摘要：随着经济快速发展，隧工工程数量有所增多，是公路、铁路等工程中的重点组成部分。本文主要围绕高速公路隧道渗漏水成因分析、高速公路隧道渗漏水对衬砌结构的影响、高速公路隧道渗漏水对衬砌结构的危害及治理措施等方面展开分析，考虑到高速公路渗漏水将公路结构造成不利影响，需要加强对公路渗漏水防范措施的研究，以便充分发挥高速公路效能。
关键词：高速公路隧道；衬砌结构；渗漏水
前言：高速公路主要部位通常位于地面以下，如果不能做好防护工作，可能造成渗漏、衬砌坍塌等安全问题。地下水渗漏对隧道运营耐久性和安全性有严重影响，因此，在进行高速公路设计时需要结合地质情况等因素来进行隧道系统的设计。渗漏水问题是目前危害高速公路结构安全的主要原因，需要从隧道渗漏水成因着手，尽快制定恰当的治理方法。
1.高速公路隧道渗漏水成因分析
在对高速公路隧道渗漏水成因进行分析时，可将其主要分为自然环境因素、排水结构设计以及排水考虑因素等。首先，在自然环境方面。地表以下的岩石类型将存在较大变化，加强隧道稳固性的因素主要有周围岩石性质、构成形式与地下水情况等。当隧道开通后，周围岩石还处于不断形变中，这种情况下对防排水设施及衬砌结构有严重威胁，容易产生渗漏情况。隧道地表水沿着地下岩石缝隙进入地下，并进一步流入暗河中，如果出现大面积降水，管道和缝隙的疏水能力将不能满足地下水流通需求，将造成雨水凝聚，进一步流入隧道，对防排水设施施加压力，造成排水设施和隧道结构的破坏。另外，高速公路隧道通常经过暗河和断层等地带，当出现大规模降水时，这些地带将产生大量渗漏水，排水系统无法保证地下水的及时排出，进而造成隧道漏水问题。其次，从防排水结构及施工角度出发。防排水体系设计对隧道渗水问题有直接影响，如果实际设计时忽略了大量降水情况，将导致防排水体系面对大规模降水时排水功能不足。
施工过程中存在的问题主要包括：隧道施工方法和支护措施和设计考虑的地质情况有较大差距，无法保证设计方案的适用性；施工缝止水带存在缺陷同样容易导致渗漏水情况；防水板焊接不严密或模筑时遭到破坏；其他防排水设施的管道被封堵等。当出现上述问题时，会造成隧道渗漏情况，因此，要求施工单位注重防排水设施设计及施工的合理性和有效性，以免出现渗漏问题[1]。最后，造成高速公路隧道渗漏水问题的因素还包括防排水设施与衬砌结构的完整性。隧道工程主要涉及地表以下的结构施工，属于隐蔽性工程，在实际设计时不能完全熟悉工程所处的地质环境，这种情况下将造成设计图纸与实际施工存在一定差距。如在具体施工过程中，没有结合地质情况和岩石结构进行相关数据的调整，将容易造成轨道运营过程中出现渗漏。防排水体系与衬砌结构的可靠性是决定渗漏水问题的关键因素。研究表明，出现的渗水问题大多数情况是由排水沟封堵造成的，当水流流通不畅时，会增大水压力，对衬砌结构造成破坏。
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2.高速公路隧道渗漏水对衬砌结构的影响
在对隧道渗漏水对衬砌结构的影响进行分析时，以中埋深、拥有地下水地带的单洞隧道模型为例，通过对贯通性裂缝在拱顶、拱肩等部位出现的渗漏现象进行数据推算处理。该隧道埋深为60m，采取V级衬砌支护，二次衬砌为厚度45cm的防水设施，纵向长为1米。假定防排水体系失效时，水从二次衬砌裂缝进入隧道中，从衬砌体受水压影响来看，发生渗漏水部位的水压力较大，当出现渗漏现象后，拱肩和边墙等位置的压力有明显增加。在地下水中，当防排水系统损坏时，缝隙是唯一的疏水方式，这种情况下对拱顶、边墙等部位的渗漏情况进行验算，并与没有产生地下水裂缝衬砌进行对比，可得出：二次衬砌结构上缝隙渗漏部位与没有缝隙位置相比，受到的水压力较大。与没有地下水的裂缝位置相比，发生渗漏时的最大应力部位发生了变动，当漏水出现在拱顶部位时，则最大应力处从拱底转移到缝隙处。在安全系数上，缝隙渗漏部位的安全系数为0，隧道衬砌等位置的安全系数同样发生了变化。对衬砌各部位渗漏情况进行分析后，可发现当裂缝位于拱肩部位时，衬砌安全性能最差。
3.高速公路隧道渗漏水对衬砌结构的危害及治理措施
对于高速公路隧道而言，当隧道衬砌结构受到水压力作用时，将造成隧道结构稳定性大幅度下降，尤其在局部荷载过大时将造成衬砌结构破裂，并且衬砌中的钢筋在长时间浸泡下将出现锈蚀，从而导致衬砌结构安全性较差。隧道渗漏还会造成衬砌裂解，缩短隧道使用寿命，将不利于高速公路效能的发挥。另外，水中酸、碱、盐等成分或冰冻现象将极大程度降低衬砌结构耐久性[2]。在严寒地区，隧道长期处于冰冻环境中，会造成衬砌开裂，当周围岩石出现冻胀情况后，会影响衬砌结构完整性。在山区地段开展隧道施工作业时，地质和地形都较复杂，将遇到断层、溶洞等地理情况，而在隧道排水体系中通常利用半包式结构，采取疏水泄压的措施，可减轻衬砌周围压力，以免对隧道造成破坏。但是这种方法不适用于降水规模较大的情况，会造成衬砌体系的破坏。针对上述问题，可选择以下治理措施：首先，对于轻微渗漏来讲，可采取封堵方法进行处理，在衬砌中浇筑灰浆拦截渗漏水；其次，在中度渗漏处理上，由于渗漏水源头不固定，需要选择输水方式处理，通过挖通疏水管道将水导出排水沟外；最后，在重度渗漏处理上，考虑到水有稳定源头，可采用排水方式处理，利用泄水洞和集水廊道将地下水引出隧道外。具体来说，在治理隧道渗漏问题时，需要结合实际情况，合理选择处理方式，从而保障衬砌结构牢固性。
结论：综上所述，高速公路隧道对我国运输业、交通业等行业的发展有重要作用，为了保证隧道的顺利通行，要求相关技术人员加强对隧道渗漏水原因与其对公路结构影响的研究，并在这个基础上采取针对性的防护措施。造成隧道渗漏水问题的影响因素包括自然因素、衬砌结构和防排水设计等，出现渗漏现象时将增大裂缝位置压力，对结构稳固性有严重威胁，这时需要遵循疏水为主、封堵为辅的治理原则。
参考文献：
[1]李骏. 高速公路隧道主体结构安全分析及养护对策研究[D].石家庄铁道大学，2017.
[2]杨战辉.高速公路隧道渗漏水成因及对衬砌结构的影响研究[J].福建质量管理，2016（04）：185-186.
论文作者:杨朔
论文发表刊物:《基层建设》2018年第11期
论文发表时间:2018/6/5
标签：隧道论文; 渗漏水论文; 结构论文; 高速公路论文; 疏水论文; 情况论文; 地下水论文; 《基层建设》2018年第11期论文;