试析隧道衬砌渗水质量事故成因与防治

陈流利

摘要：隧道工程由于地质条件的复杂性决定了隧道渗水的质量事故时有发生。正确分析事故的成因，并从勘测、设计、施工、监理、运营养护等多个方面加以防治十分必要。

关键词：隧道工程；渗水质量事故；运营养护

中图分类号：TV312文献标识码：A

文章编号：1674-1145（2009）15-0142-02

由于隧道工程属于地下线性工程不崎岖段的工程地质和水文地质和水文地质条件各不相同，所以地质条件的复杂性决定了隧道产生渗水质量事故的原因也是多方面的。为了更好地对渗水质量事故进行防治须从勘测、设计、施工、监理、运营养护等方面进行分析。

一、勘测方面

由于隧道工程所处区域的地形地貌条件、工程地质条件、水文地质条件、构造应力条件、气候等因素均对隧道工程的应力条件和结构设计产生决定影响，因此对隧址区进行详细的勘测是十分必要的。但现阶段受技术条件或其他因素的影响，隧道设计主要依据地质部门提供的地质图，对于埋深浅、地质条件简单的隧道工程能满足使用要求。

因此现阶段隧道工程详勘主要依据与施工同步进行勘测或采用地质雷达进行超前预报。针对施工出露地质情况如围岩岩性变化、岩爆区、破碎带、软弱夹层、溶洞、孔洞、地下水库、暗河等各种具体情况及超前预报结果进行二次设计。但由于存在过程周期相对较短（一般为1～3年），勘测断面有限（仅隧道开挖断面），勘测并不

能达到全面、详细、准确，因此二次设计时须考虑适当的安全系数。

二、设计方面

依据隧址区勘测资料和现场施工实际地质条件，设计者应依据新奥法原理进行隧道设计，确保隧道施工完成后围岩稳定、排水通畅、衬砌美观。

1．围岩稳定。针对不同围岩条件采用不同的支护方案，采用注浆固结、管棚、钢拱架、格棚、锚杆、喷混凝土等不同的加固方案单独或结合使用，形成柔性初期支护体系，确保隧道的稳定和安全，防止因围岩失稳导致隧道衬砌变形开裂，产生渗水质量事故。

2．排水通畅。隧道施工后，地形地貌的改变，隧道围岩沿隧道走向形成一条环向破碎带，势必改变原有的水文地质条件。因此，隧道防排水设计须依据初期支护后隧道的水文地质条件形成防排水体系，即依据渗水情况如湿润、滴水、涌水等，安放流量适宜的透水管、排水管等将水流引入隧道排水沟内排出洞外，同时铺设大面积防水板将水流隔堵汇集后排出，设计时须注意排水管路、排水沟等满足流量要求且水流通畅。寒冷地区控制排水沟的埋深，防止水流冻结堵塞排水通道，另外在洞顶及洞口区域须设计截水沟将水流引出隧址区。

3．衬砌美观。隧道围岩稳定、排水通畅后，为保证隧道的运营安全和视觉美观，须进行隧道二次衬砌设计。二次衬砌混凝土须按抗渗混凝土设计（抗渗标准不小于S6），每一道施工环向缝应安放橡胶止水带，形成整体防护，将地下水堵截后由排水系统排出。如采用普通混凝土则易发生因勘测结果不全面而产生渗水质量事故。另外地下水具侵蚀性时应采用防腐蚀抗渗混凝土进行施工。

三、施工方面

施工方应按新奥法原理施工，做好现场勘测工作，依据隧道施工后实际地质条件，积极配合设计方进行二次设计，之后依据设计进行施工。

但由于施工企业施工技术水平存在差异，因此勘测易发生现场勘测结果不准确，导致设计失误如排水系统流量设计偏小、围岩支护方案安全系数偏小等；施工时易发生不按设计支护方案施工、排水系统不通畅、二次衬砌混凝土不能满足抗渗要求等质量事故，最终导致隧道衬砌渗水质量事故的发生。

四、监理方面

按照规范化施工要求，监理在勘测、设计、施工等方面均发挥极其重要的作用，可保证隧道工程勘测结果尽最大可能符合实际条件，隧道工程设计时充分按新奥法原理依据勘测结果优化设计方案，施工方则切实执行设计方案，最终实现隧道工程的经济、安全、可靠。

五、运营养护方面

隧道工程投入运营后，运营部门应制订正常的巡查养护制度，对隧道工程的隧址区地形地貌、水文条件的变迁，尤其是突变如山体崩滑、山洪等进行巡查，同时杜绝人为破坏，严禁随意穿孔凿洞，防止因条件变化后导致隧道衬砌渗水质量事故的发生。养护重点庆保证排水沟、截水沟等沟渠排水通畅，防止因排水不畅地下水堵塞产生渗水质量事故的发生。

六、治理措施

依据上述五方面的综合分析，从预防角度出发应在上述五方面逐项落实到位，从根本上防止隧道衬砌渗水质量事故的发生。但由于勘测能力、设计施工水平、环境变迁等种种可预见或不可预见的因素的影响，在隧道工程中易发生隧道衬砌渗水质量事故，因此针对隧道衬砌渗水质量事故须分析具体原因后，采用不同的治理措施。归纳有以下几种措施：

1．因勘测结果不准确或条件突变使围岩失稳，导致隧道衬砌变形开裂而渗水的，应先采用锚索、注浆固结、管棚、长大锚杆等加固措施对变形区段围岩进行加固处理。之后尚隧道衬砌变形裂缝带凿沟槽安放透水管与排水沟连通，沟槽表面用高标号抗渗砂浆抹平。

2．因排水系统设计不完善或堵塞、二次实干砌抗渗标号偏低引起的隧道砌渗水质量事故，视渗水情况如为点状，则在该处钻孔后插入排水管引入排水沟排水；如为线状或面状，则在该区段凿沟槽安放透水管与排水沟连通，沟槽表面用高标号抗渗砂浆抹平。

3．因年久橡胶止水带老化引起的隧道衬砌渗水质量事故，可凿沟槽更新橡胶止水带，沟槽表面用高标号抗渗砂浆抹平。

4．因凿洞破坏引起的隧道衬砌渗水质量事故，可将破坏区域修凿到鹇而且整齐，同时凿沟槽安放橡胶止水带，之后采用立模浇筑高标号抗渗混凝土补齐。

5．因排水沟淤积或水冻结堵塞引起的隧道衬砌渗水质量事故，加强巡查养护，及时疏通保证排水通畅。

以上所述即针对隧道衬砌渗水质量事故进行的原因分析和治理措施，在工程施工中，为确保隧道工程施工质量，只有在设计、监理、施工等三方面的共同努力下方能保证隧道工程围岩稳定、排水通畅、补砌美观，在运营过程中不至于发生渗水事故。

参考文献

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