贵州省交通建设工程质量监督局 贵州 贵阳 550004
摘要：西南山区隧道裂缝渗漏水病害严重，且长期得不到有效治理。本文依托贵州省内某隧道，调查了隧道裂缝渗漏水位置，分析了病害产生的主要原因，并给出了相应的治理方案。结果表明：主要渗漏水位置为环向施工缝处，施工质量差与排水系统堵塞是导致隧道产生裂缝渗漏水病害的主要原因，相应治理措施的处治效果明显。研究成果可为类似工程病害处治提供借鉴。
关键词：隧道裂缝；渗漏水病害；治理方案；高速公路
1引言
近年来随着国家“交通强国”的战略部署，我国高速公路建设的速度逐年增加，中小型隧道工程建设所占的比重亦随之增大，隧道病害也随之频发[1]。我国交通运输部有关部门统计数据显示，我国公路隧道约30%有严重渗漏水病害[2]。隧道渗漏水病害是一种最为常见的状况。公路渗漏水病害将加速围岩和衬砌的恶化，提高围岩压力，引起衬砌背后空洞，严重影响隧道结构和交通安全。渗漏水问题的发生，会缩短隧道的使用寿命，如果不能及时解决这一问题，则会对隧道的运营安全与结构方面产生重大的危害[3]。因而如何切实有效地处理隧道渗漏水病害这一“老生常谈”的话题值得我们进一步探索与研究[4-5]。
本文以贵州省内某隧道为依托，通过现场勘察、资料收集，调查了渗漏水主要发生位置，并对病害产生原因进行分析，进一步给出了病害治理方案，为类似工程病害处治提供一种解决方案和思路。
2工程概况
2.1工程基本情况
该隧道左线长度为580m，右线长度为647m，属中长隧道。左、右线的最大埋深分别为79.4和61.4m。洞轴线走向方位角约为286°。隧道内设置1处行人横洞，行人横洞布置与隧道右线轴线正交。隧道左右线平面线形均依次为R-1100，A-395，R-∞，隧道纵坡左线为2.5%、-1.632%的人字坡，隧道纵坡右线为2.5%、-1.632%的人字坡。隧道进口线间距23.4m，出口线间距13.5m。
2.2工程地质与水文地质条件
2.2.1工程地质条件
隧址区属构造侵蚀中山地貌，地形起伏较大，地形切割强烈，隧道线位内地面最大标高约1419m，最低标高约1336m，相对高差约83m，隧道走向与山体总体走向斜交，隧道穿越近北东走向的山脊，隧道进口位于倾向东南的山体斜坡中部，地形较平缓，地面坡角约为15°，隧道轴线与等高线约呈45°角相交；隧道出口亦位于一东西向的山凹内，地形平缓，地面坡角10~35°，隧道走向与山体总体走向斜交。山体上植被较发育，多为灌木和杂树。覆盖层为第四系残坡积成因(Qel+dl)的黏土层，基岩层为三迭系下统夜郎组(T1y)的灰岩、二迭系上统龙潭组(P2l)的泥质灰岩、炭质灰岩、砂岩及煤层。
2.2.2水文地质条件
隧址区内无地表水体，地下水类型主要为第四系覆盖层中的孔隙水和基岩中的岩溶裂隙水。覆盖层中的孔隙水主要赋存于黏土层中，主要接受大气降水补给，向低洼处渗透排泄，该层透水性和覆盖水性均较差，水量贫乏。岩溶裂隙水主要赋存于基岩溶隙、溶孔、溶洞等岩溶孔洞中，主要接受大气降水的下渗补给，向山凹低洼处排泄。水量受岩溶蚀孔洞的发育及贯通程度、地形、地貌等控制。
该隧道为山岭隧道，进出口均位于山体中下部，隧道洞深范围内无汇水、积水区，隧道位于地下水的补给、径流区，隧道区地下径流条件较好，总体上水量较贫乏，对隧道开挖影响较小。根据附近工点所取地下水样水质分析报告结果，根据《公路工程地质勘察规范》(JTGC20-2011)[6]判定可知地下水对混凝土结构和钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。
3渗漏水位置调查与病害原因分析
3.1隧道渗漏水位置调查
经现场调查，该隧道滲漏水主要发生在环向施工缝处，尤其个别施工缝处由于渗漏严重，冬季挂冰、积冰；另外有部分点状渗漏以及局部斜、纵裂缝滲漏。主要病害位置如表1所示。
3.2病害原因分析
隧道施工质量较差与排水系统堵塞是导致该隧道发生裂缝渗漏水病害的主要原因。一方面，因施工质量差导致该隧道的衬砌强度不足，防水板磨损、施工缝处止水带安装不到位，从而致使隧道衬砌发生开裂、渗漏水；另一方面，因多种因素致使排水系统堵塞，围岩内部水位升高，且对围岩裂缝产生润滑，降低了围岩的自承能力，作用在衬砌上的压力过高而产生开裂，进一步导致裂缝渗漏水。
4病害治理
