隧道渗漏水原因分析及治理

作者：王建华

来源：《城市建设理论研究》2013年第41期

摘要：渗漏水是隧道最为常见的病害之一，隧道漏水带来的危害是很严重的，不仅损坏顶棚、内装、通风、照明、安全等各种附属设施，而且路面积水引起眩光、车辆打滑等，影响车辆正常安全行驶。因此，在隧道设计和施工过程中，应有针对性地对隧道本身所在的环境特点进行有针对性的设计施工，并掌握多种隧道渗漏水的治理方法。本文首先分析了隧道工程渗漏水的现状及其表现形式和危害，然后归纳了渗漏水的原因，最后从四大方面详细介绍了隧道渗漏水的治理措施。

关键词：隧道；渗漏水；防水质量；排水；封堵

Abstract: leakage of water is one of the most common diseases of the tunnel, the tunnel leak the harm is very serious, not only the damage to the roof, interior, ventilation, lighting, security and other ancillary facilities and surface water caused by glare, vehicleslip, etc., affect the normal vehicle safe driving. Therefore, the tunnel design and construction process, should be targeted to the tunnel where the environmental characteristics of specific design and construction, and to master a variety of tunnel seepage water governance. This paper analyzes the status quo of the leakage of water tunnel project and its manifestations and hazards, and then summed up the reason for leakage of water, the final details from the four tunnel seepage water governance measures.

Keywords: tunnel; leakage of water; the waterproof quality; drainage; closure 中图分类号：U45文献标识码：A文章编号：2095-2104（2013） 隧道工程渗漏水的现状

目前的隧道工程大都采用复合式衬砌，即衬砌结构包括初期支护与二次衬砌。在洞内， 与衬砌结构相适应的隧道工程防排水技术近年来也得到了很大发展，不过在隧道洞内总体思路仍然是防水层防水，即在初期支护与二次衬砌之间设置防排水层(主要是土工布、排水板和防水板)将水导入各种排水管，与之配套使用的还有弹簧半圆管、止水带、止水条以及盲管和盲沟等。

但是，即使采用了现有的各种防排水材料和工艺，隧道渗漏水现象依旧未能很好解决，尤其是在地下水丰富地区建设隧道工程，很少能做到衬砌不漏水、不滴水、不渗水，由此而带来的隧道工程渗漏水治理在很多隧道工程中花费了相当多的人力和财力。“十隧九漏”说明了隧道渗漏水的广泛性和普遍性。而且在富水地段，隧道工程施工过程中所出现的大面积渗水、漏水乃至涌水也恶化了施工作业环境。

隧道工程渗漏水的表现形式及危害 （一）渗漏水的表现形式

隧道渗漏水主要表现为拱部漏水、边墙淌水、施工缝、变形缝及混凝土裂缝渗漏水，隧底道床及路面积水和隧底翻浆冒泥等。 （二）渗漏水的危害

隧道渗漏水对隧道稳定、洞内设施、行车安全、地面建筑和隧道周围水环境产生诸多不良影响甚至威胁，会增加隧道内湿度因而降低电气设备的功能，绝缘设备失效，电路短路，漏电伤人；或引起机械设备、隧道内钢轨等锈蚀，缩短设备、钢轨及其附件的使用年限，严寒地区还会产生挂冰侵入限界，严重时将危害到隧道及地下工程的运营安全；重则威胁人员安全，冲毁洞内机械设备，造成塌方，淹没工作面，中断施工，造成重大经济损失，危害环境。而隧道内各种病害并不是单独作用的，由于渗漏水、积水，将会造成衬砌开裂或使原有裂缝发展变大，加重衬砌裂损。当漏水是有害水时和发生冻结时，也将加快了衬砌混凝土的劣化，并随着渗漏水的不断发展，使混凝土侵蚀日益严重。 隧道工程渗漏水的原因分析 （一）设计原因

1、由于某种原因，隧道设计在山沟破碎带或断帶上，地表水大量补给地下，最终造成隧道渗漏。

2、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。

3、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。 （二）施工原因

1、混凝土没有按放水级配设计施工，在地下水压力较大的地方，由于抗渗标号低于相应水压，从而出现渗水现象。

2、混凝土捣固不密实，形成蜂窝，因而局部渗漏较多。混凝土在硬化过程中，由于多余水分(未起水滑作用的游离水分)的蒸发，在混凝土中形成透水的开放性毛细管路，尤其是混凝土拌合物在沉降水过程中析出的一部分备挤向上面，一部分聚集在集料颗粒上面形成透水的管。

3、衬砌混凝土材料中有杂物，腐烂后形成缝隙或孔洞。

4、灌注混凝土的工作未加处理或处理不当，产生结合不严的漏水缝隙。 5、先拱后墙或先墙后拱施工的拱墙连接处填不严，形成渗漏。 6、预留孔洞没有按防水要求处理也会形成渗漏通道。 （三）隧道排水系统不健全

有限制地排出衬砌背后的地下水，减小地下水对衬砌的压力，是结构防水的关键所在。但目前隧道施工中，虽建立了防排水体系，但由于种种原因，常使体系功能失效。如在二衬或注浆施工中，由于对排水盲沟、盲管未进行有效的保护，砂浆堵塞盲沟、盲管，未起到排水作用，有的不设泄水孔或泄水孔堵塞，上部盲沟、盲管的水排不到排水沟中，这样衬砌背后地下水越积越多，并在衬砌薄弱地方渗流排泄出来。 （四）隧道基底处理不当

