劉 念 曾凌怡

隧道防水是隧道工程施工質(zhì)量的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，同時(shí)也是操作工藝繁雜、施工難度較大的環(huán)節(jié)之一，歷來(lái)被人們所重視。隨著防水材料及施工工藝新的發(fā)展，質(zhì)量意識(shí)和人民生活水平日益提高，現(xiàn)今對(duì)隧道工程施工質(zhì)量要求已提高到相當(dāng)高的水平，隧道滲漏水現(xiàn)象的存在不論從外觀質(zhì)量還是內(nèi)在質(zhì)量都是不允許出現(xiàn)的。

1 隧道概況

蘭海高速(崇遵段)公路龍景隧道地處貴州省北部山區(qū)，由羊子巖埡口北面龍灣洞東坡進(jìn)洞，穿越羊子巖埡口由劉家堡出洞，地形起伏較大，南段地勢(shì)較陡，北面稍緩。該隧道為上下分離式四車道高速公路長(zhǎng)隧道，左幅隧道起訖樁號(hào)為ZK1185+286～ZK1186+416，隧道長(zhǎng)1 130 m;右幅隧道起訖樁號(hào)YK1185+216～YK1186+412，隧道長(zhǎng)1 196 m。左右線隧道縱斷面線型均為單向坡，左右幅隧道切線縱坡為+2.8%。

經(jīng)地質(zhì)和地表環(huán)境調(diào)查表明:龍景隧道區(qū)洞口淺埋區(qū)段內(nèi)以大氣降水和包氣帶水為主，洞身區(qū)段內(nèi)主要是基巖裂隙水發(fā)育區(qū)或施工過(guò)程中的塌方區(qū)形成的積水。經(jīng)設(shè)計(jì)單位現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)水溝出口處流量3 L/s，約合260 t/d，排水能力存在不足。

2 隧道路面病害現(xiàn)狀及成因分析

龍景隧道左幅路面出現(xiàn)大面積較嚴(yán)重的路面病害，病害類型主要有抗滑表層剝落、裂縫、板角斷裂、破碎板伴有唧泥。其中路面破損情況十分嚴(yán)重，且破損面積已達(dá)到472.4 m2，板角斷裂面積112.98 m2，路面裂縫126.8 m。出現(xiàn)如此大面積路面病害主要是由于地下水進(jìn)入路面、路面混凝土與調(diào)平層間，具體的破壞原因有以下兩類:

1)隧道內(nèi)排水系統(tǒng)不暢，地下水經(jīng)路面下滲，順調(diào)平層與路面層縫隙進(jìn)入和順仰拱施工縫、裂隙溢出進(jìn)入調(diào)平層與路面層間，行駛車輛的碾壓導(dǎo)致出現(xiàn)一定的沉降，該沉降可直接導(dǎo)致調(diào)平層與路面基層的地下水水壓變化，壓力作用下的地下水可沖刷整平層，并攜帶出破碎物。長(zhǎng)期作用的結(jié)果，混凝土板角底等位置出現(xiàn)脫空現(xiàn)象，一旦超重車輛的行駛，使板處于懸臂受力狀態(tài)，產(chǎn)生額外的豎向變形導(dǎo)致板角斷裂或路面裂縫;若未及時(shí)處理，則進(jìn)一步形成沉陷、唧泥和破碎板等路面病害。2)龍景隧道左幅是爬坡路段，重載車輛在上坡隧道中需要更大的推力。由于路面積水的影響，減少了車輛輪胎與路面間的摩擦力，重車需要用低速高扭矩來(lái)獲得更多的推力。車輛的推力取決于車輛輪胎與原路面抗滑表層的摩擦力，路面抗滑層的摩擦力取決于路面抗滑層與混凝土路面的粘結(jié)強(qiáng)度，地下水對(duì)路面抗滑層與混凝土路面層間的粘結(jié)強(qiáng)度存在一定的弱化作用，車輛的推力和地下水兩者共同作用超過(guò)了混凝土路面與路面抗滑層的粘結(jié)強(qiáng)度，最終導(dǎo)致路面抗滑層材料剝落。由于輪胎與混凝土路面的摩阻力小于輪胎與抗滑層間的摩阻力，抗滑層一旦剝落，則在剝落位置邊緣的抗滑層需要承擔(dān)更多的摩阻力，使得剝落范圍會(huì)加快增加。

