水工隧洞防渗排水措施探讨

孙建勋 赵彦贤 丁兆亮

近年来，随着我国经济的进一步发展，水工隧洞建设进入一个全新的、高速发展的新常态，不仅建设规模不断加大，同时向着“大长度、深埋藏、大断面等”方向发展。水工隧洞是以输水为目的，在岩石、土体中通过开挖形成的隧道。[1]受沿线水文地质条件影响、围岩渗漏水在水工隧道施工中是最为常见的问题之一，能否妥善处理不仅影响建设期的施工质量和施工安全，同时关系到整个工程后期运行安全。

1 水工隧洞渗漏水现状

目前国内在建或已建的水工隧洞二次衬砌多采用混凝土衬砌结构。在防渗排水设计与施工中都遵照“堵”、“截”、“排”的原则采取相应的处理措施。近年来随着新工艺、新材料、新技术的不断推广，防渗排水技术也得以极大发展，虽然取得了一定的效果。但被称为隧道工程的第一大顽疾，水工隧洞中的渗漏水问题仍然普遍存在，难以彻底解决。“十隧九漏”的说法不仅折射水害之痛，也充分说明了其普遍性和广泛性。

2 水工隧洞渗漏水的危害

在水工隧洞二次衬砌混凝土施工期间，围岩渗漏水既造成施工环境恶化，增加了衬砌仓面的处理难度和施工成本，同时严重影响衬砌施工质量，渗漏水往往是造成混凝土衬砌质量通病关键因素。

二次衬砌混凝土施工期间围岩渗漏水若处理不当，一旦进入混凝土施工仓面，将会改变混凝土水胶比，造成混凝土泌水和离析，导致混凝土强度降低，同时造成混凝土内部不密实，形成渗漏通道，严重影响二次衬砌混凝土质量。

在水工隧洞二次衬砌混凝土完成以后，水工隧洞渗漏水主要表现在衬砌混凝土表面的渗润（面渗）、滴水、流水、漏水、喷射水等现象。尤其是在二次衬砌混凝土结构的施工缝、伸缩缝等薄弱处更为突出。这些部位施工时往往难以振捣密实，止水等埋件固定不牢固，在渗透压力的长期作用下，渗漏量往往呈逐渐加大趋势，并在汛期地下水位抬高时，渗漏水量会明显加大。水工隧洞在运行过程中不仅存在外水内渗问题，同时存在内水外渗问题，有压隧洞内水外渗问题更为突出。两种工况交替变换下更易造成衬砌混凝土结构破坏。在水工隧洞后期运行过程中需要经常检查和维护，往往水工隧洞渗漏水问题处理较为麻烦，而且处理费用往往很高；因此，在施工期对水工隧洞渗漏水问题应予以高度重视并妥善处理。

3 水工隧洞防渗排水的处理措施

水工隧洞渗漏水处理一般遵照“堵”、“截”、“排”的原则进行。

辽宁某重点输水隧洞在二次衬砌混凝土之前针对Ⅳ、Ⅴ类围岩首先进行一次无盖重固结灌浆，形成一定厚度的固结圈，并在围岩裂隙发育地段，施工现场出现涌水和淋水面积过大部位采用HSC（含水细砂型）注浆材料进行阻水灌浆进一步防渗阻水。

通过上述措施后虽取得了一定效果，但在二次衬砌混凝土施工之前，围岩长时期处于裸露状态，在渗透水压力作用下，部分渗透通道重新被打开或在其他节理裂隙部位形成新的渗漏水通道。待二次衬砌混凝土施工时，仍在围岩面出现点渗、面渗、滴渗水等现象，为进一步防止渗水进入混凝土衬砌仓面，施工现场采用快速封堵剂封堵结合排水管引排措施进行“堵”、“排”。快速封堵剂材料采用快硬、高强水泥熟料、外加剂、粘结剂等多种材料组合而成，具有快凝、快硬、高强、无收缩、粘结性强等性能。[2]施工时在渗水表面封涂封堵剂，形成封闭层，在岩面与封堵剂之间嵌入橡胶软管形成泄压排水通道，后期待封堵剂终凝后将橡胶软管抽出并重复使用。

辽宁某重点输水隧洞在进行了一系列的堵排结合措施后，二次衬砌混凝土施工结束后渗漏水现象较未采用相应防渗排水措施段明显减少，取得了良好效果，得到了参建各方的共同认可，并在全段全面推广使用。

4 结语

（1）水工隧洞是以输水为目的，有别于其他铁路、公路、矿山等隧道工程，水工隧洞二次衬砌混凝土除作为围岩压力的承载结构外，还起着承担着过水流内压的重要作用，特别在高水头有压隧洞中，二次衬砌混凝土防止内水外渗的作用更为重要，因此，在水工隧洞防渗排水设计和施工中就应给于重视或进行专项设计。

（2）防渗排水在水工隧洞建设中至关重要，随着社会经济的进一步发展，水工隧洞建设高速发展的今天，就像防水板、防水卷材等在铁路等隧洞工程中广泛应用一样，水工隧洞防渗排水新技术、新工艺、新材料不断涌现，较传统防渗排水技术更具可操作性和良好的效果，值得进一步研究和推广。

（3）本文所提到的防渗排水措施，在辽宁某重点输水隧洞工程起到了较好效果，可为其他工程提供参考。