浅谈隧道渗漏水的原因及治理措施

浅谈隧道渗漏水的原因及治理措施

【摘 要】铁路隧道工程渗漏水会危及安全运行，因此在施工中必须采取措施，防止铁路隧道出现渗漏水的不良质量现象。

【关键词】隧道；渗漏水；措施 0 前言

由于隧道渗漏水,增加隧道内空气湿度,造成铁路钢轨、通讯、照明等设施损坏。由于道床及路面积水,尤其是隧底翻浆冒泥,直接危及隧道的使用功能,造成不应有的交通事故；隧道漏水加快了衬砌混凝土的碳化速度,特别是有腐蚀性的地下水,能破坏混凝土结构,减少铁路隧道的使用寿命。隧道内保持干燥是保证隧道内行车安全的重要指标,如何做好隧道防水混凝土质量控制工作是实现隧道内干燥目标的关键。

1 铁路隧道工程渗漏水的危害

隧道工程渗漏水，会使钢筋混凝土内部存在的氢氧化钙溶失，PH值变小，容易导致混凝土结构中的钢筋发生锈蚀，并会加快结构混凝土的碱骨料反应，从而影响到结构安全，缩短了工程的使用年限；会失去它的使用功能；须常年采用机械排水和使用抽湿机或用吸湿剂除湿，均会造成能耗损失，成本飙升。

2 隧道渗漏水的主要形式

隧道病害的主要类型有衬砌裂损,渗漏水和钢筋外露,边墙鼓胀开裂,拱顶掉块,基底软化,翻浆冒泥等。其中渗漏水病害的表现形式主要有拱顶渗水、滴水,拱脚处渗水、淌水,伸缩缝部位渗水、淌水,侧墙渗水、淌水,局部涌水、涌泥,道床积水等,在冬天则表现为顶部形成冰挂,侧墙形成冰柱,道床形成冰堆、冰坡等。

3 隧道渗漏水的原因分析

3.1使用的防水材料质量不高。随着我国国民经济的高速发展,大量建设工程不断上马,造成了对防水材料的旺盛需求,刺激了各种防水材料厂的快速发展。有些厂家既无人才,又无技术和设备,造成假冒伪劣产品盛行,自然会影响防水工程质量。具体到隧道工程中,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。

3.2设计及施工不尽合理。混凝土和易性差或施工工序质量控制不严,导致混凝土质地不均匀,捣固不密实或出现漏振,形成疏松层和蜂窝,或留下各种形状的透水缝隙。裂隙水较发育或有泉眼处没有进行引排水。施工缝处止水带埋设不规范,挡头板粗糙。先拱后墙法施工的拱脚浮碴清理不干净,马口回填不密实,造成渗漏水,这种现象也较普遍。塌方造成衬砌混凝土拉裂,膨胀围岩作用引起衬砌开裂；塌方处理措施不到位,衬砌背后回填不密实,由于应力过大引起开裂；先拱后墙法施工的马口开挖顺序不当,长度过大,拱脚下沉引起拱部开裂；因地质不均匀下沉造成衬砌开裂。以上裂缝都会造成较严重的渗漏水,治理也较困难。岩石隧道光面爆破效果不好。衬砌结构同围岩结合不紧密,不仅恶化了衬砌的受力条件,造成围岩的进一步松动,而且还会在衬砌背后造成存水空间,为地下水的侵入打开方便之门。喷射混凝土表面粗糙,对施工和服务期的防水板极易造成压痕和擦伤,影响防水层的完好,从而造成渗漏。隧道中心水沟因泥砂或冰冻堵死无法排水,必然使隧道产生渗漏。

