浅议公路隧道渗漏水和水体腐蚀的的防治与措施

姚建军 马召耳

摘 要：隧道施工是公路工程中的重要技术，为了提高施工质量以及后续使用安全并降低安全隐患和维护成本，就有必要对工程的施工病害进行分析。该文在介绍了A工程基本情况之后，分析了洞身渗漏水这一常见施工病害的成因，并提出了针对性的防治方法。

关键词：常见病害 病害原因 病害防治方法

中图分类号：U457.2 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）02（c）-0-02

公路是我国最主要的交通形式，其建设和维护对于保证交通运输的安全、秩序和效率十分重要。其中在山岭重丘地区，隧道作为一种改善行车环境，缩短交通距离的结构形式，已经越来越普遍的应用于高等级公路设计当中。不过，由于地质和施工措施等多方面的原因，公路隧道的混凝土施工中存在一些问题，有些问题可能对隧道的安全使用造成隐患。在此，该文会综合多项资料对A隧道项目中的渗漏水的表象、产生原因进行分析，并会针对这些问题提出切实可行的防治办法，以希望能够对类似的项目起到借鉴作用。

1 工程基本情况

A公路隧道工程全长2.3 km，洞口高差56.6 m。所处区域的海拔高，年降雨量在1600～2000 mm之间；就地质条件而言，多数岩层为泥岩和钙质砂岩，且破碎带、逆断层、节理发育和构造断层多且杂乱分布；在地下水质而言，工程所在山体渗漏水的矿化度高，碱性明显，这对于工程混凝土会造成明显的腐蚀。从以上基本情况可知，该隧道工程面临着地质、水质等诸多方面的不利因素。

2 常见施工病害的成因及防治方法

2.1 渗漏水

（1）成因，①洞身渗漏水，简单地说，洞身渗漏水形成的基本原因是岩体裂缝的存在为雨水的渗漏创造了条件。具体地说，在隧道施工之前，山体内部的水流系统经过长时间的自然演化，已经成为了平衡系统，而施工会将山体内水流通和具体的通道进行改变或者根本性的破坏，这样一来，隧道自身（尤其是其衬砌层部分）会由于围岩自重压力的作用而成为新的水流通道及聚集地。A隧道工程设计有排水系统，这个构造首先会利用聚乙炔防水板、无纺布以及纵横向盲管（φ110 mm），以防止水渗漏并便于排水；然后，再进行衬砌施工。但是，在施工中洞身渗漏水现象较为多发，究其原因，是纵横排水盲管和防水板的铺设安装存在一些问题。第一，存在防水空白区，这是由于一些防水板搭接错位，而另外一些防水板则由于挤压或者搭接不牢固的原因而脱落、破裂。第二，组织排水效果不佳，这是因为纵向排水盲管直接铺设而没有设置滤水层导致排水管被堵塞，从而导致了排水不畅。第三，二次衬砌时没有在施工缝上进行止水带设置，这增加了山体水通过施工缝渗漏到隧道的可能性。另外，针对围岩段的断层和塌方隐患，会在肋型断面钻孔注浆，而这可能导致纵向排水管被水泥浆淤塞，从而在淤塞区域形成了排水阻值区，大大影响了排水效果。②明洞沉降缝渗漏水，为了增加隧道的防震能力，会在隧道内设明洞，沉降缝会按照10 m的间距分布于隧道内。不过，A隧道工程的明洞沉降缝漏水却让施工方很头疼，究其原因，有以下几点：二衬施工破坏了之前铺设的防水板（也有可能是防水板自身没有焊接牢固）、二衬时忽略了橡胶止水带。这样一来，山体内水体就会沿着沉降缝聚集并渗漏。③隧道路面渗漏水，这种情况虽然对施工影响较小，但由于其经常会出现，因而也应该予以注意。隧道路面渗漏水出现的原因主要有两点：第一，中央排水沟的布置，特别是其纵向穿过仰拱会破坏后者的连续性，这就会引导水在仰拱与排水沟的接缝处蓄积并进而渗透到隧道路面。第二，在进行横向、纵向排水管以及两侧排水管施工过程中，会不可避免地穿越仰拱，而由于施工时没有捣实混凝土造成漏浆，形成一些蜂窝状的空洞，这就会使得水体得以进入仰拱上方并进而渗透到隧道路面。

