隧洞渗漏水的原因与防治方法王朋飞

隧洞渗漏水的原因与防治方法王朋飞

王朋飞

中国水电建设集团十五工程局有限公司陕西西安710000

摘要：在经济不断增长和社会不断进步的环境背景下，人们生活水平显著提高。与此同时，人们对物质文明提出了更高的建设要求。首先对既有隧洞渗漏水病害进行研究。然后结合近年来的工作经验，以既有隧洞渗漏水病害的发展情况为例进行分析。最后分别提出不同的整治措施，旨在全面提升高速公路隧洞渗漏水病害的整治效果。

关键词：隧洞渗漏水；病害处治

引言

隧洞施工质量不达标，或者出现各种病害。在常见的病害当中，水害是影响最大的一种灾害形式，既有隧洞如果频繁的出现水害，不但会影响到隧洞内部机电设备运行质量，同时还会导致隧洞衬砌位置出现开裂，影响了隧洞使用的安全性以及使用寿命。

1、运营隧洞渗漏水病害影响

1.1渗漏水对隧洞围岩的不良影响

隧洞开挖过程中，围岩应力释放，岩体作为荷载源的同时，也因拱效应的存在而承受部分荷载。隧洞渗漏水的发生必然伴随较高压力的地下水，地下水的作用使得原有衬砌与围岩组成的平衡受力体系发生改变，使隧洞围岩发生溶蚀、软化，从而产生静水压力或膨胀压力，降低围岩的强度和稳定性，并改变围岩的物理、化学性质。围岩稳定能力降低会使作用于衬砌结构的荷载加大，使得原设计结构难以满足承载要求，造成运营安全隐患。

1.2渗漏水对隧洞衬砌结构的不良影响

1）会对隧洞结构产生较大的浸水压力、动水压力，影响衬砌结构荷载分布和大小，改变衬砌结构原有受力的稳定性，不利于衬砌长期承载的安全稳定。2）混凝土作为典型多孔、三相共存的非均质材料，外界环境中的侵蚀性物质很容易通过地下水进入混凝土内部，并与混凝土和钢筋发生各种物理、化学反应，对混凝土造成侵蚀，从而影响混凝土结构的耐久性。3）在寒冷地区，反复的冻融循环会造成衬砌内部的冻胀开裂，导致拱墙变形和破坏。

1.3渗漏水对运营环境的不良影响

1）渗漏水会对隧洞内安装的各种电气设备造成不良影响，会降低其使用效率，缩短其使用寿命，同时还会增加其维护费用，而且还可能引发火灾等灾害性事故。2）渗漏水可能使拱墙上悬挂冰柱、冰溜，在隧洞底部冻结形成冰锥和冰坡等，造成行车滑溜。同时，掉落的冰柱会直接威胁人和车的安全。3）当隧洞由于渗水量较大或长时间作用而形成较大的渗水通道时，可能导致附近的泉眼、池塘或湖泊等干涸。从大环境看，会对当地生态环境造成无法挽回的破坏。

1.4渗漏水对行车安全的影响

1）隧洞渗漏水附着在地面时，会在道路表面形成1层水膜，而水膜对轮胎与路面的接触起润滑作用，因此会使路面附着系数显著降低，造成路面湿滑，导致制动距离和侧翻可能性增大，使得汽车制动距离达不到驾驶员的期望值，从而致使车辆驶出车道或与其他车辆发生碰撞。2）夏季天气炎热，隧洞内温度较高，渗漏水易蒸发形成水雾，致使洞内湿度大幅上升，驾驶舒适度下降，影响驾驶心情。此外，隧洞内空气中蒸汽的大量聚集会对驾驶员的行车视线造成干扰，能见度降低，行车安全受到威胁。3）冬季天气寒冷，渗漏水流动性降低，其进入路面后，其冻胀作用会损伤路面结构，降低行驶平顺后，会极大地降低路面摩擦系数，影响车辆受力平衡，从而易引发安全事故。