4 铁路隧道渗漏水治理措施 4.1隧道渗漏水治理宗旨。隧道渗漏水治理宗旨为以“排”为主,采取“防排、堵、截”相结合的方法,因地制宜,进行综合治理。

4.2排水处理。隧道在开挖过程中,首先要对山表渗水及地下涌水引起高度重视。开挖过程中,发现渗水,应寻找水源,如是地表水,应进行及时引排,在隧道山体表面,不应留有坑槽,以防积水；如是地下水,应找到出水点,进行有力的封堵；如水压过大,则宜将其引排至永久排水系统中。开挖后,如边墙、拱部渗漏水,应在喷射混凝土之前将透水软管或塑料盲沟之类排水管道预埋于岩面上的出水点,采用钢钉固定牢固,喷射于初期支护的混凝土中,将排水管道引入拱脚,可临时开挖排水沟,将水引出洞外,待永久排水系统完工后,再将水引入永久排水沟内。如隧底涌水,可在仰拱开挖成型后,在仰拱下部再开挖纵、横向盲沟,沟内铺碎石并用土工布包裹,盲沟应引出洞外。隧道初期支护完成后,在铺设防水板之前,要对初支表面的钢筋头、锚杆头等尖锐物进行齐根切除,然后检查喷射混凝土表面的平整度,对仍有外露的尖锐物进行砂浆抹平,以防刺破防水板。按设计要求铺设纵、横向排水管及环向排水盲沟,要控制布设间距和数量及长度,环向盲沟的布设间距可做相对控制,即对附近有出水点的,可做适当调整。

4.3渗漏水处理。衬砌两侧墙部渗水时,沿出水点开凿一道引水小槽,引至永久性排水系统。小槽断面5cm×5cm即可(如渗水较大,可适当开凿深一点)。将小槽四周修整顺畅,平顺。取半根50mmPVC反扣于小槽内,要尽量与内壁靠拢,用堵水剂或环氧树脂砂浆等高防渗性的材料将小槽填实并抹平。如仍未能解决问题,则要用嵌缝密封胶将整个小槽全部密封。靠近拱部渗漏水的处理较为复杂,多采用注浆。注浆时,按1m～2m间距布设注浆孔,孔深应严格不大于各段钢筋混凝土衬砌厚度,不能打透初期支护,孔径为42mm,埋设注浆管。由于不可避免的混凝土浇筑不连续性,容易导致施工缝、沉降缝发生渗漏,处理方法比较单一且效果较好。将渗水施工缝或沉降缝沿渗水点开凿1cm的小缝,充分清除石屑、粉尘和松动物,在小缝底部压入底衬泡沫条,起到导流的作用;然后将单组反应型聚氨酯嵌缝胶或双组分聚氨酯嵌缝胶等嵌缝材料用灌缝枪压入缝内至密实即可。

4.4二次衬砌渗漏处理与控制。引流堵漏对于滴水及裂纹渗漏处，可采用凿槽引流堵漏施工方法。如在渗漏部位顺裂缝走向将衬砌混凝土凿出一定宽度和深度（如宽20 Irfn，深30 mm）的沟槽，埋设直径略大于沟槽宽度或与沟槽宽度相当的半圆胶管将水引入边墙排水沟内，再用无纺布覆盖半圆胶管或防水堵漏剂封堵，然后用颜色相当的防水混凝土封堵或抹面,因此应特别加以严格控制。

5 防止混凝土衬砌收缩裂缝的措施

施工中严格根据规范要求控制好原材料的质量,不合格的原材料绝不能进场。严格控制混凝土的配合比。配合比的选定要通过试验室反复试验确定,其抗渗强度比设计要提高0.2MPa。具体控制有以下几点。

5.1控制水泥用量。防衬砌开裂的主要措施之一就是在满足混凝土强度、抗渗性的条件下,尽量减少水泥用量,既降低了成本,更重要的是降低了水化热。基于此,在满足强度的条件下,实际施工中应将水泥用量控制在280kg/m3～300kg/m3之间。

5.2降低水灰比。尽量减少混凝土的泌水干缩，应当是混凝土防渗抗裂的目标,因此,减少水的用量是保证混凝土抗渗性的另一个主要措施,也是提高混凝土耐久性的重要因素之一。在实际施工中,针对泵送混凝土坍落度和和易性的要求将水灰比控制在0.5%。

5.3坍落度控制。坍落度的大小也是影响混凝土裂纹的一个重要方面,在实际施工中,为了便于泵送,将入模坍落度控制在11cm左右；考虑到重庆地区气温高,拌合站距离洞口的不同,现场考虑坍落度损失,对坍落度根据实际气温等情况适当调高,但不超过14cm。

6 结束语

通过分析铁路隧道渗漏水的危害和原因，认识到做好隧道防水施工的重要性，在隧道施工过程中应采取措施，保证隧道的施工质量，避免渗漏水现象的发生。