铁路隧道仰拱渗漏水整治措施及施工工艺浅析

摘 要：隧道渗漏水的整治是目前国内外隧道工程设计、施工重点和难点。 直接影响隧道的外观、质量、以及运营安全。以衡茶吉铁路鹅岭隧道渗水整治为例，主要从隧道不同部位、不同渗水情况提出不同的整治措施，同时对不同的整治措施的施工工艺进行分析，对隧道渗漏水防治具有一定的借鉴意义

关键词：隧道；渗漏水；整治措施；施工工艺

中图分类号： U45 文献标识码： A

Railway tunnel invert infiltration Water Leakage regulation measures and construction technology of

Chunlin Huang

1 China railway 25th the third filiale of bureau group co., LTD, Changsha, Hunan, P.R.China,410075.

Abstract: Infiltration Water Leakage tunnel regulation is the present domestic and foreign tunnel engineering design，construction emphasis and difficulty。Directly affect the appearance， quality，as well as the tunnel operation safety。 In order to Heng Cha Ji railway eling tunnel water seepageregulation as an example， presents different regulation measures from different parts， different tunnel water seepage, and the construction process for different treatment measures were analyzed， the tunnel seepage Water Leakage control has certain reference significance。

Key words: Tunnel; seepage Water Leakage; measures; construction technology

渗漏水是隧道的主要质量通病之一。目前，国内外设计、施工都十分重视对隧道渗漏水的治理。若整治措施不当，必将导致渗漏水治理工作进行得不彻底，将直接危及行车安全，影响工程的使用。

1工程概况

衡茶吉铁路鹅岭隧道位于井冈山市境内，地处北亚热带海洋性季风气候区，主要特征为：温暖湿润，雨量充沛，四季分明。年平均降水量达1889.5mm。隧道起讫里程K6+625~K17+070，全长10445m。隧址位于韩江褶皱断裂带内，隧道穿过1处褶皱带（鹅岭向斜）、8处断裂带（F1～F8），岩体节理裂隙发育，地下水丰富。特别是进口DK6+625至DK9+000浅埋段，下穿拿山河河床，属于强富水区。

2原因分析及整治原则

鹅岭隧道DK6+675-DK9+000衬砌在2011年5月施工完毕，2012年经现场实际勘察，发现多处仰拱及衬砌向外渗漏水。渗漏水主要出现在部分矮边墙施工缝和个别板间的环向施工缝处及部分仰拱地段渗漏水, 表现为线漏、面漏及点漏三种种形式。造成渗漏水的主要原因：①、施工时，隧道防排水施工效果不佳，衬砌混凝土浇筑时捣固不密实；②、隧道内地下水丰富，地下水压大，对衬砌混凝土的强度有一定影响。

对渗漏水整治的原则：拱部渗漏水整治采用堵、排结合，综合治理；边墙以排为主；拱部及边墙水量较大的集中出水点，均以凿槽嵌埋管方式引至洞内排水沟，以尽量保护原有衬砌结构。对衬砌二衬部分微量渗水点及仰拱部分泛水点采取注浆封堵处理，对二衬明显出水点及仰拱冒水点采取凿槽埋管引排的方法。

3整治措施、工艺及材料

3.1整治措施

边墙及仰拱存在渗水但无明显涌水点的采取在渗水表面钻孔后注水溶性聚氨酯灌浆材料的方法处理；边墙衬砌施工缝接合处采用开槽引流的方法进行处理，边墙、仰拱有明显涌水点的采取埋管引流的方法进行处理。

①边墙及仰拱存在渗水但无明显涌水点，采取针眼法注水溶性聚氨酯灌浆材料的方法进行处理。

②边墙衬砌施工缝处存在渗水点，采取埋管引流的方法进行处理。

③边墙、仰拱有明显涌水的点的采取钻孔集水后埋管引排的方法。

3.2整治施工工艺

3.2.1边墙及仰拱存在渗水但无明显涌水点的治理施工工艺

① 清理：边墙渗水点附近由于之前渗水导致的在边墙表面遗留有盐质结晶，由于其化学组成基本为碳酸钙和碳酸氢钙的混合结晶体，硬度在0.3~0.4之间，可采用先人工凿除，后使用砂纸打磨的方法，将遗留盐质结晶清理干净；仰拱渗水点清理从大里程往小里程按照间距50m进行分段，逐段清理干净仰拱表面淤泥等杂物，清理干净后仔细找出每段内的渗水点，按照从大里程往小里程的顺序进行渗水处理，确保一段内渗水处理完毕后才能进行下一段的处理工作。

