地下隧道工程渗漏治理

摘要：本文介绍了地下隧道的主要病害-渗漏的主要表现形式及原因，常用的堵漏方法。通过灌浆法在实际工程中的实际应用，表明灌浆法能够快速、有效的解决隧道渗漏的问题，是治理渗漏问题的好方法。

关键词：隧道；渗漏治理；聚氨酯材料；灌浆法

中图分类号：TV672 文献标识码：A 文章编号：

1引言

隧道工程的应用近年来在我国越来越广泛。 “2010中国国际隧道与地下工程技术展览会”中指出，目前中国已经成为全球发展最快的隧道与地下工程建设市场，中国的隧道建设技术总体上已达到世界先进水平。但我国的隧道工程中，相当数量的隧道长期被渗漏灾害困扰。据统计，我国运营铁路隧道中，存在水害的隧道约占70％，甚至一些干线铁路(如京九线、南昆线)也出现大量渗漏问题。对渗漏严重的隧道，全国各地的工程部门进行了大量的治理工作，但仍然难以彻底解决，因此有必要进一步开展研究。

2渗漏病害的主要表现形式及原因

隧道渗漏病害的表现形式主要有拱顶渗水、伸缩缝部位渗水、淌水、侧墙渗水、淌水、拱脚处渗水、淌水等。

隧道渗漏与其他病害是密切相关的。考虑水的可流动性和水压的传递性，隧道的衬砌结构往往要承受较高的水头压力，在这样的条件下，衬砌中的任何缺陷和病害都可能成为渗漏水的通道。反过来，渗漏水又会加速各类病害的发生和发展，影响隧道的使用性能和使用寿命。因此，隧道渗漏水实际上是隧道各种病害的综合反映。

造成隧道渗漏的直接原因是渗漏水源和地下水的迁移。渗漏水源主要有雨水、上层滞水和壅水及围岩裂隙水。隧道内所渗出的水是围岩裂隙水透过支护层渗入的，而围岩中的裂隙水又来源于地表水。另外，隧道的开挖，改变了原有地下水的渗流规律，使隧道处于地下水的包围之中。

设计因素、施工因素是造成隧道渗漏的间接原因。对地下水的运动规律认识不足、工程防水标准不合理、受力分析不够、结构细部防水设计不详细等均会造成隧道渗漏。施工因素有：地基处理不好，产生不均匀沉降，造成结构断裂；浇筑混凝土时，只注重级配和外加剂而忽略了施工质量，水灰比控制不严，振捣不实，产生蜂窝、麻面、孔洞等；防水抹面时基层清理不净，各层衔接不好、粘结不牢，砂浆层未抹压铲实等；变形缝、施工缝未认真安装止水带，浇筑两侧混凝上时，任意碰撞，造成止水带偏斜，导致严重渗漏；混凝土养护不够。产生于缩裂缝而渗漏。

3常用隧道堵漏的方法

（1）表面封闭法

在需防水的表面铺一层防水层进行隔离和封闭。较常用的做法为先用聚氨酯防水橡胶进行表面处理，沿裂缝铺一定厚度的橡胶膜即可。 （2）凿缝填充法 一般沿裂缝凿成“V”型槽，再填充一些防水和补强材料。此法只适用于自身强度低，且有高延伸率、弹性及高粘结力的填灌材料，否则，材料与衬砌的粘结界面就会破坏，失去防水效果。 （3）灌浆法 对具有较完整骨架的防渗漏对象，堵漏防水是一种快速而效果明显的首选手段，是目前最常用的堵漏方法。将一定的材料配制成浆液，用压送设备将其灌入缝隙或空洞之中，使其扩散、胶凝或固化，以达到防渗堵漏的目的，确保防水工程的防水性能。灌浆能使裂缝缺陷愈合而恢复整体性。与表面封闭法相比，它能有效防止水进入裂缝内腐蚀钢筋。该法已被广泛应用于整治隧道渗漏水，构筑第一道防水线。

