高速公路现役营运隧道渗漏水病害整治措施

姚正中 杨春平

（1.贵州高速公路集团有限公司 贵阳 550004； 2.贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司 贵阳 550081）

近年来，我国高速公路隧道的数量与里程不断增加，但是由于设计、施工、材料及地质因素等各方面的原因，大多既有隧道都存在不同程度的病害，其中最常见的病害形式是水害，所谓的“十隧九漏”正反映了水害的频繁。特别是已经投入运营的公路隧道水害频发，不仅影响隧道内机电设备的正常使用和寿命、造成隧道衬砌开裂或掉块、威胁隧道内行车的安全，还会缩短公路隧道的维护周期和使用寿命，而且很难彻底根治。

日本建成至今的6 705座公路隧道，60% 的运营隧道发生渗漏水［1］。据1997年我国铁路隧道技术状态统计，运营隧道5 000余座中70% 左右发生了渗漏水病害［2］。据资料统计，截止2012年底，全国公路隧道病害达5 673处，主要病害形式为衬砌结构开裂、渗漏水等［3］。

截止目前，不少学者及工程研究人员针对渗漏水病害进行了一定的研究，并提出了一些有益的防治整治措施。刘庭金等［4］对云南省4条高速公路连拱隧道衬砌渗漏水进行了调查，提出了相应的预防和整治措施。叶飞等［5］针对某隧道的渗漏水治理，提出了在排水型衬砌结构中的渗漏位置集中引水泄压等措施。李武等［6］对某高速公路隧道的渗漏水的治理，并结合有限元数值模拟，验证了其施工效果。钟放平等［7］通过针对湖南省常吉高速公路上的青山岗隧道进行了渗漏水研究，提出了利用超前孔环向帷幕注浆堵水及加固围岩等措施。

虽然上述文献中针对现役营运隧道渗漏水的治理已有所涉及，但大部分主要停留在个案 （如连拱隧道）的单一渗漏形态病害治理上，没有对不同形态的渗漏水治理做针对性的归纳研究，且较少涉及对具体施工工艺的阐述，而合适的施工工艺、施工质量控制恰恰关系到整治效果的好坏。

脑外科的常规护理方法，对体征监测等较为重视，但却未认识到实施人性化护理的重要性。因此，患者并发症等护理风险的发生几率往往较高。于术前探视时沟通，能够形成对患者的鼓励。常规护理方法没有充分了解患者的心理，脑外科患者中，多数患者均不具有手术经验。因此手术之前，患者对治疗的过程产生恐惧不可避免。这一阶段，如护理人员仍对患者不闻不问，仍以冷漠的态度对待患者，很难体现“人性化”的理念。反之，如果护理人员能够仔细观察患者的反应，并将其作为自己的朋友、亲人对待。患者才能够更加勇敢、更加积极的对待治疗[2] 。

为此，本文结合槽菁头隧道渗漏水病害整治工程，针对不同形态渗漏水治理，做了大量的研究工作，研究成果对于开展高速公路隧道渗漏水病害的治理具有重要的现实意义和参考价值。

（5）渗漏点封堵修复。渗漏点处采用新型速凝堵漏灵（环保型水泥基）SHDM－D03封堵。

1 槽箐头隧道概况

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2.1 胎心监测及脐动脉血流监测情况比较 观察组产妇在两种检测结果的异常率均明显高于对照组产妇，差异有统计学意义(均P<0.05)。见表1。

2 槽箐头隧道渗漏水形态及成因分析

2.1 渗漏水形态

针对槽箐头隧道不同形态的渗漏水主要采用以下5种处理措施：

（1）施工缝处局部渗漏水，为隧道典型渗漏水形式。

（2）少数施工缝处环向渗水，渗水量较大。

（3）边墙拱腰处渗水，此类现象比较普遍。

（4）墙角渗水，此类现象相对较少。

（5）紧急停车带处衬砌结构渗水。

2.2 渗漏水成因分析

经过国内外资料调研和现场实地勘察，该隧道衬砌渗漏水病害的主要成因有以下几个方面［8］：

（1）地质情况。槽箐头隧道围岩全部为泥灰岩，灰岩和泥岩，局部风化较严重，节理发育，裂隙水丰富，加之隧道开挖过程中发生小坍方，形成了较为通畅的地下水补给通道。此种情况会引起隧道施工缝、边墙、墙角部位漏水。

（2）光面爆破。爆破效果不好造成隧道开挖轮廓不平滑，棱角突出；而初期支护的喷射混凝土没有补平，防水板施工时容易被刺破，衬砌背后的水容易在施工缝处聚集，此种情况较多引起施工缝出现渗漏水，特别是墙角部位的渗漏水尤为严重。

