蓝商高速公路白家坪1#隧道明洞渗漏水处理施工技术探讨

李祖龙

(身份证号：452527197807291553 江苏 扬州）

蓝商高速公路白家坪1#隧道明洞渗漏水处理施工技术探讨

李祖龙

(身份证号：452527197807291553 江苏 扬州）

针对蓝商高速公路白家坪1#隧道明洞出现的渗漏水现象，通过对隧道的设计、施工工艺缺陷和地质、气象等客观影响方面分析原因，介绍了治理的原则、措施、工艺。

隧道；明洞；渗水；原因；治理

前言：

蓝商高速公路地处陕西省秦岭山脉，地形崎岖不平，起伏变化较大。秦岭的地质演化历史悠长，构造强烈复杂，蓝商高速公路全线地质条件比较复杂，横向断裂多、岩体变形较破碎、局部软弱夹层多，导致工程施工难度很大，施工质量控制难。蓝商高速公路通车后，全线隧道的明暗洞部位均出现不同程度的渗漏水，部分隧道的拱部也出现了漏水现象。由笔者单位负责施工的白家坪1#隧道在明暗洞交接处也出现了渗漏水情况。隧道渗漏水影响了隧道行车安全、整体美观和结构稳定，需要及时治理。本文通过对白家坪1#隧道的渗漏水病因进行简要的分析，着重介绍了蓝商高速公路白家坪1#隧道明洞渗漏水治理的原则、措施、材料和工艺，为类似地质情况的隧道提供一些思路。

一、隧道明洞渗漏水原因分析

1、客观原因

（1）隧道所处的秦岭山脉地质构造强烈复杂，横向断裂多、岩体变形较破碎、局部软弱夹层多，施工完毕后的地质由于原岩体结构被破坏，局部应力集中，地层不均匀沉降或滑移面活动都将对隧道结构造成破坏，使得衬砌结构出现裂缝等，形成渗漏水通道，导致隧道防水系统发生不同程度的破坏。

（2）隧道周围裂隙水中钙物质较多，造成了隧道排水系统堵塞。

（3）由于冬季气温低，使得排水管冻结，引起排水管、衬砌开裂冻胀，产生新的水流通道。新的水流通道在低温下，又产生冻胀开裂，形成恶性循环。

2、主观原因

（1）隧道的原设计防排水系统不完善。隧道虽然采用了复合式衬砌，但当二次衬砌产生贯穿性裂缝时，防水板已经破坏失效。

（2）岩体与混凝土的析出物、渣体极易堵塞排水管道，导致地下水没有出路，而沿衬砌施工缝和裂缝渗漏出来。

（3）施工中采用的新型止水材料—止水膏由于施工和产品质量问题，对施工质量产生一定的影响，很难严格达到防水标准。

（4）施工中防水板安装不规范，未处理好防水板的接缝和破损部位，导致渗水，排水管路堵塞，等等。

（5）混凝土施工中产生的渗漏水通道：①混凝土浇筑时水灰比过大，形成开放性毛细泌水管路；②混凝土拌合物和易性不佳、混凝土质地不够均匀、水泥浆未能与骨料表面很好粘结、未能很好灌满捣实产生疏松层或留下各种形状的缝隙与孔洞，形成透水缝隙；③衬砌混凝土材料中有杂物，腐烂后形成缝隙或孔洞。特别是在两环混凝土接缝部位，由于挡头板未拆除干净，腐烂后形成缝隙而漏水；④“三缝”处理不当，产生的漏水缝隙；

（6）经长安大学检测单位的雷达检测显示，隧道衬砌厚度局部区域达不到设计要求，部分衬砌和附近围岩存在不密实、脱空、破碎等缺陷，说明施工质量控制存在问题。

（7）隧道洞门上端、隧道内部等处的排水设施维护不到位，存在部分截水沟、排水沟堵塞，大气降水不能及时排走而大量渗入到隧道明洞周边的情况。

二、渗漏水治理措施

根据雷达检测和现场调查成果，初步确定蓝商高速公路白家坪1#隧道明洞渗漏水原因可能有三点：A、明洞位置的泄水管堵塞，地表水沿被刺穿的防水板渗漏进去，在衬砌板缝之间的缝隙一级混凝土的缺陷部位渗漏出来；B、明洞洞顶回填土石不规范，隔水层回填没有严格按规范进行，导致地表水直接渗漏下去进入二衬；C、渗水部位的横向排水管与纵向排水管均已被堵塞，无法将水排至地下边沟。

通过以上分析，我们确定该隧道的渗漏水治理的原则为：截、堵、排相结合。

1、地表水截流

将隧道明洞上方的洞顶土方开挖至渗漏水面底以下20cm，重新人工回填粘土夯实至渗漏水面顶以上20cm，然后在上面设置20cm～30cm厚的排水碎石垫层，务必与原布设的泄水孔相通，并用风镐将泄水孔扩大并疏通，在泄水孔底塞入一个外裹无纺布的钢丝球，重新将坡面回填平顺，同时对洞顶的截水沟、排水沟等排水设施进行疏通整修，尽量不使地表水渗流到隧道明洞周边。

2、凿槽引排

在开凿二衬壁面竖向管槽进行引排。施工步骤如下：

（1）表面清洗：把缺陷部位的衬砌混凝土表面清洗干净，找该部位中心处的缝隙的位置及水源；

（2）割缝或钻孔：在渗水缝隙左右各3cm处用切割机割深为6～8cm的缝，或用冲击钻每隔2cm钻孔，为凿槽做准备；

（3）凿槽：人工凿出深度为10cm（施工缝）或8cm（衬砌裂缝）的槽，一般凿成内大（7cm）外小（5cm）的倒梯形槽，保证外敷防水层有2～3cm厚，将开凿的粉渣用空压机吹干净或用清水洗干净。；

