某公路隧道渗漏水病害分析

吴 明

(重庆交通大学土木工程学院，重庆 400074)



某公路隧道渗漏水病害分析

吴 明

(重庆交通大学土木工程学院，重庆 400074)

本文综合调查和分析某隧道出现渗漏水病害的内外部原因、病害部位和病害类型，以期为隧道的防水和维护工作提供参考。

隧道；渗漏水；病害分析

隧道工程通常作为轻轨、地铁、公路以及城市道路的联通工程，它可以极大地缩小道路里程，减小行车时间，同时还可以有效改善公路曲直路线比例，优化线型。因此，隧道无论在城市还是市郊交通运输的各个环节中都具有举足轻重的作用。巨大的作用使得隧道无论是长度、数量还是规模都在逐年迅速增大，隧道样式也呈现出多样化的特点。伴随着需求和数量的增加，隧道的各种病害也愈发引起公众的重视，在诸多病害中，渗漏水是一直以来的关注热点和解决难点。在这种情况下，抓住渗漏水的原因，找到问题根源，是解决渗漏水病害的前提。

1 工程概况

隧道平面线形为曲线，全长1 015 m(双洞)，所在区域多年气温均值为15.1℃～17.8℃，多年湿度均值为80%，多年降水均值1 000 mm左右，降水时段主要集中在5—9月，其降水量可达到全年的75%且多为暴雨。因为降雨量大且大多集中在5—9月，隧道穿越地层多为碳酸盐，所以岩溶相较于多数隧道发育更加突出。岩溶、岩溶水、暗河是该隧道相较于其他同类隧道较为典型的不良地质现象，地下水类型为裂隙水。

2 渗漏水情况

2.1 判定标准

依据相关规范[1]，隧道渗漏水病害检查内容、检查结果分类如表1所示。

表1 检査结果判定

2.2 检测结果

依据隧道所在地公路隧道的渗漏水病害资料，运用上一节的判定方法，对该隧道的渗漏水病害现状展开广泛的调研，得到检测结果如表2所示。

由表2看出:该隧道除左线检测出一处渗水类型病害，其余所有渗漏水病害无论左线还是右线均集中在浸渗和滴漏两种类型，而在这两种病害类型中，无论左线还是右线，浸渗型病害数量明显高于滴漏型病害数量。在发生渗漏水病害的位置，拱顶只有右线检测出一处浸渗病害，无其余渗漏水情况出现。病害主要出现在拱腰、边墙和拱脚，其中以边墙出现次数最多，无论左线还是右线，边墙渗漏水病害数量均超过总病害数量一半以上。渗漏水原因分析主要针对浸渗和滴漏两种类型，并结合拱腰、边墙和拱脚的相关情况。

表2 某隧道渗漏水情况统计

3 渗漏水病害原因分析

文中隧道渗漏水原因为内因和外因两个方面。结合该隧道所在地特征、隧道施工全过程和隧道渗漏水调查资料，得出该隧道渗漏水的内部原因主要包括:衬砌裂开、衬砌结构施工中形成的多缝、空隙以及防排水设施的施工、设计和维护问题等[2]。外部原因主要包括:隧道所在区域降水与气候特点、植被生长情况、地下水中化学离子的腐蚀、不良地形地貌等。

3.1 外部原因

3.1.1 降雨量和气候

该地区降水量大，降雨空间和时间分布差异大，夏季多为大雨和暴雨，地表径流量增加，空气湿度大。雨季地下水水位增高，增加了衬砌与围岩所受到的水压力，使得衬砌细小孔隙增多、狭缝变宽以及围岩岩体裂缝增大，增加了隧道发生渗漏水甚至涌水的几率。

3.1.2 植被覆盖情况

相关资料显示，隧道区植被生长越密集，越有利于大气降雨的积存，地下水的集水时间越短，地下水的水量恢复越充足，大量高速流动的地下水沿着岩土裂隙、暗河等渠道流向隧道主体各结构周围，形成一定的压力水头，当出现大雨或者暴雨时，压力水头更为突出，隧道发生渗漏水病害的几率进一步增大。