（3）初期支护。初期支护锚杆钢筋头处理不好便进行喷射混凝土，很容易刺破防水板；加之喷射混凝土不密实，衬砌背后有空隙，形成水囊，较易引起施工缝、墙角处的渗漏水。

（4）防水盲管。矮边墙的纵向盲管没有用防水卷材半裹，特别在地下水发育地段，矮边墙易出现渗漏水。

（5）二次衬砌。二次衬砌施工缝施工时，施工单位未按设计要求凿槽，止水条安装不密实，加之二次衬砌混凝土浇筑捣固不密实，造成蜂窝状洞眼，此种情况往往引起施工缝处出现渗漏水现象。

槽箐头隧道位于贵州省盘县境内，是镇宁至胜境关高速公路中的一座特长隧道，隧道支护体系按新奥法原理设计，衬砌采用复合式衬砌，防排水系统采取了现今主流的防排水系统，即在初期支护与二次衬砌之间铺设PVC（P型）防水板及300g／m2无纱布，铺设范围为拱墙至墙角泄水孔位置，衬砌背面设置不同型式的环状盲沟，引至墙角与纵向HDPEφ116打孔双壁波纹管相连，在墙角设排水孔，将边墙背后地下水排入洞内水沟内，路面水由横坡和纵坡沿路面流入水沟。该隧道渗漏水未治理前，衬砌、路面多处发生水害，严重威胁着行车安全。

（4）注浆堵水集中引排。对于渗漏水病害相对密集的区段，应先对病害较轻的出水点采取注浆堵水，然后对集中出水点采取引排的措施。具体施工设计见图3。

3 渗漏水病害治理措施

从文献［9］查阅的渗漏水治理来看，对隧道渗漏水病害的治理主要有以下几种方案：①换拱，能较为彻底地治理水害，但缺点是施工较为困难，施工时间长，造价高，需中断交通；②施做套拱，套拱方案也能彻底治理水害，且施工较为简单，施工时间较短，工程造价适中，在采取交通管制的条件可以保通，但是最大的缺点是很可能造成“侵限”问题；③注浆堵水，包括结构封堵注浆和衬砌背后注浆，前者应用比较广泛。衬砌后注浆施工不当可能会破坏原有的防排水系统；④埋管排水，一种传统的、较为常用的方案，但水害治理不是很彻底。

上述处置措施①，②成本太高，实际工程中很少采用，除非渗漏水特别严重可考虑；措施③注浆效果难以控制；措施④只是笼统地介绍了埋管排水措施，而未针对各种形态的渗漏水给出更具体合理的处置措施。但是，隧道出现渗漏水，不能只针对其渗漏处进行表面修复，必须对症下药，标本兼治。而实际情况下，针对不同形式的渗漏水，除了对渗漏水处修复外，还宜采取注浆堵水、清理改造排水沟、施做排水降压孔等措施联合使用，在整个排水系统上下功夫，以期彻底根治水害，不留后患。

3.1 槽箐头隧道渗漏处修复治理与质量控制

通过对槽箐头隧道渗水的现场外观检查 ，渗漏水主要呈现以下主要几种形态：

（1）注浆堵水（修复）裂缝。距施工缝较远的不规裂缝处渗漏水采取注浆堵水。采用高压注浆机将追水膨胀聚氨酯用注射针头射入混凝土裂缝中，堵住其出路。

工艺流程：施工准备→接通电源、水源→裂缝分析（惯通缝、非惯通缝）→冲击钻孔（根据混凝土裂缝延曲布点）→预埋注射针头→高压注水（冲洗缝尘）→高压注浆（膨胀聚氨酯）→铲断注射针头→柔性水泥抹平→清理缝面→修复。

依据美国心脏协会给出的15段分段法实施评估，闭塞即为达到100%狭窄程度；重度狭窄即为处于75至100%之间的狭窄程度；中度狭窄即为处于50至75%之间的狭窄程度；轻度狭窄即为低于50%的狭窄程度；无狭窄即为不存在狭窄程度。

（2）环向凿槽埋管引排。施工缝及跨越拱部的大型横向裂缝处渗漏水应采取环向凿槽埋管排水措施，将水引入电缆沟，并通过排水孔将其引入排水沟。具体施工设计见图1。

图1 环向凿槽埋管引排

对含有预冷变形处理和不含预冷变形处理的Cu-Ni-Si材料开展了机械性能和疲劳性能的相关研究，得到如下结论：

工艺流程：施工准备→裂缝位置切边→裂缝清理（高压水、钢刷）→槽内埋管（外用透水布包裹）→防水胶嵌缝→填充水泥浆并抹平→质量检查（漏水重做）→防水层外表面刷2遍环氧煤焦油→设置连接电缆槽与排水沟的直径为10cm的排水孔。

（3）斜向凿槽埋管引排。不规则裂缝处渗漏水则应刻槽埋管，将水引入附近施工缝处所埋排水管中。具体施工设计见图2。

如果爸爸妈妈认为孩子的沉默是对抗，就恼羞成怒，那是父母的问题。父母需要马上得到结果，代表了一种不太成熟的心理，比如他们自认为特别权威，不应该被冒犯。

图2 斜向凿槽埋管引排

工艺流程：施工准备→裂缝位置切边→裂缝清理（高压水、钢刷）→凿一连接槽（连至最佳的施工缝）→槽内埋管（外用透水布包裹）→防水胶嵌缝→填充水泥浆并抹平→质量检查（漏水重做）→防水层外表面刷2遍环氧煤焦油→设置连接电缆槽与排水沟的直径为10cm的排水孔。