注浆材料应具备以下条件：(1)可注性好；(2)胶凝时间易于调节，最好是突变式固化；(3)固结体强度高，抗渗性好，附着力强；(4)材料价格适中，采购方便；(5)操作工艺简单；(6)无毒。可根据灌浆材料的不同，分别对裂缝和混凝土缺陷进行补强和单纯堵漏，特别是对有压水的堵漏、修补，此法常可取得快速满意的效果。灌浆法相对于表面封闭法来说，显得工艺复杂，技术要求较高。4工程应用实例

4.1工程概况

浑南新区文溯街22万伏电力隧道长约2600米，近年来，隧道裂缝以及漏水现象日趋明显。隧道中拱顶，侧壁，拱脚，伸缩缝都存在着比较严重的漏水现象。

4.2治理方案设计

经过对隧道裂缝，渗水原因进行调查，分析，采用灌浆法进行隧道内堵漏办法，堵漏材料选用聚氨酯材料。其工作原理为当水溶性聚氨酯灌浆材料在压力作用下进入裂缝，与裂缝中存留的水或水汽+水溶性聚氨酯催化媒介结合，即刻产生化学反应并膨胀，在很短的时间内形成密实的弹性胶凝体，堵塞裂缝，最终达到彻底将裂缝堵住的目的。

4.2.1施工工具

灌缝堵漏主要施工工具：

（1）高压灌注机

目前各个厂家的注浆材料所配备的注浆泵各不相同，但它们的工作原理都是一致的，就是通过一个加压系统给注浆材料加上一定的压力，通过一根高压管和一个可控制的阀门与注浆专用的针头相连接，从而实现对漏水的部位进行注浆的目的。本工程选用是上海路得公司生产的lE-02型注浆机，

（2）止水用针头

一般注浆泵生产厂家会配备与其灌浆泵相配套的针头，材料一般为合金材料，长度根据施工现场的需要进行选用。本工程选用了应用比较广泛10mm止水针头。

4.2.2施工工艺

灌缝堵漏主要施工工艺：

（1）清理裂缝

明显的裂缝可以直接进行标记，对于潮湿的基面要先清扫积水，或采用酒精喷灯将施工面烤干进行观察的方法进行，然后色笔做好记号。

（2）成孔

①钻孔点距离裂缝的距离：钻孔点布置间距：一般情况大约在10-30cm之间，沿裂缝两边梅花型交错布置。

②钻孔倾角：根据现场的施工情况可以进行灵活掌握，孔与裂缝断面应交叉为宜，但是必须要满足所钻孔一定要与裂缝相交，并尽可能深的与裂缝相交穿过裂缝。正确的成孔。

（3）埋设针头

埋设止水针头之前要先进行清孔处理，用毛刷等物品将孔内的泥巴清理干净，然后方可安装止水针头，止水针头不能埋设的过浅，这样容易导致漏浆和浆液较多的残留在钻孔当中；但是止水针头的头部不可超过裂缝位置，这样会导致浆液无法从针头喷出，进而无法进入裂缝，也达不到灌浆止水的目的。

（4）灌注浆液

灌注浆液应该从结构立面由下向上进行，当浆液从裂缝处冒出时应立即停止，依次向前进行。在灌注过程中如果浆液已经灌满相邻针头位置，此针头可以跳过不注；如果注浆后发现两端仍有裂缝延伸，或有裂缝与其交叉，应该在该位置补孔，重新注浆。为使裂缝完全灌满浆液，应在浆液凝固前进行二次注浆。

（5）清洗机具

浆液灌注完毕后要及时清洗灌浆机具，严防机具内进水，导致残留的水溶性聚氨酯与水反应膨胀将机具的管路堵塞。清洗方法与灌浆过程大致相同，只要将丙酮溶液倒入机具内将其泵出即可达到清洗的目的，有效清洗时间5一10min即可。

5结论

通过工程中实践，聚氨酯材料灌缝堵漏对隧道的渗漏裂缝的治理效果显著，如果施工方法正确可以达到隧道不漏，不渗的目的，是一种科学、有效治理隧道漏水，渗水问题的方法。

参考文献

[1]全国基岩与混凝土裂缝化学灌浆处理学术研讨会论文集．中国科学院广州化学研究所主办《广州化学》，2002.V01．27

[2]薛绍祖编著．地下建筑工程防水技术．中国建筑工业出版社，北京：2003年10月