米文勇

(四川雅西高速公路有限責任公司, 四川成都 610031)

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高速公路營運隧道滲水的成因分析及處治措施

米文勇

(四川雅西高速公路有限責任公司, 四川成都 610031)

文章首先介紹了隧道內(nèi)滲漏水的現(xiàn)象及成因，對隧道滲漏水的處治措施進行了探討，并將相關(guān)方案應用到隧道的滲水處治中，從而驗證了方案的可行性，同時也對隧道路面滲水的處治提出了新的見解。

隧道； 滲水； 處治

近年來，隨著高速公路的飛速發(fā)展，西部地區(qū)的高速公路逐步向山區(qū)延伸，橋隧比高、縱坡大、氣候條件惡劣成為山區(qū)高速的典型特征。在山區(qū)高速的運營管理過程中，隧道的管養(yǎng)是工作的重點，隨著隧道運營時間的增加，隧道內(nèi)會出現(xiàn)各種病害，特別是隧道內(nèi)滲漏水的問題，既可能影響隧道的運營安全，又可能對隧道的結(jié)構(gòu)造成破壞，需要引起相當?shù)闹匾?。通過對各條高速公路隧道的觀察與踏勘，發(fā)現(xiàn)隧道滲漏水大多為路面滲水和拱部滲水，為治理隧道水害，必須從滲水成因方面深入分析，對癥下藥。下文將結(jié)合隧道內(nèi)不同的滲水類型，分析成因，并有針對性的提出處理措施和建議。

1 隧道滲水現(xiàn)象及成因分析

1.1 拱部滲漏水

主要表現(xiàn)為沿隧道橫截面環(huán)向發(fā)生，呈“豎直方向”，拱頂至拱腰部滲漏水直接滴落路面，拱腰至拱腳處滲漏則延伸至側(cè)墻，并蔓延，潮濕成片，拱腰處滲漏滴水現(xiàn)象最為明顯[1](圖1、圖2)。

圖1 拱腰滲水

圖2 側(cè)墻與電纜溝處漏水

拱部滲漏水的主要原因有：

(1)地質(zhì)條件差、圍巖破碎且地下水豐富。

(2)施工質(zhì)量控制不佳，主要表現(xiàn)在：①隧道施工時，初期支護背后存在空洞，形成了存水的空間，導致裂隙水的匯集，一旦有一處小裂縫，則水從該處滲漏。②二襯與初期支護之間防水板施工不規(guī)范，直接在防水板上穿孔釘在初噴混凝土表面，防水板上的孔洞易滲水。另外還有防水板的搭接長度不夠、搭接不規(guī)范等因素形成滲漏點。③兩板二襯之間的施工縫防水處理不到位，主要是中埋式止水帶固定不牢固，澆筑混凝土時有卷起現(xiàn)象；止水條未按規(guī)范設(shè)置，隨意粘貼或釘在接頭混凝土表面，接頭處密封不嚴，這兩種情況均會為地下水涌出留下隱患。④二襯混凝土配比不佳或局部振搗不密實，形成蜂窩麻面，以致形成疏松層和透水縫隙造成滲漏水。⑤受地應力的影響，拱部開裂，同樣會存在滲漏水情況。

1.2 路面滲水

主要表現(xiàn)在混凝土路面的縱向施工縫和橫向伸縮縫處滲水(圖3、圖4)。路面滲水的主要原因：

圖3 縱向施工縫滲水

圖4 橫向斷板滲水

(1)路段地下水豐富，但設(shè)計中央水溝斷面尺寸不足，導致排水不暢，地下水沿縫隙上冒。

(2)仰拱內(nèi)橫向排水管破裂，導致地下存在水壓力，一旦路面出現(xiàn)縫隙則會滲水。

(3)縱向中央水溝、葫蘆邊溝以及環(huán)向排水系統(tǒng)由于垃圾過多或者水中的鈣化物質(zhì)沉淀造成堵塞，引起排水不暢，水從最為薄弱的地方涌出，造成路面滲水。

