公路隧道渗漏水原因及其治理措施

孔卫军

摘 要：渗漏水的病害现象常见于营运中的公路隧道，它会对隧道内机电设备的正常使用和寿命造成直接影响，隧道衬砌的开裂及掉块，威胁了隧道内行车安全、影响交通量并且缩短了公路隧道的维护周期和使用寿命，所以隧道渗漏水的问题一直是工程界中难以完全解决的棘手问题。文章通过分析公路隧道渗漏形成的原因，针对性的提出了预防措施和治理措施，供参考。

关键词：公路隧道；渗漏水；预防措施；治理措施

公路隧道渗漏水是隧道病害中最常见的病害形式，危害极大。在渗漏水的长期作用下，有些环境水中含有侵蚀性，造成衬砌混凝土和砂浆腐蚀损坏，降低衬砌的支承能力，增加大运营隧道的维修费用。而隧道的防排水工程对隧道使用寿命、正常运营和安全性起到了举足轻重的作用，达到防水可靠，经济合理，不留后患的目的，并对地表水、地下水作妥善处理，洞内外形成一个完整的防排水系统，同时衬砌结构无渗水，表面无湿渍。在设计、施工、材料、验收等各个环节必须严格按规范要求去做，才可能达到设计要求的防水质量。隧道渗漏水的因素与防治与很多因素有关，因此，分析隧道漏水的各种原因，提出隧道渗漏水的治理措施和方法是非常有必要的。

1 隧道渗漏水的主要原因

总体来看，目前隧道渗漏水现象仍然十分严重，对严重渗漏水的隧道，铁路工作人员做了大量治理工作，但相当数量的整治工作成效不大。引起隧道渗漏水的原因很多，具体原因如下：

1.1 使用的防水材料质量不高

目前我国防水材料的发展迅猛，防水材料门类齐全，品种多，产量居世界前列，但主要以低档产品为主，使用效果上却并不尽如人意。随着大量建设工程上马，造成对防水材料的需求旺盛，刺激了各种防水材料厂的快速发展。有些厂家是既无人才，又无技术和设备，以致造成假冒伪劣产品盛行。并且相当数量的企业为了降低成本，不惜降低产品质量，甚至只是象征性地掺入一些高分子乳液。自然会影响隧道防水工程质量。

1.2 设计与施工的原因

1）隧道防水的设计依据不充分。由于地质情况复杂，勘探费用昂贵，因此很难仅通过勘探来掌握隧道的地质情况，大都要经过试验和估算推测。当前的隧道防水设计及规定仍缺乏可靠的理论依据。由于某种原因，隧道设计在山沟破碎带或断带上又未进行防排水处理，地表水大量补给地下，最终造成隧道渗漏；对不稳定的地基没有进行处理造成地基不均匀沉降，导致补砌结构出现缝或隙，从而产生渗漏现象；拆模时间过早，或围岩压力过大超过衬砌体的设计荷载等，都能使衬砌内应力超过其破坏强度而导致隙和缝。

2）隧道防水的施工做法不规范。尽管规范对不同隧道的防水进行了规定，但国内对不同的防水措施没有从经济上、效率上进行过系统的研究，对防水施工措施缺乏规范，通常是，不同的工程根据不同的要求，按照自己的意愿来实施防水，没有统一的评价标准，在细部做法方面更是如此。因此建设设计和施工单位对采取哪种防水方法，如何实现防水措施，主要参照已往经验和国外的做法，这就存在很大的盲目性。

2 公路隧道渗漏的预防措施

根据实际情况因地制宜采取有效的预防措施和处理措施。通过具体分析，可以得出防渗漏时一方面要提高复合衬砌防水夹层的整体性，这就要求做到在材料方面应选择性能优良的防水层材料，在防水板施工方面应采用无钉铺设和双缝热焊施工，在支护方面要提高初期支护的质量。另一方面要增强隧道接缝防水，可以通过对弹性密封膏做缓膨胀处理和正确处理中埋式止水带接茬两方面来加强。弹性密封膏的微膨胀处理有两种方法；1）在封闭膏的表面涂缓凝剂形成隔离膜。2）将缓膨胀成分加入到密封膏的生产中，制成具有缓膨胀效应的弹性密封膏。对于止水带，应对止水带接茬处打磨平整并胶合可靠，同时要注意搭接关系，遵循“上外下内”的原则。最后要加强衬砌混凝土结构的自防水能力。要满足这点要做到优化混凝土的配置，重视混凝土的配合比、入模温度及养护。