（4）埋管：在槽底反扣埋设φ50PVC半圆管直至边墙底部，管内放置2cm× 2cm的海绵条，用U型卡钉固定，边墙底部至纵向排水沟用φ50PVC圆管连接；

（5）封填：直接封填防水砂浆,但同时垂直壁面埋置φ1cm注浆管，该管一端穿透半圆管，压紧海绵条，另一端延伸至衬砌外；

（6）刷浆找平：等防水砂浆达到一定强度后，喷湿修复区域，刷1：2普通砂浆找平，厚度0.5～0.8cm；

（7）养护：在14天内进行喷水养护。

将上述行星机构各构件的转角代入式(3),再将α等于齿圈与太阳轮齿数比代入,经推导，可求出双星行星机构的装配条件为

防水砂浆配合比：425＃普通硅酸盐水泥：BR增强型防水剂：BR-2专用粉：砂：水=1：0.14：0.03：1：0.35。

3、注浆

注浆加固堵水技术 注浆作为加固围岩的一种手段，在隧道病害治理中所起的作用主要表现在加固地层以提高围岩的承载力和充填衬砌背后空洞使衬砌均匀受力，从而达到阻止衬砌结构继续变形或破坏。同时，浆液能充填岩体裂(孔)隙(洞)，降低地层透水系数，同时能够修补衬砌混凝土结构裂缝达到加固和阻水的双重目的。通常采用的浆液有普通硅酸盐水泥(或特殊)单液浆、水泥水玻璃双组份浆液及化学浆液等。

白家坪1#隧道的渗漏水处理借助了雷达检测技术，通过雷达检测指出的缺陷位置和渗漏水分布状况确定注浆位置。注浆材料选用可灌性好、结石率高、快凝早强、凝结时间可调的水泥-水玻璃浆液。配合比：PO.42.5水泥：水玻璃：水=1：0.5：0.8；注浆压力控制在0.6～1.0MPa。注浆原则：由下部孔眼向上部孔眼压注，以确保地下水被封堵在二次衬砌背后；由无水地段向有水地段压注，由水少地段向水多地段压注，以使水流汇集，便于引排。具体施工工艺如下：

（1）根据隧道缺陷位置开凿6cm宽、4cm深的槽，清理表面污物。

（2）做灌浆空腔和埋设注浆管，外面用速性材料进行封缝，注浆管埋设的间距根据裂缝粗细和深浅而定，在埋设注浆管头上做一些技术处理，防止灌浆时产生漏浆现象。

（3）检查止封效果，对漏气处重新封闭。

（4）化学注浆液的配制：根据当地、当时的气温、湿度等条件，合理配制灌浆液。

（6）待浆液凝固后凿去注浆管，表面用水泥沙浆将其压实抹平。

注浆完成后，附近区域裂缝如有漏浆现象，说明浆液已扩散到此位置，可能达到了封堵作用，应观察一段时间，暂时可不进行下步治理工作。

三、施工治理辅助措施

1、由于在已经通车的高速公路上进行隧道维修施工，困难很大，且蓝商高速公路全线隧道均有不同的渗水情况出现，均需要进行维修，为此，蓝商高速公路的相关管理部门也进行了大力协助，统一安排了维修时间段，并在报纸等媒体广泛发布交通管制信息，对过往司乘人员发放温馨提示卡，争取社会的广泛理解和支持，营造了良好的施工环境，同时要求各施工单位指定专人负责施工期间的信息报送工作。

2、在施工段落的起终点不远处均设立大型的温馨提示牌和公告牌；在每个作业点，设立醒目、规范、充足的标志标牌，夜间悬挂反光警示标志。

3、在施工路段，设立专员司职指挥交通安全，配备装载机、道路清障车各1辆，协助疏导交通、指挥分流，对工程路段的抛锚、肇事车辆及时施救和处理。

四、治理的经过和效果

1、治理过程

蓝商高速公路白家坪1#隧道渗漏水治理工作具体分两阶段进行。2008年7月对渗漏水部位进行施工。由于渗漏水情况不严重，此次主要进行凿槽引排工作，但后来发现雨季过后渗漏水情况没有得到明显改善。2008年11月，经现场复查，确定了第二次的施工方案，就是截、堵、排三个方法同时进行，综合治理。

2、治理效果

经过3个冬季的雪水、春夏季的雨水检验，蓝商高速公路白家坪1#隧道的渗漏水治理效果整体达到了预期目标。

五、结束语

1、山区高速公路隧道渗漏水治理费时费力，施工组织和交通组织困难很大，是万不得已而施行的。因此，必须在施工过程中就应该予以高度重视和措施到位：在设计上要采用先进可靠和具有针对性的防排水技术，施工中要大力推广新工艺、新材料，要高度关注施工质量的控制，要对隧道进行全断面多频次雷达监测，要彻底查清隧道的缺陷部位，对发现的质量隐患要立即进行治理，不要抱侥幸、敷衍的心理，确保防排水设计的实施成功。

2、隧道渗漏水处理效果的关键在于要分析缺陷原因，做到对症下药，同时在施工过程中要严格控制施工质量，对材料、配合比以及施工的方案严格执行，只有这样才能取得良好的效果。

[1]中华人民共和国行业标准：《地下工程防水技术规范》（GB50108-2001），北京：中国建筑工业出版社，2001

[2]中华人民共和国行业标准：《公路隧道养护技术规范》（JTGH12-2003），北京：人民交通出版社，2003

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1007-6344（2015）10-0321-02

李祖龙（1978-07）性别：男，职称：工程师，研究方向：交通土建工程，工作年限：15年