(4)水泥混凝土斷板，為地下水涌出提供了缺口，造成路面滲水。

2 隧道滲水的處治措施

隧道處理滲水主要遵循“以排為主，防、排、截、堵相結(jié)合，因地制宜，綜合治理[2]”的原則施工，特別要做好結(jié)構(gòu)自身防水，對可能的滲水的位置進行引排和封堵。

2.1 拱部滲漏水的處理措施

隧道拱部滲漏水的處理方式采用“堵”、“疏”結(jié)合的方式。

(1)“堵”一般是指采用封堵材料堵塞滲漏通道，通常情況下采用鉆孔注漿的方式來處理。對混凝土背后空洞造成的漏水情況，一般情況下采用無機材料為主的漿液，通常情況下可注入砂漿、水泥漿；滲漏嚴重的區(qū)域可注入水泥漿-水玻璃漿液；對于混凝土不密實、混凝土裂縫造成的滲漏水情況，一般采用有機材料封堵，主要材料有聚氨酯和環(huán)氧樹脂類材料。但是，由于水的流動性，原滲漏點封堵后，可能會在附近出現(xiàn)一處新的滲漏點，為此，還必須跟上“排”的措施。

(2)“排”主要是打通一條水流通道，將滲水點的水歸集到通道中，引到邊溝中排出。

(3)處理流程：找到滲水點——表面清洗——環(huán)向刻槽——埋管——封填——表面處理——檢查驗收。

(4)關(guān)鍵環(huán)節(jié)：①要準確找到滲水點，若附近區(qū)域有多個滲水點，要想辦法將滲水歸集到一處；②環(huán)向刻槽形成U型槽，刻槽應盡量避開環(huán)向襯砌主筋，繞過橫向連接筋，勿割斷；③根據(jù)滲水量情況，埋設(shè)不同管徑的管子；④采用堵漏防水材料封填第一層，待干后涂粘結(jié)材料，最后采用防水砂漿進行外表處理。

2.2 路面滲水的處理措施

路面滲水主要是采用“排”“疏”的方式。

若是由于中央水溝斷面尺寸不夠，導致排水不暢，處理方式只有破除路面重新施工中央水溝。若是中央水溝因水質(zhì)問題導致鈣化堆積或存在垃圾堵塞，可通過檢查井對堵塞位置進行清理。對中央水溝的處理在運營通車的高速公路較為困難，主要是由于中央水溝位于路面中間，要施工必須打開檢查井，勢必會導致交通中斷。為此，不到萬不得已一般情況不會采取以上措施，而更多的是采用新建排水措施進行處理路面滲水。

(1)新建排水措施，一般情況是將水引至邊溝或電纜溝。

(2)處理流程：尋找集中出水點——橫向刻槽——倒扣槽鋼——封填——養(yǎng)護——開放交通。

(3)關(guān)鍵環(huán)節(jié)：①一般在出水點附近的下坡方向橫向刻槽；②刻槽要連通路側(cè)的邊溝，形成排水通道；③封填要采用分層填筑，第一層使用堵漏防水材料，中間層使用嵌縫劑，最后面層加鋪混凝土材料。

3 實際案例

西南地區(qū)某高速公路運營通車隧道，局部路段出現(xiàn)了滲漏水情況，對照施工資料，主要是在地質(zhì)情況破碎、涌突水較為嚴重的路段。隧道中部的車行通道拱部滲水情況比較明顯，隧道中段路面滲水情況突出。