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图3 注浆堵水集中引排

工艺流程：施工准备→注浆堵水（渗漏水较轻）→集中出水点位置钻孔（穿透二次衬砌）→孔内插入直径110mm打孔波纹管（管口与环向槽底齐平）→集中出水点向下凿槽埋管→施工完毕。

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同时，在采取上述措施时，特别是凿槽埋管，应保证隧道结构的稳定和安全。特别是在施工期间，有必要对隧道的拱顶下沉、周边收敛做相关监测，当拱顶下沉、周边收敛的速率大于0.1mm／d时，应停止施工，分析原因，合理优化施工方法和注浆系数，待相关速率满足规定时，方能施工。

3.2 衬砌背后注浆

通过对隧道衬砌结构的地质雷达扫描发现，局部衬砌发现有脱空、不密实等现象，现场实验确定了相关注浆系数，通过合理的注浆，以填充空洞，避免衬砌背后产生集水区。同时，现场施工时，必须考虑注浆对衬砌结构的稳定性和安全性，以免引起二次衬砌结构的破坏，进一步加剧渗漏水。施工时，必须对施工断面两端1～5m的二次衬砌做相关监测，每隔1m的断面，在二次衬砌表面埋设混凝土应变计测量二次衬砌混凝土应力。当发现二次混凝土的安全系数不满足规范时，应停止施工。有必要调整优化注浆参数以保证二次衬砌结构的稳定和安全，待混凝土安全系数满足规范时方能重新施工。

3.3 清理、疏通、改造隧道排水沟

对整个隧道双侧排水沟进行人工清理和疏通，确保排水沟排水畅通。清理时应尽量保护好水沟盖板，如有损坏，应预制更换。

首先，将科研成果转化纳入科研成果评价体系，并与绩效奖励、职称评聘、科研奖项的评比等挂钩，保证评价指标多样化，打破“唯项目、唯论文”。

3.4 施做排水降压孔

对于隧道渗漏水较严重、较集中的段落，应施做排水降压孔。一般采用管棚钻机在隧道两侧边墙上斜向上钻泄水孔，自泄水孔口竖直向下，沿边墙凿泄水槽至隧道排水沟内，最后用环氧树脂砂浆人工封闭泄水槽，抹平。

4 处治效果

通过对槽菁头隧道渗漏水病害综合治理，很好地解决了该隧道的渗漏水问题。处治完成至今，隧道路面、二次衬砌等表面干燥无渗水现象，且隧道整个排水系统通畅，衬砌结构稳定，处置达到了预期的效果。

5 结语

（1）隧道的治水方案通常采取"以排水为主，以堵为辅，综合运用截、堵、排"的治水原则进行。

（2）针对不同形态的隧道渗漏水病害，应从其原因分析入手，采取针对性的治理措施，对症下药，并加强施工过程中的质量控制，方能达到理想的效果。

（3）隧道出现渗漏水病害，不能仅仅只针对渗漏处进行表面修复，还应采取注浆堵水、清理改造排水沟、施做排水降压孔等措施，通过综合治理完善隧道的防排水系统，以期彻底治理水害。单一的处治措施是不能根治水害的。

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（4）本文针对不同形态的渗漏水病害的治理措施，对类似工程具有一定的参考价值。

［1］蒲春平.隧道衬砌的裂缝与渗水及其整治研究［D］.上海：同济大学，1998.

［2］方利成，杜 彬，张晓峰.隧道工程病害防治图集［M］.北京：中国电力出版社，2001.

［3］王华牢，刘学增，李 宁，等.裂缝隧道衬砌结构的安全评价与加固研究［J］.岩石力学与工程学报，2010，29（S1）：2651－2656.

［4］刘庭金，朱合华，夏才初，等.云南省连拱隧道衬砌开裂和渗漏水调查结果及分析［J］.中国公路学报，2004，17（2）：64－67.

［5］叶 飞，刘丰军，黎柯军.隧道工程渗漏水机理及防治［J］.铁道建筑.2006（12）：51－54.

［6］李 武，朱合华.连拱隧道典型裂缝、渗漏水病害调査与分析研究［J］.安徽理工大学学报：自然科学版，2006，26（2）：20－25.

［7］钟放平，李地元，张 伟，等.青山岗隧道施工渗漏水病害分析及其防治研究［J］.地下空间与工程学报，2008，4（1）：190－194.

［8］董 武.喷锚支护洞室受力特征研究［J］.武汉理工大学：交通科学与工程版，2011（2）：401－405.

［9］刘会迎，宋宏伟.隧道渗漏水成因分析及治理措施研究［J］.重庆交通大学学报：自然科学版，2007，26（4）：54－56.