隧道底板是防水最薄弱的部位。在以往隧道设计中，底板不采取任何防排水措施，仅靠仰拱或铺底混凝土进行防水。但施工中经常出现漏洞，主要是基底处理不干净，有残留的泥水，浇筑时混凝土不能和地层紧密结合，中间存在泥沙夹层，影响混凝土的质量，给防水造成了极大的隐患。隧道运营后，在列车动载及冲击荷载的作用下，隧道底板破裂，轨道变形，直接危及行车安全。

（五）使用的防水材料质量不高

在到隧道工程中，防水板本身存在较多缺陷，拉伸强度、延伸率、抗刺破能力不足，焊接性不好，耐侵蚀性能力不足，厚度不够，防水涂料的强度、延伸率不足，与基层粘结强度不够，长期耐水性不良，防水外加剂对混凝土强度、和易性、凝固时间、固化收缩性能的不良影响等都是造成隧道渗漏水的重要因素。 隧道渗漏水的有效治理方法

（一）隧道渗漏水治理的总体思路

隧道滲漏水治理宗旨以“排”为主，“防、排、堵、截”相结合的方法，因地制宜，进行综合治理。

（二）防水措施 1、地表水防治措施

根据地，因地制宜地在洞顶设置防水设施，如将地表填平夯实、铺砌、勾补、抹面，将坑穴或钻探孔堵死、封闭，从而有效地防止地表水渗入衬砌中。 地下水防治措施

围岩中地下水的防治措施比较复杂。首先，应探明水的来源和水的渗流形式，区分是裂隙水还是地下水。其次，要针对具体情况采取相应措施。在围岩破碎、涌水易坍塌地段，采取直接向围岩内压浆的方法，当围岩条件很好且水量不大时，可以不压浆，直接采用隔离防渗措施；若涌水量很大，还要采用化学浆液进行固结，然后再采取隔离措施。 （三）排水措施 1、一般排水法

隧道进洞前应先做好洞顶、洞口、辅助坑道口的地面排水系统，防止地表水的下渗和冲刷。洞外路堑向隧道内为下坡时，路基边沟应做成反坡，向路堑外排水，并在洞口3m～5m处设置横向截水设施，拦截地表水流入洞内；洞顶排水沟应与路基边沟顺接组成排水系统。洞内排水，要根据衬砌的形式和防水设施情况设置纵向排水沟、横向排水盲沟以及路面排水横坡等。

2、凿槽排水法

主要用于拱、墙单点线流、股流、射流等水量较大而不易用以上几种堵水措施处理的渗漏部位。其方法是从渗水点起凿槽，在槽中埋设半个聚氯乙烯管或塑料排水板，外用防水砂浆封闭。

3、可排水止水带预防施工缝渗漏

可排水复合橡胶止水带是能对环向施工缝中的渗水进行“先排后堵”的新型止水带。可排水复合橡胶止水带为内置式止水带，设置在衬砌厚度的中间，横断衬砌环向施工缝。当环向施工缝内出现渗水时，渗水沿环向施工缝流至止浆滤水带，由于止浆滤水带可渗水，渗水很容易进入排水通道，并由其排入隧道的排水系统。如果部分渗水在穿越止浆滤水带时沿止水带与混凝土之间的间隙横向流动，则会遇到粘贴在止水带翼缘上的遇水膨胀橡胶条的阻挡。遇水膨胀橡胶条遇水后膨胀，使止水带翼缘与混凝土之间的间隙密实，渗水沿横向流动，阻力增大，从而提高止水带的止水能力。

（四）封堵措施 1、嵌缝堵漏法

主要用于局部施工缝浸水、渗水等水量较小的部位处理。隧道环向施工缝堵漏采用嵌入复合式膨胀橡胶条，结合凿槽埋管，将水引入测沟；隧道纵向缝堵漏采用嵌入式自粘型止水条进行封堵。 注浆堵水法

（1）向衬砌内部注浆

衬砌内部空洞、裂纹与围岩裂隙及回填层相比要小得多，一般采用超细水泥。超细水泥的可注性与化学浆液相近，无毒、无污染、结硬强度高、耐久性好，是衬砌内部注浆的理想材料。

（2）向基底注浆

一般在行车间隔内进行，要求注浆材料必须具有快凝、早强、高强、微膨胀的性能，而且耐久性好。注浆材料曾使用过水泥水玻璃混合液可注性好早期效果也好，但是水玻璃的耐久性差，不久病害重新出现。近年来新应用了GRM水泥注浆，该水泥初凝13～15min，终凝16～18min，具有充分的操作时间，可注性好（15min以内净浆流动度＞260mm），从初凝到终凝基本上是突变的，具有微膨胀性能。灌浆结束后30min结硬强度达到8MPa以上，28d抗压强度大于50MPa，这是向基底注浆的首选材料。 结语

综上，渗漏水病害是隧道工程存在最为广泛的病害，因此有效的治理方法是值得关注的。治理方法的选择要依据渗漏水病害成因和程度，因地制宜，不同的环境成因和病害程度要采取不同的治理方法，否则就会出现浪费大量财力、物力和人力的情况，或是出现达不到预期治理效果甚至是反效果的现象。随着地下工程技术的发展及防水技术的进一步完善，相信不久的将来隧道工程的防水技术会取得更突出的成就。 参考文献

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