素。首先隧道防水层失效的一个原因是与材料本身有密切的关系。这是应为公路隧道复合衬砌中铺设的防水夹层为结构外防水层，其防水性能与材料直接相关。除此以外还有以下原因：变形缝处结构变形过大或裂缝过宽大于了材料的延伸性能，导致防水膜断裂；防水层在防水膜的搭接有缺陷或喷射混凝土基面不平整及锋利尖锐物外露；防水层同基面粘接不善，使得防水层破损。其次是隧道接缝防水失效，在隧道中钢筋混凝土既可以承载也能防水，即结构自防水。结构自防水出现渗漏有以下原因：在实际工程中重视抗渗等级忽略施工和养护；混凝土结构本身有缺陷，使得自防水失效；衬砌混土结构有裂缝。公路隧道衬砌混凝土的裂缝大致体现为其拱部、墙部的环向裂缝、纵向裂缝等。

公路隧道渗漏的预防措施

在具体分析了公路隧道防渗漏的基础上，便可根据实际情况因地制宜采取有效的预防措施和处理措施。通过具体分析，可以得出防渗漏时一方面要提高复合衬砌防水夹层的整体性，这就要求做到在材料方面应选择性能优良的防水层材料，在防水板施工方面应采用无钉铺设和双缝热焊施工，在支护方面要提高初期支护的质量。另一方面要增强隧道接缝防水，可以通过对弹性密封膏做缓膨胀处理和正确处理中埋式止水带接茬两方面来加强。弹性密封膏的微膨胀处理有两种方法；（1）在封闭膏的表面涂缓凝剂形成隔离膜。（2）将缓膨胀成分加入到密封膏的生产中，制成具有缓膨胀效应的弹性密封膏。对于止水带，应对止水带接茬处打磨平整并胶合可靠，同时要注意搭接关系，遵循“上外下内”的原则。最后要加强衬砌混凝土结构的自防水能力。要满足这点要做到优化混凝土的配置，重视混凝土的配合比、入模温度及养护。

公路隧道渗漏水的处理措施

3.1渗漏水的治理原则

根据以往经验得知，在对渗漏水的治理过程中应秉承以下原则“堵排结合；多道设防；综合治理”。在进行“堵排结合原则”时要勘察当地具体情况，因地制宜，灵活运用。关于“多道设防”有以下两种含义：各种不同材料能各自视为防水层，和形态、材质不同的材料复合构成不同性能的防线。“综合治理原则”可以统筹为以材料为基础，设计为前提，施工为关键，管理为保障。

3.2防水材料的选择

隧道防水材料主要有以下要求：

抗水渗透和耐酸碱性能强。

很好的适应外界的温度。

整体性好、不透水。

根据渗漏处的不同部位、渗漏的严重程度应选用不同类型的材料进行治理。在选择材料类型时一般要依照以下原则：

（1） 如果需治理部位的结构面不够规整，而渗漏不是很严重及二次防水加强时一般使用涂刷类防水材料。

（2） 为满足隧道渗漏部位的变形要求时，一般应使用嵌缝类的防水材料。

（3） 当隧道的渗漏处结构面规整，且没有特殊要求时可以考虑选择防水摸面材料。

（4） 当集中漏水孔的漏水量超过60ml/min,或者漏水量在30～60ml/min之间时，可选择注浆封堵法。

为了能通过比较和检核选出实用的防水材料，只有充分了解了各种防水材料的技术性能，才能在此基础上保障隧道渗漏整治的质量。下面通过试验对相关防水材料性能进行了研究。涂刷类防水材料有SWF混凝土密封胶，它是一种特殊的水基溶液，渗透力强，能与结构物内部碱反应，生成的凝胶能填充结构内部毛细孔，从而能起到防渗且提高混凝土强度的效果。赛柏斯，它是一种新型的水泥基防水材料，可利用水泥混凝土本身的化学特性和多孔性，通过水这个载体，渗透并在混凝土微孔中传播，经过二次水化作用形成的枝蔓状的结晶与混凝土结合，堵塞水和液体，到达永久防水目的。防水抹面类材料有快硬杜拉纤维防水砂浆，它的性能是利用加筋的效应，依托众多的在砂浆中乱象分布的纤维，形成乱象网，进一步与水泥基体紧密结合，而乱象网起骨架作用，加强体系的整体性，使它难以收缩和离析。注浆堵漏材料有水溶性聚氨酯堵漏剂，它是由甲苯二异氰氨脂与聚醚进行聚合反应得到的高分子化合物，施工简易，亲水性，遇水即分解反应，具有不错的延伸性、弹性和抗渗透性。

3.3公路隧道渗漏的整治措施

隧道的渗漏水主要表现为点渗漏、缝渗漏、面渗漏三种形式。针对以上三种形式提出的具体整治措施如下：首先对于点渗漏的处理有表面封堵、浅孔注浆和埋管引排三种方法。其中表面封堵用于渗漏处于表面且范围很小或当前无渗漏的位置；若表面有明显的浸水痕迹或有稍微淌水处宜采用浅孔注浆；当表面有明显渗漏并且渗漏量很大的处在变形缝、施工缝或边墙处的，宜采用埋管引排的方法。其次对于缝渗漏的整治有循环施工缝、变形缝及衬砌受力之后出现的乱向裂缝。其中裂缝渗漏整治的措施有化学注浆和赛柏斯防漏，铝槽外排和PVC管外排是用于循环施工缝的渗漏整治，暗埋PVC管排水法是用于变形缝的渗漏整治。最后是面渗漏的治理，面渗漏治理有表面涂刷和浅孔注浆两种处理方式。其中当拱顶和墙面有轻度慢渗或水渍时采用表面涂刷的处理方法；当混凝土结构内部密实度未达到要求导致的结构渗漏，即初衬表面出现蜂窝麻面时宜采用浅孔注浆的方法。

结语

通过对公路隧道渗漏原因分析、因地制宜的采取了相关预防和整治措施，并通过相关的试验论证得出下面的结论：公路隧道发生渗漏的主要原因有防水夹层整体性有缺损，接缝防水失效及初衬砌混凝结构的自防水失效；使用高性能的防水材料，采用无钉铺设防水板及提高喷射混凝土表面的整洁度，能有效减小隧道渗漏；缓膨胀处理弹性密封膏，在隧道的拱角及边墙旁设置止水带接茬，能有效防止隧道接缝渗漏；文中将隧道的类型分为点、缝及面渗漏三种，相应的提出了便于施工，经济有效，容易养护的处理措施，基本解决了公路隧道渗漏的问题。

参考文献

[1]《隧道及地下工程防排水论文集》中国土木工程学会隧道及地下工程学会防排水专业委员会第八次学术交流会1997年北京

[2]《隧道及地下工程防排水论文集》中国土木工程学会隧道及地下工程学会防排水专业委

员会第八次学术交流会1999年广州

[3]王昭椿，高燕希,李亮辉.隧道裂隙水渗流特性分析与工程应用[J]. 中外公路2008,28 (4):207-211

[4]王文杰,赵连地.运营隧道渗漏原因分析及其综合处理措施[J].工程机械与维修，2011 (5) :128-129