② 钻孔：事先采用Φ13.5mm直径电钻在渗水点衬砌表面周围钻孔，钻孔深度：边墙为15cm，仰拱为30cm，钻孔与混凝土面呈60°角倾斜钻入，衬砌边墙钻孔在渗水点周围布置成环状，由于仰拱渗水情况为区域渗水，故采取段落注浆，注浆段落长度为渗水区域外两端各延伸1m，仰拱钻孔区域内将钻孔布置成梅花形。钻孔完毕后用高压水枪清洗钻孔，保证钻孔内无残渣，清理完毕后在钻孔内埋设注浆嘴，用专业扳手拧紧固定，衬砌边墙钻孔、仰拱钻孔区域内钻孔布置图如下（单位：cm）

边墙渗水点周围钻孔孔位布置示意图图 仰拱渗水段钻孔孔位布置纵断面图

③ 注浆：钻孔清洗完成后，在钻孔内埋入注浆嘴，采用专用注浆机在钻孔内注水溶性聚氨酯灌浆材料，注浆压力控制在8-10MPa之间，由于此次注浆为高压注浆，须采用专业注浆嘴及专业扳手进行固定，为保证注浆效果，当临近注浆孔内有浆液渗出时才能停止对此孔的注浆。附：注浆机压力计照片、专用注浆嘴照片：

照片显示注浆机的压力范围可达到100000psi，即70MPa左右，此注浆嘴和注浆机是配套使用的，完全可以保证高压下注浆嘴的固定效果，不会发生崩漏现象。

④ 钻孔回填：由于钻孔深度及钻孔直径比较小，采用抗渗水泥砂浆进行回填，水泥砂浆内添加速凝剂。速凝剂与水泥质量比为5:100，水泥砂浆初凝完成须将孔位表面打磨平整，以保证衬砌表面外观。

⑤ 仰拱注浆段落回查：仰拱注浆完后3天后，按照之前的50m的分段逐段进行仔细回查，查看之前渗水点的治理效果是否良好，若渗水段落仍存在渗水情况，则按照上述的施工工艺重新进行处理

3.2.2 边墙衬砌施工缝处存在渗水点的治理施工工艺

① 钻孔：采用Φ30mm直径电钻在渗水点衬砌表面钻孔，钻孔深度为10cm，以防止钻头钻穿中埋式橡胶止水带，钻孔完毕后用高压水枪清洗钻孔，保证钻孔内无残渣。

② 切槽：从钻孔处开始，用切割机平行于衬砌施工缝外2cm处进行切割，切缝延伸至边墙与电缆沟接合处切开电缆沟侧壁与水沟内侧壁一直延伸至水沟内，切缝深度为10cm，切缝完毕后人工凿出切缝内混凝土，形成槽坑，并用高压水枪冲洗干净槽坑内混凝土残渣，槽坑与钻孔及电缆沟接合处须人工处理圆顺，防止后续埋管时引起软管弯折。

③ 埋管：在槽坑内埋设无纺布包裹好的Φ30mm软管，软管一端插入孔内，一端接入排水沟，软管余长用刀片割除至平齐水沟侧壁。

④ 固定软管及槽坑填充：由于槽坑较浅且宽度较小，软管埋设好后，用M30高强度水泥砂浆（配合比见附表）填充好软管与钻孔周围空隙，待高强度水泥砂浆固结后检查排水效果，若存在排水不通畅则仔细检查软管是否存在弯折、破损等情况。，若存在相关情况即进行相应整改，检查完毕确定排水效果后，用抗渗水泥砂浆填充满槽坑，待砂浆完成初凝后将砂浆磨平。

3.2.3 仰拱、边墙有明显涌水的点的治理施工工艺

对于仰拱、边墙有明显涌水的点采取在涌水点钻孔集水，然后从涌水点埋管引排的方法进行处理，为保证集水效果，需先在涌水点周围钻孔注浆封堵，采用针眼法在涌水点周围钻孔封堵，封堵注浆工艺参照渗水点封堵。