3 隧洞二襯滲水及形成路面積水的成因分析

隧道的縱橫排水盲管出現(xiàn)了堵塞等排水不暢的情況，將使其不能及時(shí)有效的疏排地下水，該區(qū)段的地下水將會(huì)積聚在夾層防水層的背后，使得防水層背后的地下水壓力升高，在防水層的焊接縫等薄弱部位或防水層破損的部位容易發(fā)生地下水滲流，最終通過(guò)二次襯砌施工縫或二次襯砌裂縫等薄弱位置溢出;此外，由于圍巖體自身存在原生解理和裂縫，隧道開(kāi)挖過(guò)程中的爆破擾動(dòng)又加劇了原生解理的擴(kuò)展、連通，并且爆破松動(dòng)范圍內(nèi)的巖體還會(huì)新增大量的次生裂隙，致使圍巖的滲透性極大的增強(qiáng)，在防水層背后的大量積聚而形成較高水壓的情況下，地下水沿裂隙運(yùn)動(dòng)，并在隧底沿仰拱或調(diào)平層中的施工縫向上滲出，在水泥混凝土路面的縱、橫接縫或裂縫部位溢出。

路面積水的另一成因在于電纜溝與縱向排水溝相連，導(dǎo)致電纜溝在受堵時(shí)溝內(nèi)的積水通過(guò)沉沙井，當(dāng)遇到縱向排水同時(shí)不暢的情況下，地下水就直接從沉沙井溢出至路面，地下水水位因高于路面整平層的高度，則同時(shí)存在于路面及整平層出現(xiàn)滲流。

4 滲漏水處治施工工藝

4.1 滲漏水處治施工依據(jù)隧道防排水設(shè)計(jì)總體方案

滲漏水處治施工依據(jù)隧道防排水設(shè)計(jì)總體方案見(jiàn)圖1。

4.2 路面積水治理

1)徹底清理隧道兩側(cè)鑄鐵蓖子空隙、沉淀池、電纜溝內(nèi)的淤積物，恢復(fù)設(shè)計(jì)排水功能。2)在ZK1186+300～ZK1186+400路段調(diào)平層頂面增設(shè)橫向塑料盲溝，兩側(cè)各增設(shè)縱向塑料盲溝，疏排路面下積水，橫向盲溝采用2%橫坡排水，出水口與沉沙井相連。3)開(kāi)挖新增邊溝的同時(shí)應(yīng)及時(shí)疏通堵塞的二襯背后用于排水的打孔雙壁波紋管，并將出水口接入新增邊溝內(nèi)，保證二襯背后的滲水能及時(shí)排出。4)隧道左幅出口左側(cè)邊坡有滲流水至洞口路面，依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地形采取截排水措施處治。

4.3 二襯滲漏水處治

二襯滲漏水處治方案工藝流程見(jiàn)圖2。

加固前，需要對(duì)混凝土表面裂縫滲漏水位置進(jìn)行處理，針對(duì)不同部位采取不同的處理措施，但均采用堵漏、注漿、表面涂抹相結(jié)合的施工工藝。