2、隧洞渗漏水处理方法

2.1二衬背后回填注浆法

二衬回填注浆的主要工序包括注浆管埋设、疏通注浆管、注浆材料的准备、注浆、封孔、注浆后质量检查等。（1）注浆管预埋：二衬结构施工时，注浆管孔径不宜小于40mm，注浆管露出结构表面3～5cm，并做好口部保护。施工中预埋注浆管一般使用准42钢花管，周边包裹一层特制无纺布滤布层，最外层用尼龙丝网包裹。（2）注浆管路的疏通：在二衬回填注浆前，须将埋设的管路找到并进行疏通，把注浆导管内的混凝土清除干净，并对管路和灌区进行通畅性检查。（4）注浆：注浆一般采用纯压式注浆法，孔口采用阻塞器封闭，并在孔口安装压力表。注浆过程中要时刻观察注浆压力和流量的变化，并每隔5～10min记录一次。当注浆压力达到设计终压或相邻孔出现串浆时，即可结束本孔注浆。（5）质量检查：二衬回填注浆完成7d后，对注浆效果进行检查，以保证回填注浆的质量。主要采用表面观察对比、分析法和无损检测法相结合进行质量检查。

2.2化学灌浆堵漏法

（1）固化速度快：渗漏水的封堵需要灌浆材料在渗漏水通道中能够较快的进行固化，才能实现封堵的目的，否则易被渗漏水稀释、分散降低堵水效果，浪费灌浆材料。（2）固化时间可调；室温下固化速度可以在10min～1h之内调节。通常灌浆材料的固化时间应采用试验的方式确定，保证能够满足施工机械和施工环境的要求，保证浆液具有一定的渗透深度。使得化学灌浆法能够起到较好的堵漏效果。（3）固结体强度高；快速固化的堵水环氧灌浆材料不仅要有效的封堵渗漏水，还具有较高的抗压强度和拉伸强度，保障对裂缝、蜂窝等混凝土缺陷部位的加固补强。（4）与混凝土结构的粘接强度高；良好的粘接性能是堵水效果的有力保障，该产品特有的亲水组分，保证了堵水环氧灌浆材料与混凝土结构表面的浸润性，确保混凝土表面的粘接强度。对裂缝或漏水点进行灌浆处理施工前，必须用清水对裂缝或漏水点位置进行清洗并检查裂缝或漏水点分布的位置、裂缝的宽度、裂缝的长度、漏水点的大小等，并作好标志、记录。其施工工艺如下：清理基层→钻孔→埋设止水针头→灌浆→检查封缝→切除注浆嘴→封口→表面恢复。灌浆施工过程中钻孔深度应不低于混凝土厚度的一半，钻孔长度不大于二衬结构厚度且不能损坏防水板。灌浆嘴（又称之为止水针头）的安装应采用专用的内6角扳手或电动安拆机进行安装并拧紧，使灌浆嘴周围与孔壁之间膨胀无空隙。应确保止水针头安装牢固结实，防止在灌浆压力下射出，造成安全事故。立面灌浆应采用由下向上的顺序进行；平面灌浆可从一端开始，单孔逐一连续进行。当相邻孔开始出浆后，保持压力3～5min，即可停止本孔灌浆，改注相邻灌浆孔。

2.3洞身凿槽埋管引排处理

处理方法：（1）清理漏水部位，确定渗水漏水点的位置和数量。（2）运用切割机人工切槽，从漏水部位到排水沟位置切宽5～8cm，深4～7cm的沟槽，切槽一般呈内大外小的倒梯形。（3）在切好的槽中心埋设直径为5～6cm的PVC管，将水引到排水沟。（4）对槽的外侧进行封填，先用膨胀止水条对管壁两侧进行镶嵌，然后再用防水砂浆或者其他防水材料进行填塞，待防水材料达到一定强度后，将其表面打磨平整。

结束语

综上所述，在经济不断发展和社会不断进步的环境背景下，隧洞在人们的生产和生活中得到了普及应用，其给我们的生产和生活创造了更多便利的因素。为此，相关的人员在实际的应用和研究过程中，应该加强对相关技术的优化和完善，促使得隧洞工程更好地发挥出性能，使得隧洞工程的建设和发展与社会现代化建设的进程相适应。

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