浅谈高速铁路隧道二衬渗漏水病害整治

浅谈高速铁路隧道二衬渗漏水病害整治

孙裕烔 李江凡

中建八局第二建设有限公司基础设施公司

摘要：科技的发展，各领域的技术水平逐渐提高，信息技术应用更加广泛的今天，高速铁路作为国家经济社会发展的重要基础设施的重要性不断提高，要确保高速铁路的安全、顺利通行，就要加强对高速铁路隧道的运营维护。

关键词：高速铁路隧道；二衬；渗漏水；病害整治

引言

隧道工程属于地下工程部分，由于高速铁路隧道自身工程结构的特殊性，及其所处的环境位置的复杂性，容易造成隧道塌方、冒顶、渗水等多种病害，这对隧道的日常维护和安全运营带来了严重隐患。

1衬砌裂缝

在隧道混凝土中，导致衬砌裂缝的成因复杂多变。作为多组分的脆性材料，混凝土裂缝是客观存在的，一般是综合诸多种不利因素的结果，如在混凝土施工中混合使用诸多品牌水泥，外加剂并未严格执行设计要求而随意更改掺量，没有及时调整现场当中的砂、石料、内部含水率等，引起混凝土水灰比急剧改变。此外在衬砌施工中，存在较多的横纵向接缝，在接缝防水过程中，选用不合适的施工手段。在浇筑大体积混凝土中，一旦没有实时进行温控，常常就会出现温度裂缝。

2高速铁路隧道二衬渗漏水病害整治

2.1有水衬砌裂缝的处治

有水衬砌裂缝的渗漏大多发生在雨季，而旱季则不会漏水，所以可选用完全封堵。水泥类固化材料封堵具有较高的耐用性，嵌补材料采用遇水膨胀橡胶条和快硬水泥材料，余与无水裂缝处理相同。在施工过程中，从美观考虑，可先清洗干净裂缝表面，然后涂刷环氧树脂浆液2～3遍，接着通过调色料、刮抹料等对混凝土表面进行处理，确保其颜色和周围衬砌混凝土颜色大概相同。如果裂缝渗水量不大，则可以直接采用注浆封堵，但是由于该类裂缝大多较小，不需要太多的浆液，可采用超细水泥浆、化学浆液。在固化后其具有较高的强度，并且和原混凝土结构有较好的结合性，因而实现较好的防渗效果。在施工工艺方面，首先沿着裂缝的方向进行开凿，从而形成一个宽5cm、深6cm的沟槽，随后通过清水冲刷的方式确保其整体洁净。之后可以继续沿着裂缝方向，大约按照每50～80cm即设置一根注浆管道，管长可为10cm，直径1cm，并前端分叉，从而与裂缝精准对接，之后采用双快水泥的方式完成注浆管填充，进行固定操作，嵌补材料为双快水泥和高分子丙凝浆液。水泥逐步上升至目标强度，然后就可以查验堵塞情况，保证注浆管外没有渗漏。一旦发现其他环节存在漏水隐患，应当第一时间进行继续封堵，随后完成管路以及注浆泵的对接，并从下方开始进行灌注，保持灌注压力为0.4MPa左右，并对注浆效果进行检验，完毕后即可清除注浆嘴。为确保整体视觉观感的一致性，用调色料刷涂于表面上，从而修复裂缝产生的破坏。

2.2使用防水建材，延长使用寿命

随着我国经济的发展，地区之间的联系越来越密切，交通成为衡量地区经济发展水平的重要因素。其中高速铁路为铁路和航空疏散了较大的压力，促进了地区的经贸往来。我国地形复杂多样，山地众多，高速铁路隧道经过丘陵时要做好防水与排水工程设计。施工的水文环境对隧道的质量和使用寿命有重要影响，因此，应做好防水排水设计，避免导致内部建材锈蚀引发隧道坍塌等危害。使用防水建材有助于保护隧道的内外部结构，实现对隧道的全覆盖。