（2）治理对策，针对以上多种渗漏水情形，在施工实践中形成了多种治理方法，总结起来，就是堵、排、防、截结合，因地制宜，设置一个完整的防水和治水系统。接下来，将重点分析防（截）水和排水措施。①防水，这就要求在进行方案设计时预料到可能的渗漏水情形并试验性验证防水结构及其有效性；在施工时，施工方要严格执行防水和截水方案，并与监理方密切联系，将施工中所遇到的问题及时反馈给监理方，以便可以及时解决突发或者事先没有预料到的施工难题。具体说来，我们可以采取结构自防水这种措施来作为公路隧道的防水措施。结构自防水这种措施主要针对的是公路隧道工程中存在的结构变形导致的渗漏水现象。结构变形不可避免地会导致出现缝隙，这些缝隙会引导山体地下水的聚集和渗流，并可能因而危害工程安全。结构自防水措施有设橡胶止水带、设复合式橡胶止水带这两种，但由于前一种措施在实践中容易出现材料走形，从而导致接缝不严密，止水效果低。所以，隧道工程施工实践中，我们可采用复合式橡胶止水带为工程设三道防水线：将桥式橡胶止水带设于变形缝处的混凝土中，然后将双组份聚硫橡胶止水带设于混凝土端部，最后将焦油聚氨酯防水胶涂抹于预留槽以再次巩固防水效果。这样一来，经过埋入、嵌缝和粘贴三种形式的止水带就综合利用起来了，这三道防线可以将防水带的可靠性大大提高。②排水，隧道排水系统对于工程的治水效果至关重要，然而A隧道工程由于排水系统的设计、施工方法、设备和材料选择等环节出现存在不当，隧道排水系统对于渗漏水的作用随着时间的推移出现越来越多的问题。对此，作为事后的治理，能够采取的病害处置措施并不多，对于公路养护单位来讲，能够采取的措施有以下二点：第一，打孔埋管用引流。也就是说，可以在洞身漏水处用风钻在积水点打孔（直径控制在6 cm以内），然后再隧道壁凿槽以联通钻孔，并将塑料泄水管埋设其中。这样一来，就可将这些渗漏水排出。

2.2 水体腐蚀

（1）成因，水体腐蚀是几乎所有隧道工程都会面临的施工病害，而A隧道工程地处我国西北地区，低温冻害往往与水体腐蚀同时存在，这对于工程的破坏作用相当显著。总结地说，水体腐蚀主要包括非结晶性侵蚀（即溶出性腐蚀）、结晶性腐蚀以及复合腐蚀三大类。对于A隧道工程来讲，它所面临的水体腐蚀主要是复合腐蚀，也就是说，结晶性腐蚀与费结晶性腐蚀会同时作用或者交替存在。而之所以会存在结晶性腐蚀，是因为A隧道工程所在山体的地下水矿化度高，其中含有浓度较高的硫酸根离子及盐类物质，这些矿物成分与混凝土发生化学反应会析出晶体，从而使得混凝土内部膨胀，对工程造成破坏。

（2）治理对策，针对A隧道工程所面临的水体腐蚀问题，该文认为，应该首先弄清楚水体起破坏作用应该具备哪些条件。经过分析，以下三个要素的存在使得水体得以发挥破坏作用：水体可以自由活动（比如多处渗漏）、混凝土内含有破坏其稳固性的化学物质、水体含有矿物质。所以，要治理水体腐蚀这种施工病害，我们可以采取的对策有以下几种：捣实混凝土，增强工程的密实性及整体性，减少水体渗漏和聚集的空间；使用特殊的水泥，对混凝土进行优化，减少或者去掉其中可能与水体中矿物质发生化学反应的物质；更加重视衬砌外的排水工作，防止洞体外的水渗漏进隧道内。

3 结语

公路隧道会经常性地面临渗漏水、低温冻害等病害，而这些问题产生的原因很多，既有事先勘察设计失误的原因，也有施工方法失当的原因，也有地质构造和水温条件复杂等原因。因此，要治理这些问题，不能仅从某方面着手，而是需要因地制宜，采取系统而长期的预防、治理和维护

工作。

参考文献

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