圖1 隧道洞身防排水設(shè)計(jì)對(duì)照?qǐng)D

圖2 襯砌裂縫處理流程圖

4.3.1 裂縫滲漏水的注漿處治方案

1)查找滲漏部位。將表面擦干，立即均勻撒一層干水泥，若表面有濕水線，即為漏水縫，從而確定滲漏部位。2)開(kāi)鑿溝槽。沿裂縫鑿出寬40 mm，深50 mm的溝槽，徹底清理并清洗溝槽。3)埋設(shè)注漿管。沿滲漏線間距2 m用沖擊鉆或用專用打孔設(shè)備，向混凝土內(nèi)打φ20 mm的孔，孔深200 mm～300 mm。采用φ20 mm水管(帶絲扣連接閥門)埋設(shè)，管口中心對(duì)正鉆眼位置。然后用凝結(jié)快、粘結(jié)好的材料進(jìn)行封管。封管時(shí)將二次襯砌表面沿裂縫鑿除部分全部封堵。4)注漿。采用強(qiáng)度高、水溶性和粘結(jié)好的注漿材料(如聚氨酯等)進(jìn)行注漿處理。注漿前，先用水代替漿液灌注，以檢查注漿管外其他部位是否有漏水現(xiàn)象，以免出現(xiàn)漏漿。試灌時(shí)記錄灌水量和灌水時(shí)間，為確定灌漿量和灌注壓力提供參考。注漿時(shí)，垂直縫應(yīng)按先下后上的順序進(jìn)行。將注漿設(shè)備與已埋好的注漿管連接，打開(kāi)注漿管閥門，灌漿開(kāi)始后，注漿升壓，待附近的注漿管出水后先不要封閉，見(jiàn)漿液后立即封閉其孔，仍繼續(xù)壓漿，使?jié){液沿著漏水通道推進(jìn)。并把注漿泵開(kāi)到規(guī)定壓力值后停泵。讓漿液慢慢滲入，到表面壓力下降到0.1 MPa時(shí)，二次開(kāi)泵到規(guī)定壓力值，如此反復(fù)進(jìn)行，直到壓力穩(wěn)定在規(guī)定壓力值不再下降為止。當(dāng)壓力解除后不再有滲漏現(xiàn)象時(shí)，該處注漿完畢，移到下一注漿孔灌注。

4.3.2 施工縫滲漏水排堵結(jié)合的處治方案

1)鑿溝槽。沿有滲漏水的施工縫鑿出寬60 mm，深100 mm的溝槽(若水量較大可酌情適當(dāng)加寬;拱部亦有滲水的施工縫，則在邊墻施工縫中部鉆一泄水孔，應(yīng)穿透防水層，將二襯后地下水水壓力降低，拱部區(qū)域優(yōu)先選用水泥基表面防水涂料)，徹底清理并清洗溝槽。

2)埋設(shè)半圓排水管。在溝槽底部及兩側(cè)壁涂刷水泥基滲透結(jié)晶型涂料，PVC外側(cè)用無(wú)紡布加鋼釘固定。

3)溝槽封堵。采用摻有微膨脹劑的環(huán)氧砂漿填充溝槽，表面涂刷防水砂漿或水泥基滲透結(jié)晶型涂料抹面處理。

4)預(yù)埋排水管應(yīng)引入隧道內(nèi)縱向排水溝中。

4.3.3 大面積滲水處治方案

采用水泥基滲透結(jié)晶型涂料抹面處理。

4.4 路面修復(fù)

4.4.1 混凝土路面破損修復(fù)

1)輕微裂縫及原水泥路面縱縫和橫縫均采用清縫灌瀝青膠處理;

2)嚴(yán)重?cái)喟?、板角破壞，采取局部或挖除后，先檢查C10的調(diào)平層質(zhì)量，若破損先修復(fù)調(diào)平層，再用C35水泥混凝土回填，鋪灑粘層后加鋪與原設(shè)計(jì)相同的抗滑表層。

4.4.2 抗滑表層修復(fù)