2.3衬砌管片防水

针对衬砌管片，通过一定的防水技术，按自密封基本特点控制接缝处的防水性能。高速铁路隧道在施工的过程中，基于衬砌结构，通过规格为C50混凝土材料发挥稳定性基础特点，就可有效避免渗漏问题。其他建筑材料的质量也要达到国家标准要求，在现场认真检查材料的实际质量，达到标准后才可应用。先展开配料试验，严格调整混凝土各种材料成分的比例，控制比例的科学合理性，以减小收缩率、孔隙率等。在整个施工环节，需要控制好衬砌管片的实际尺寸符合设计标准，认真做好清理事宜，以预防损坏建筑结构。认真检查衬砌内部，充分明确渗漏风险。认真检查接头，并加强密封处理，有效预防渗漏问题。

2.4防水卷材

近年来，基于橡胶止水带的高速铁路隧道防水卷材分区技术的应用逐渐增多，并被一些国家纳入到强制性规范中。该分区技术有利于阻止渗漏水在隧道纵向上的转移，从而方便了采用预留注浆孔进行渗漏水治理。防水卷材最常用的材料主要包括增塑聚氯乙烯（PVC-P）、柔软型聚烯烃（FPO）、热塑性聚烯烃（TPO）。PVC-P的成功应用案例较多，其优势为易加工、方便安装、对不规则隧道基面适应性强、可焊性好、阻燃性优等。FPO和TPO属于聚合物族，在德国和瑞士等国家应用广泛。与PVC-P相比，FPO和TPO可焊性较低、刚度较大、抗腐蚀性更强。此外，聚合物类防水卷材与膨润土层的联合使用可实现渗漏水发生时的膨胀堵水功能，常被应用于明挖隧道和仰拱以下的防水。为确保防水卷材的功效，设计与施工中应重点考虑以下影响因素：（1）二次衬砌浇筑过程中，不平整的隧道壁面可能会造成防水卷材中产生过大的拉应力；（2）二次衬砌钢筋的随意摆放和不合理安装可能会破坏防水卷材的完整性，因此应严格不同工种间交接班和现场施工管理；（3）二次衬砌浇筑过程中混凝土的流动可能会引起防水卷材褶皱，因此应重视防水卷材固定的设计；（4）排水管强度、尺寸、倾角等的设计应考虑混凝土浇筑荷载、颗粒沉积作用的影响。

2.5已施工段落处置方案

通过专用清理设备彻底疏通中心水沟。清理冲洗渗水部位的淤泥及杂物，确保排水通畅。开槽处理渗水部位，找到明确的出水点或渗水位置，引流处理已出现渗漏的路段，以便将渗水点的水引排至通畅段中心水沟或检查井排出。在高速铁路隧道二衬拱脚和仰拱施工缝渗水位置，开凿深25cm、宽15cm的排水槽，排水槽与中心水沟贯通，在槽底反扣一半的Φ100HDPE塑料排水管，管壁打Φ6mm小圆孔，间距10cm，双排梅花状布置，半圆管用双层无纺布包裹覆盖。在中心水沟纵向方向每5m钻孔一道，孔径5cm，中心水沟在仰拱以上时钻孔深度至仰拱以下10cm，中心水沟在仰拱以下时，钻孔深度至中心水沟底面以下20cm。在渗水处沿中心水沟纵向仰拱填充顶面凿槽深25cm、宽15cm排水槽，通过钻孔与中心水沟贯通，在槽底反扣一半的Φ100HDPE塑料排水管，管壁打Φ6mm小圆孔，间距10cm，双排梅花状布置，半圆管用双层无纺布包裹覆盖。在塑料排水管上铺设10cm碎石反滤层（粒径3cm至5cm），再铺设一层防水板隔离碎石反滤层，上方浇筑10cm厚C30混凝土封闭。

结语

经过对高速铁路隧道二衬混凝土渗漏水处理后的长期观测，彻底解决了隧道渗漏水病害问题。高速铁路是我国重要的交通运输方式，正在不断发挥国民经济发展基础设施主要支撑作用，目前高铁运营里程和规模都已达到世界之最，如何有效确保列车运行安全，如何治理隧道渗漏水顽疾，都是一个重要课题。

参考文献

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