3.1 車行通道拱部滲漏水的處理

隧道中部車行通道位于地下水豐富地段，滲水主要集中在拱頂，呈水滴狀落到路面上；拱腰部分的滲水從施工縫中滲出，從邊墻底部流出到路面上(圖5)。

圖5 7號車行通道滲水情況

針對該情況，考慮“以排為主，以堵為輔”的處治措施。對于拱頂滲水嚴重區(qū)域采用局部注漿的方式進行封堵，拱腰部分的滲水采用刻槽排水的方式處治。拱部滲水引下來后，在路面上重新形成排水體系，將水引至隧道主洞的中央排水溝內(nèi)(圖6～圖8)。將襯砌施工縫底部以上3 m開槽，埋φ100 mm排水管，引至兩側(cè)水溝。頂部有滴水或滲漏進行注漿封堵。沿左右側(cè)結(jié)構(gòu)設(shè)計線的臺帽，布置水溝，小里程水溝原混凝土基面要鑿深20 cm，便于形成橫坡排水。水溝凈空35 cm×35 cm，砂漿坐臺帽，上面安設(shè)40 cm×40 cm鐵篦子。車洞中間部分施作C25混凝土，小里程厚15 cm，大里程厚25 cm，頂面形成2 %橫坡。混凝土底部全鋪土工布，每6 m布設(shè)一處橫向排水管，排水管鏈接左右側(cè)水溝。車洞水溝縱坡排水為左線至右線1 %坡度，車洞與右線連接處設(shè)置橫向水溝4.6 m，沉砂池一處，沉砂池與右線中心水溝連通。

圖6 車行通道排水橫斷面

圖7 車行通道排水平面

圖8 車行通道排水縱斷面

目前，現(xiàn)場已按照方案對邊墻進行了刻槽、埋管、引水處理(圖9)，從施工后的情況看，拱腰部分滲水得到控制，實際施工效果良好。

圖9 拱腰刻槽施工情況

3.2 隧道中段路面滲水的處理

進入夏季多雨季節(jié)后，隧道內(nèi)局部路面滲水情況較為明顯，先期是縱向施工縫滲水，隨后因水的問題面板地板部分被掏空，車輛碾壓后形成局部斷板，影響行車安全。為此，按照路面滲水的處治措施，采取橫向刻槽寬3 cm、深10 cm，形成U型槽連通至路面邊溝，埋入30 cm×30 cm的槽鋼，倒扣到U型槽內(nèi)，再用防水堵漏材料進行封堵。采取該措施后，剛開始的一段時間效果明顯，但隨著貨車對路面板的碾壓，滲水情況很快又顯現(xiàn)出來，情況沒有得到根本解決(圖10、圖11)。

圖10 整治前

圖11 整治后

為徹底解決該路段滲水問題，對該塊路面面板進行了破碎開挖尋找出水點，5 m面板開挖后，滲水原因是由于路側(cè)邊溝堵塞，排水不暢，邊溝中的水位高于調(diào)平層高程，則從邊溝側(cè)壁與隧道調(diào)平層之間的縫隙滲到路面板下面，最終導致面板下積水無法排除。針對該路段滲水的原因做了針對性地處治措施，主要有以下幾個方面：

(1)疏通邊溝，利用高壓水槍對邊溝進行沖洗，將泥沙、垃圾等容易堵塞邊溝的清除。

(2)排除底層積水，利用堵漏劑將邊溝側(cè)壁下緣與調(diào)平層交接處封堵，避免水的滲漏。

(3)清除壓壞的石塊，做好新澆筑路面混凝土的準備。

目前，該路段路面混凝土已重新鋪筑，路側(cè)邊溝已清理，未出現(xiàn)滲水現(xiàn)象，效果明顯。

4 結(jié)束語

隧道拱部滲水采用刻槽、引流的方式處理，實施證明這種方式操作簡單、效果明顯，可以廣泛推廣。隧道路面滲水采用橫向刻槽、引流的處理方式只能作為一種臨時處治措施，要根本解決問題，必須解決出水點的問題，因此，處理路面滲水需要視滲水情況具體問題具體分析。

[1] 林乾. 漳龍高速公路隧道滲漏水處治[J]. 建筑學研究前沿, 2012(8).

[2] 呂康成. 隧道與地下工程防排水指南[M]. 北京: 人民交通出版社, 2012.

米文勇(1982～)， 男，碩士，工程師，從事高速公路建設(shè)與管理工作。

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[定稿日期]2017-03-04