對(duì)該路段的半幅進(jìn)行銑刨作業(yè)，清除銑刨后的表面污物，鋪灑粘層后加鋪與原設(shè)計(jì)相同的抗滑表層。

4.5 交通設(shè)施

1)已破損的溝蓋板，按照原設(shè)計(jì)預(yù)制后予以更換修復(fù);2)限制車速措施:因該路段進(jìn)出洞行駛的車輛車速都較快，如此極易對(duì)路面有很多不利影響導(dǎo)致?lián)p壞，從而造成行車安全隱患，必須在進(jìn)洞前方設(shè)置減速措施，確保行車安全。

5 施工注意事項(xiàng)

1)養(yǎng)護(hù)維修應(yīng)充分考慮運(yùn)營(yíng)隧道車流量的特點(diǎn)，加強(qiáng)與相關(guān)交警路政管理協(xié)調(diào)，優(yōu)化組織方案，合理安排工期工序，提高施工作業(yè)效率。2)養(yǎng)護(hù)人員應(yīng)嚴(yán)格遵守《公路隧道養(yǎng)護(hù)規(guī)范》《公路養(yǎng)護(hù)安全作業(yè)規(guī)范》，設(shè)置規(guī)范的施工標(biāo)志標(biāo)牌和警示燈具，加強(qiáng)施工作業(yè)人員的安全管理，相關(guān)施工機(jī)具材料不得放置于施工作業(yè)區(qū)以外。3)對(duì)臺(tái)架上作業(yè)人員應(yīng)加強(qiáng)管理，避免意外發(fā)生。4)二襯滲漏水治理應(yīng)先對(duì)施工裂縫注漿處理，后進(jìn)行施工縫引排水處理。同一滲水?dāng)嗝嫣?，?yōu)先處理拱部，后處理邊墻。

6 注漿施工過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題

1)注漿前嚴(yán)格檢查機(jī)具、管路及接頭的牢固程度，以防施工過(guò)程中機(jī)械事故傷人。

2)操作人員在配制漿液和注漿時(shí)，要戴眼鏡、口罩、手套等勞保用品，以防止損傷眼睛和皮膚。

3)注漿時(shí)注漿管附近嚴(yán)禁站人，以防爆管、脫管傷人。

4)注漿過(guò)程中要始終注意觀察注漿壓力和輸漿管的變化，當(dāng)泵壓驟增、注漿量減少，多為管路堵塞或漿液輸送不暢;當(dāng)泵壓升不上去，進(jìn)漿量較大時(shí)，應(yīng)停止注漿，檢查漿液粘度和凝固時(shí)間。

5)注漿過(guò)程中出現(xiàn)跑漿、冒漿，多屬于封閉不嚴(yán)所導(dǎo)致，當(dāng)出現(xiàn)此種情況，應(yīng)立即停止注漿，重做封閉工作。

7 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)蘭海高速(崇遵段)公路龍景隧道的施工實(shí)踐表明，隧道的防排水應(yīng)視當(dāng)?shù)厮牡刭|(zhì)條件因地制宜地采取“以排為主，防、排、堵、截相結(jié)合，因地制宜，經(jīng)濟(jì)合理”的原則進(jìn)行綜合治理。利用多向疏導(dǎo)排放系統(tǒng)，首先將大部裂隙水導(dǎo)出，再利用整體防水系統(tǒng)，阻止?jié)B漏。其次將沉積在防水系統(tǒng)之外的盡快導(dǎo)引出去。另外隧道整體防水系統(tǒng)關(guān)鍵應(yīng)該充分利用襯砌混凝土自身的防水能力，在不破壞原結(jié)構(gòu)層前提下提高施工質(zhì)量。

[1]JTG D70-2004，公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范[S］.

[2]JTG H12-2003，公路隧道養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范[S］.

[3]JTG H20-2007，公路技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)[S］.

[4]JTJ 073-2001，公路水泥混凝土路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范[S］.

[5]曹樹(shù)良，方恩權(quán).某富水區(qū)段礦山法隧道滲漏治理技術(shù)[J］.山西建筑，2011，37(5):158-159.