铁路既有隧道渗漏水病害整治

铁路既有隧道渗漏水病害整治

马向超

中国铁路北京局集团有限公司张家口工务段

渗漏水病害是危及隧道结构和运营安全的一种常见的病害,本文结合实际案例分析了铁路既有隧道渗漏水病害发生的原因、预防及治理措施。

隧道渗漏水是国内外隧道常见病害之一，有关资料统计，截至2022年底，中国铁路营业里程达到15.5万km，其中，投入运营的铁路隧道17873座，总长21978km；中国已投入运营的高速铁路总长超过4.2万km，共建成高速铁路隧道4178座，总长7032km，其中，长度大于10km的高速铁路特长隧道105座，长约1339 km；中国已投入运营的特长铁路隧道共259座，长约3498km，其中，长度20km以上的特长铁路隧道12座，长约283 km。，其中因渗漏水影响运营的隧道总数的30%。

既有铁路隧道渗漏水主要形式大致分为拱部漏水、边墙淌水、三缝（施工缝、变形缝、砼裂缝）渗漏水。渗漏水直接影响到钢轨、通讯、照明等设施的损坏，危及隧道的使用功能，造成不应有的交通事故，以及破坏混凝土的结构，减少了隧道的使用寿命。

既有隧道渗漏水主要原因：

一、隧道的开挖使地下水渗流场发生了改变，隧道周边的地下水集中向隧道方向排泄。

二、老旧隧道受当时施工技术限制，防水排水设计施工不足。

三、常年的水土侵蚀，隧道衬砌混凝土腐蚀，施工缝、变形缝被破坏。

四、老旧隧道施工时，当时防水材料质量、技术受限。

   在铁路既有隧道施工中，大多数是点内施工，时间短，施工难度大，在施工过程中首先要保证既有铁路运营安全。这样就决定了整治隧道渗漏水的施工方案要考虑几个关键点：时间短、施工工艺要简单有效。

以下结合唐包线隧道渗漏水整治工程案例，阐述以上问题及措施。

一、设计

隧道渗漏水病害应按“拱部以堵为主、边墙以排为主，排、截、堵、防相结合”的原则，隧道渗漏水病害整治应采用新技术、新材料、新工艺，彻底整治，不留后患，渗漏水治理要求做到拱部不渗水。

二、方案

1．注浆封堵

（1）适用范围

隧道拱部水量较小，水流分散的拱墙施工缝、衬砌裂级个别出水点（面）。

（2）施工工艺

1）注浆管均采用环氧砂浆固管封缝环氧砂浆配比现场通过试验确定。

2）注浆管安装方式为钻孔固管，采用冲击电钻或风枪，钻孔直径不宜大于2cm，点漏的孔深约为衬砌厚度的1/3，并不得超过衬砌厚度的1/2，一般控制在8~10cm，面漏的孔深不宜小于衬砌厚度的1/2，并不得破坏既有防水层。

3）点漏：中心注浆管应对准出水点布孔，妥装注浆管时，应清洗孔壁混凝土残屑，注浆管应紧抵孔底出水点，用封缝固管材料紧密填塞孔管间隙，孔口用铁抹压实抹平。周边注浆管在出水点周边20~30cm范围内设置，安装方式与中心注浆管相同。

4）面漏：结合砂浆防水层进行施工，先凿除面漏范围2~3cm厚表层混凝土，凿面应平整并清除松动混凝土块及残屑，查找主要漏水点，当漏水点难以用肉眼查找时，可在面上洒干水泥，最早有湿渍处，即为漏水点;针对漏水点打孔，并围绕此孔在漏水面上均匀布孔，孔距一般为20~30cm；打孔完毕后，清洗孔壁，用封绪固管材料紧密填塞孔管间隙，随即施作环氧砂浆防水层。

5）缝漏：首先钻孔宜交叉布置在裂缝（施工缝）两侧，钻斜孔穿过裂缝（或穿过衬砌结构至止水带迎水面），妥装注浆管时，应清洗孔壁混凝土残屑，用封缝固管材料紧密填塞孔管间隙，孔口用铁抹压实抹平。钻孔间距宜为20~30cm（施工缝与钻孔间距宜为50~100cm），孔倾角宜为45°~60°。裂缝两侧各20cm范围涂刷水泥基渗透结晶型防水涂料，至少涂刷2层，在第1层于后涂刷第2层，第2层涂刷方向应与第1层的涂刷方向相垂直，用量不应小于1kg/m2，厚度不应小于2mm。

6）注浆管埋设封缝固定后，其外露部分长度为8~10cm，以便与注浆设备之管路连接。封缝材料应随拌随抹，每次拌和不宜超过1kg干料，对于缝漏的封缝固定管应不间断一次完成。

7）封缝完成，待封缝材料固结后，应对其进行质量检查，渗漏水只能从注浆管内流出，其他部位不得有渗水现象，否则应重新封埋或采用涂刷环氧树脂进行补救。待达到质量要求后，方可进行下步作业。

2．埋管引排

（1）适用范围

隧道边墙渗漏水。

（2）施工工艺

1）凿槽：首先从衬砌施工缝渗漏水的最高出水点略上的部位开始，用专用的混凝土切缝机在施工缝两侧向下切两条平行切缝，缝间距由待埋设的排水管确定（一般为60mm），再用切割机稍加修整，使凹槽的底部略宽于口部，其次用钢凿凿除切缝间的混凝土，形成底面为平面、内大（60mm）外小（50mm）的倒梯形凹槽。最后紧贴凹槽的两壁交错向槽底钻孔并插入螺丝并拧紧。

2）表面清洗：用钢丝刷及高压风枪将槽内灰尘、浮渣及松散层彻底清除，用丙酮将其油垢擦洗干净、烘干，使其含水率不大于6%。

3）埋管：在槽底埋设φ50mmPVC半管直至边墙底部。安装的顺序是先拱部后边墙。接茬部位是下节压上节，接茬长度100～150mm，用U形卡和掌管螺丝固定PVC管，间距500mm。

4）涂环氧树脂涂料：在PVC管外壁及槽的两侧薄而均匀地涂刷一层环氧树脂涂料，不得有漏涂和留坠现象。

5）封填：涂完环氧树脂涂料后，自然固化12h，在PVC管两侧挤压一层遇水膨胀腻子条，然后用玻璃布或嵌刀将环氧树脂砂浆分层封堵，抹至于衬砌混凝土表面齐平。每层厚度不大于5mm，用勾缝条压平压实。

6）割缝：在施工缝处施作时，待环氧树脂砂浆自然固化24h后沿施工缝割缝。割缝要控制其深度，不要将φ50mmPVC半管与环氧树脂涂料割破。

7）表面涂刷：涂刷两遍环氧树脂涂料，封闭宽度应大于环氧树脂砂浆缝宽，且每边要超出2～3mm。

8）养护：封堵后要保持干燥，用碘钨灯烘烤。

三、总结

本方案满足了点内施工要求，有效的减少了点内时间短、施工困难的弊端。

在施工过程中方案也有所改进：

1、透水孔钻透隧道衬砌，不破坏原有岩石层。

2、排水管外包铝箔保温膜两层，冬季防止冻胀。

3、排水管砂浆封堵后使用使用射钉枪加固两道贴片，防止万一脱落掉落到钢轨。