3 公路隧道渗漏水的处理措施

3.1 渗漏水的治理原则

根据以往经验得知，在对渗漏水的治理过程中应秉承以下原则“堵排结合；多道设防；综合治理”。在进行“堵排结合原则”时要勘察当地具体情况，因地制宜，灵活运用。关于“多道设防”有以下两种含义：各种不同材料能各自视为防水层，和形态、材质不同的材料复合构成不同性能的防线。“综合治理原则”可以统筹为以材料为基础，设计为前提，施工为关键，管理为保障。

3.2 防水材料的选择

隧道防水材料主要有以下要求：

抗水渗透和耐酸碱性能强。

很好的适应外界的温度。

整体性好、不透水。

根据渗漏处的不同部位、渗漏的严重程度应选用不同类型的材料进行治理。在选择材料类型时一般要依照以下原则：

1）如果需治理部位的结构面不够规整，而渗漏不是很严重及二次防水加强时一般使用涂刷类防水材料。

2）为满足隧道渗漏部位的变形要求时，一般应使用嵌缝类的防水材料。

3）当隧道的渗漏处结构面规整，且没有特殊要求时可以考虑选择防水摸面材料。

4）当集中漏水孔的漏水量超过60ml/min，或者漏水量在30～60ml/min之间时，可选择注浆封堵法。

为了能通过比较和检核选出实用的防水材料，只有充分了解了各种防水材料的技术性能，才能在此基础上保障隧道渗漏整治的质量。下面通过试验对相关防水材料性能进行了研究。涂刷类防水材料有SWF混凝土密封膠，它是一种特殊的水基溶液，渗透力强，能与结构物内部碱反应，生成的凝胶能填充结构内部毛细孔，从而能起到防渗且提高混凝土强度的效果。赛柏斯，它是一种新型的水泥基防水材料，可利用水泥混凝土本身的化学特性和多孔性，通过水这个载体，渗透并在混凝土微孔中传播，经过二次水化作用形成的枝蔓状的结晶与混凝土结合，堵塞水和液体，到达永久防水目的。防水抹面类材料有快硬杜拉纤维防水砂浆，它的性能是利用加筋的效应，依托众多的在砂浆中乱象分布的纤维，形成乱象网，进一步与水泥基体紧密结合，而乱象网起骨架作用，加强体系的整体性，使它难以收缩和离析。注浆堵漏材料有水溶性聚氨酯堵漏剂，它是由甲苯二异氰氨脂与聚醚进行聚合反应得到的高分子化合物，施工简易，亲水性，遇水即分解反应，具有不错的延伸性、弹性和抗渗透性。

3.3 公路隧道渗漏的整治措施

隧道的渗漏水主要表现为点渗漏、缝渗漏、面渗漏三种形式。针对以上三种形式提出的具体整治措施如下：首先对于点渗漏的处理有表面封堵、浅孔注浆和埋管引排三种方法。其中表面封堵用于渗漏处于表面且范围很小或当前无渗漏的位置；若表面有明显的浸水痕迹或有稍微淌水处宜采用浅孔注浆；当表面有明显渗漏并且渗漏量很大的处在变形缝、施工缝或边墙处的，宜采用埋管引排的方法。其次对于缝渗漏的整治有循环施工缝、变形缝及衬砌受力之后出现的乱向裂缝。其中裂缝渗漏整治的措施有化学注浆和赛柏斯防漏，铝槽外排和PVC管外排是用于循环施工缝的渗漏整治，暗埋PVC管排水法是用于变形缝的渗漏整治。最后是面渗漏的治理，面渗漏治理有表面涂刷和浅孔注浆两种处理方式。其中当拱顶和墙面有轻度慢渗或水渍时采用表面涂刷的处理方法；当混凝土结构内部密实度未达到要求导致的结构渗漏，即初衬表面出现蜂窝麻面时宜采用浅孔注浆的方法。

4 结语

总之，隧道渗漏水还将极大地降低隧道内各种设施的使用功能和寿命，在运营期间，地下水常通过混凝土衬砌变形缝、施工缝、裂缝甚至混凝土孔隙等通道渗漏进隧道中，造成洞内通信、供电、照明等设备各处于潮湿环境而发生锈蚀、霉烂、变质、失效。公路隧道渗漏水危害如此之大，施工人员一定要采取措施预防病害的产生，对已经存在的病害进行治理。

参考文献

[1]代高飞.隧道典型病害及连拱隧道裂缝和渗漏水调查研究[D].同济大学，2004.

[2]魏荣誉.离军高速离石黄土隧道渗漏水机理与防治技术初步研究[D].西安科技大学，2017.