①清理：清理干净涌水点处混凝土表面淤泥等杂物。

②钻封堵孔集水：为保证引排效果，找到具体涌水点后，先在涌水点周围进行钻孔注浆封堵集水，封堵钻孔采用针眼法进行钻孔，封堵钻孔布置图如下

边墙集水封堵钻孔示意图仰拱集水封堵钻孔示意图

涌水点周围封堵钻孔深度：边墙为35cm，仰拱为60cm。封堵钻孔完成后在封堵孔内注水溶性聚氨酯灌浆材料，注浆压力控制在8-10MPa之间，注浆时当涌水点内有浆液涌出时停止对此孔的注浆。

③ 钻孔：封堵完成后，在涌水点处进行钻孔，采用Φ50钻头凿岩机在涌水点处进行钻孔，钻孔深度：边墙为35cm，仰拱为60cm，钻孔完毕后用高压水枪冲洗干净钻孔内残渣。

④ 开槽：量取钻孔与周边水沟最短路径，在此路径两测各隔3cm采用切割机切缝，为保证水头梯度和保护埋管，切缝深度为15-18cm，槽坑设置2%的坡度，切缝完成后人工凿除槽坑内混凝土，槽坑与水沟外壁连接处用冲击钻在水沟外壁上钻孔，孔径50mm，为方便后续施工，在槽坑与钻孔、水沟外壁钻孔接合处人工处理圆顺，钻孔完毕后用高压水枪冲洗干净钻孔内残渣。切缝及钻孔位置示意图如图所示：

开槽及钻孔示意图（纵断面）

开槽及钻孔示意图（横断面）

⑤ 埋管: 采用无纺布包裹好的Φ50mm波纹透水软管作为埋设用管，软管一端埋入钻孔内直至孔底，另一端顺接至水沟内，软管余长用刀片切除至平齐水沟侧壁。

⑥ 软管固定：盲管埋好后，采用M30高强度水泥砂浆（配合比见附表）填充好盲管与槽坑之间的间隙，高强度水泥砂浆需填齐平盲管顶表面，待高强度水泥砂浆固结后检查排水效果，若存在排水不通畅则仔细检查软管是否存在弯折、破损等情况。，若存在相关情况即进行相应整改，保证排水效果。

⑦ 填充槽坑及混凝土保护：为保证混凝土结构强度及进步做好防渗处理，由于槽坑宽度、埋深较小，边墙采用抗渗水泥砂浆进行槽坑回填，仰拱采用细粒C40抗渗混凝土将槽坑填充，为保证填充砂浆原有混凝土胶结效果，保证回填后的砂浆日久不会开裂、脱落，根据以往相关施工经验，在回填的砂浆内加入适量引气剂，引气剂与水泥的质量比为1:100，同时在回填用的砂浆和混凝土内加入适量速凝剂，速凝剂与水泥质量比为5:100，砂浆及混凝土填充前先将槽坑两侧壁进行凿毛处理，填充前先在两侧壁上刷涂一层1mm厚纯水泥浆，刷完水泥浆后立即进行填充，填充时须及时进行振捣，保证砂浆和混凝土的质量。由于洞内比较阴湿，无需进行洒水养护，混凝土浇筑完7天内需安排相应人员进行旁站防止人为及车辆将槽坑内填充的混凝土损坏。

2.7、处理效果回查

槽坑回填完成3天后，须对引排效果进行回查，查看涌水点处处理效果，若未达到预期效果，则按照上述的处理工序重新进行处理，直到每个涌水点的涌水完全被引排至水沟内为止。

4结语

实践证明, 经过全方位彻底治理, 鹅岭隧道出现的一些渗漏水现象得到了有效治理, 处理部位未再次出现渗漏水情况。通过对鹅岭隧道渗漏水整治措施及施工工艺浅析，对以后的隧道渗漏水整治有一定借鉴意义。

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作者简介：黄春林(1982-),男，湖南长沙人，工程师，2004年毕业于中南大学土木工程本科专业，现任中铁二十五局集团衡茶吉铁路衡茶吉HCJ-1标指挥部总工程师；