3.1.3 不良地质条件

该隧道主要的不良地质特征包括:岩溶、岩溶水、暗河。当隧道穿过上述危险地段时，岩体中裂缝、发育情况理想的岩溶，岩溶裂缝开裂程度较大，暗河溶洞水、岩溶孔隙水发育程度较为突出，使得孔隙局部的透水性进一步增加。在开挖隧道后，孔隙水在水压力作用下从上往下流入隧道洞室，降雨时，尤其是雨季，流入隧道洞室的孔隙水量进一步加大，不排除在局部地区出现涌水的可能。

3.1.4 地下水的腐蚀

地下岩体岩石中的可溶性矿物质，如:镁离子、铁离子、锰离子、钙离子、碳酸根离子、碳酸氢根离子、氯离子等会随着地下水的迁移转化和运动被溶解带走，在运动过程中，这些物质会与隧道结构物和岩体发生一系列物理化学反应，对结构产生腐蚀。

3.2 内部原因

3.2.1 结构施工因素

结构施工造成渗漏水病害主要体现在施工三缝、衬砌裂缝、衬砌背后空洞三个方面。施工缝、伸缩缝和沉降缝是最容易出现渗漏水病害的地方[3]。若施工过程中相关处理不得当，出现止水带固定不牢、膨胀止水条密实度不够、混凝土浇筑不到位等问题，则防水混凝土就会降低甚至消失防水效果，造成隧道渗漏水病害。三缝问题严重的隧道，甚至出现所有的缝隙都不同程度渗水或者漏水，其严重性可想而知。

3.2.2 防排水系统因素

现行相关防排水标准的指标相对较低，一方面与国外一些标准存在差距，另一方面随着各方面条件的变化，相应标准不能适应不断变化的水文、地质、荷载、施工方法等情况。如:当遇到持续大暴雨时，因为管道设计排水量的限制，使得排水管道无法及时排走隧道内部集水区域的雨水径流，进而隧道防排水设施的负荷大大增加，此时会导致隧道衬砌后背的压力水头急剧增大，衬砌破坏，冒出泥浆。大量的泥沙又增大了排水管道运行不畅甚至堵塞的风险，使排水系统不能发挥正常作用，使得隧道渗漏水的概率增大。不仅如此，施工材料和工艺同样对渗漏水有重要影响。通常利用隧道内外结构的自防水功能，采用防水混凝土是隧道结构防排水的主要措施，若使用的配合剂不当或者没有选择恰当的施工方案，导致防水混凝土不能抵抗较高渗透力的冲击，隧道很容易发生渗漏水病害[4]。

4 结语

作为隧道乃至所有土木工程的通病，渗漏水理应引起足够重视，结合实际情况对渗漏水原因进行针对性分析已刻不容缓。只有把病因抓住了，病害才能得到妥善解决。

[1] 中华人民共和国交通部.JTG H12.2003.公路隧道养护技术规范[S].北京:人民交通出版社，2003．

[2] 付家鲲.高速公路隧道渗漏水成因及对衬砌结构的影响研究[D].成都:西南交通大学，2012.

[3] 关宝树.隧道工程施工要点集[M].北京:人民交通出版社，2008．

[4] 丁浩，蒋树屏，李勇．控制排放的隧道防排水技术研究[J].岩土工程学报，2007，29(09):1398-1403．

Analysis of leakage water in highway tunnel

WU Ming

(College of Civil Engineering, Chongqing Jiaotong University, Chongqing 400074, China)

This paper comprehensively investigates and analyzes the internal and external causes of the leakage of a tunnel, the location of the disease and the type of disease, with a view to provide a reference for the waterproofing and maintenance work of the tunnel.

Tunnel; Leakage water; Disease analysis

2017-03-14

吴明(1990-)，男，硕士。

U457. 2

A

1674-8646(2017)10-0142-02