根据现场调查，结合实际的渗漏水部位，采用“刻槽导流封排法”对衬砌裂缝、排水系统堵塞问题进行处理，以减少甚至杜绝渗漏病害的发生。
4.1 裂缝处理
（1）首先用钢丝刷或风砂检将待施工的裂缝两侧各宽5cm、深3mm混凝土表面清洗干净，除去原表面的泛碱、尘土、薄膜、油漆、表面涂层及其它外来物，并铲除疏松、空鼓和蜂窝结构，使表面彻底浸透；
图1 裂缝处理
（2）对裂缝涂刷2~3遍配置好的封闭材料(SHOBOND#101高分子树脂主剂和硬化剂按重量比7：3比例混合，配制前需精准称量。混合时需充分搅拌，混合均匀)，涂抹总厚度不应小于2mm，后用高分子树脂材料再刷(刮)一次至原衬砌表面，厚度小于1mm。作法效果如图1所示。高分子树脂材料性能指标见表2。
在隧道结构安全的前提下，根据隧道衬砌渗漏水严重程度分别对裂缝处进行凿槽埋管、注浆加固并封堵渗水等方法；总体思路为：防水和排水按照防、排、截、堵相结合的原则进行综合治理，是洞内与洞外构成完整的防排水系统。
（1）衬砌施工缝漏水处理
在施工缝处凿槽埋设半管形成环向排水，辅以浅孔排水，降低二衬砌背后水位，利用排水沟的空间，将施工缝处的环向出水引出隧道。施工步骤与要求如下：①将待施工的混凝土表面及周围清洗干净，除去原装饰、泛碱、尘土、薄膜、油漆、表面涂层及其它外来物，并铲除疏松、空鼓和蜂窝结构，使表面彻底浸透，但要除去积水和明水→②刻矩形槽：沿环向施工缝开槽方向固定两条扁钢，用锯槽机顺扁钢锯出两条缝后，用气动风铲凿除两缝之间混凝土→③沿槽方向，按25cm间距钻孔，置φ8螺丝→④半管底边与下垫的橡胶条之间涂抹硅酮密封胶→⑤将半管安装在槽内，注意将φ50塑料花管引出的水排入半管范围以内，紧固半管两边螺丝，使橡胶条密贴在槽底面→⑥检查安装情况，管内加水检查渗透水情况，如有渗漏水现象则重新安装→⑦用硅酮密封胶封闭防半管与槽底接触面→⑧采用环氧树脂砂浆填充凹槽。
（2）点漏水注浆封堵
施工步骤如下：查出渗漏点→埋设化学注浆头→试压→注浆。
（3）衬砌横缝渗漏水处理
处理步骤如下：沿裂隙凿3cm深15cm宽凹槽，间隔50cm埋设铝制注浆管，用205双组份高聚合物化学注浆并封堵→根据裂缝长度及漏水情况确定3~5m间距(可根据实际情况调整)用钻钻孔，将水用管导出，再环向凿槽将水引致路面边沟排出洞外→涂刷防水面涂→养护→封堵→检查。
4.3治理效果
根据上述治理措施对隧道渗漏水病害进行治理，治理效果见图4。在治理前，隧道表面大面积被水体侵蚀，出现较严重的隧道裂缝渗漏水病害，严重威胁导隧道的安全运营；在治理后，隧道表面干燥，开槽接缝处未再次出现渗漏现象，治理达到预期效果。
（a）治理前 （b）治理后
图4 隧道裂缝渗透水治理对比效果图
5结论
（1）隧道主要渗漏水位置为环向施工缝，另外有部分点状渗漏以及局部斜、纵裂缝滲漏。
（2）施工质量较差与排水系统堵塞是隧道裂缝渗漏水病害主要产生原因，应加强施工质量管理，并及时疏导排水系统，防止病害产生。
（3）采用“刻槽导流封排法”进行隧道裂缝渗漏水病害处治，处治效果良好，可为类似工程病害治理提供借鉴。
参考文献
[1]杜锋涛,冯博,张毅涛,等.八关里隧道病害处治[J]. 筑路机械与施工机械化,2018(2):85-88.
[2]丁浩,江星宏.公路隧道渗漏水病害分级方法优化思考[J]. 公路交通技术,2017(6):89-94.
[3]冯勇,朱小明,等. 电防渗新技术在隧道渗漏水处治中的应用研究[J].中国建材科技,2019,28(03):85-87.
[4]万利,吕康成,李振江,等. 隧道衬砌渗漏水微创伤处治技术[J]. 地下空间与工程学报,2012,8(6):1239-1243.
[5]邹育麟,何川,周艺,等.重庆高速公路现役营运隧道渗漏水病害统计及成因分析[J]. 公路交通科技,2013,30(1):86－101.
[6]JTGC20-2011,公路工程地质勘察规范[S].人民交通出版社：2011.
作者简介
贾进，身份证号：522225197911120016，工作单位：贵州省交通建设工程质量监督局，学历：大学本科，2002年7月毕业于贵州工业大学岩土工程专业。
论文作者:贾进
论文发表刊物:《防护工程》2019年12期
论文发表时间:2019/9/3
标签：隧道论文; 渗漏水论文; 病害论文; 裂缝论文; 围岩论文; 表面论文; 山体论文; 《防护工程》2019年12期论文;