基于隧道工程案例浅谈隧道漏水成因及处理措施

基于隧道工程案例浅谈隧道漏水成因及处理措施

随着我国交通行业的迅速发展，运营隧道也越来越多，隧道在使用过程中主要病害有漏水、衬砌腐蚀裂损等。隧道严重漏水直接危及行车安全，阻碍正常的交通运营，本文基于某隧道渗漏水现象原因分析，及相应的处理措施以供借鉴参考。

标签：隧道漏水；原因；处理措施

1、隧道漏水常见形式

隧道漏水病害主要体现在：二次衬砌表面渗漏水包括点状漏水，线状漏水，面状漏水；隧道仰拱及路面冒水涌水；隧道拱顶空洞漏水。下面以贵州某两座隧道工程实例为依托，简要介绍隧道漏水成因，及相应的处理措施

2、隧道漏水案例

2.1杨家山隧道

杨家山隧道位于花溪二道起点段K1+080至K2+410，隧道全长1330m，为双向六车道小净距隧道，杨家山隧道于2011年7月通车运行，并于2014年6月完成竣工验收。在隧道运营之后，出现雨季漏水现象，漏水情况如下所示：

左幅ZK1+600～ZK1+800之间漏水严重，中央排水沟检查井处向外涌水，流量较大；右幅YK1+505处1#车行横通道处漏水严重，主要为缝状漏水。

2.2 分水岭隧道

隧道起讫桩号：K15+880～K16+315，共长435m，为双向两车道单洞隧道，建筑限界净宽：8.5m，净高：5.0m，埋深10～70m。公路等级：二级公路。通车以后近几年出现漏水现象，主要为二衬面渗漏如下所示：

3、隧道漏水原因分析

3.1自然因素：

杨家山隧道水文地质条件较为复杂。场地位于贵阳向斜北端西翼，拟建道路自北向南竖向穿过通过小关向斜西南翼。断裂、褶皱发育，控制性构造为呈北东—南西向延伸的断裂。地层Z（Y）K1+240以北总体倾向南东，倾角35～50°；Z（Y）K1+240以南总体倾向北西，倾角70～80°；隧道通过路段及附近共计发育有断层2条。进出口300m段有岩溶裂隙水渗入，距出口段300m地下水丰富，中段在Z（Y）K1+800地表沟水在隧道开挖后可能向隧道渗漏，蔡家关断层带裂隙发育，是导水断层。

分水岭隧道通过区地表多为第四系覆盖层，区内为一套砂泥页岩夹煤系地层组成，为相对隔水层，地下水以潜水为主，主要以裂隙水及孔隙水的形式存储，运动于覆盖层及基岩裂隙中，接受大气降雨补给，向低洼沟谷排泄，（桩号K16+280m处有小泉水渗出）。进出口段位于区内唯一汇水排泄沟槽，根据现场初步踏勘情况，隧道渗漏量随降雨量而变化，雨季时期漏水情况严重，旱季渗漏不明显，表明渗漏水来源大都为地表水。由于开挖隧道，周围一定范围内形成了围岩松动区，围岩应力发生调整，地下水流向改变，雨季丰富季节大量地表水未有及时引排，便有可能沿着围岩裂缝渗漏汇集于隧道周围。

3.2人为因素：

杨家山隧道左幅地表受某小区施工影响，隧道顶部地表形成局部积水坑，且没有引排措施，小区开挖施工导致隧道原地形地貌被破坏，强降雨天气下隧道顶部地表水无法排出汇集于此向隧道内渗漏。

3.3施工质量因素

混凝土质量：二衬保护层厚度不够或不均匀产生裂缝，振捣不均匀二衬表面产生蜂窝麻面或离析，衬砌混凝土浇筑不密实存有空洞或厚度不足等现象，均会使得二衬防水效果破坏，抗渗能力降低。岩层中的水常常聚集在衬砌后面。当二衬某处结构破坏出现裂缝裂纹，裂隙水将会逐步渗透，随之洞内出现漏水现象。

防排水质量：隧道防排水系统包括防水板、横向纵向排水盲管、施工缝变形缝止水带的安装铺设及隧道路侧边沟、中央排水沟，任何一个环节质量出现问题都会造成隧道内排水不畅，渗水漏水。

根据现场勘踏情况来看分水岭隧道进出口洞顶排、截水沟均已失效，起不到很好的排水作用。杨家山隧道路面中央水沟封堵导致排水不畅，出现路面涌水现象。隧道共性漏水部位为，施工缝，变形缝漏水，部分二衬墙面有点状渗漏及面状渗漏现象。

4、隧道漏水处理措施

隧道漏水治理采取“以排为主，防、排、堵、截相结合”的原则。结合雷达检测和现场调查成果，判断隧道漏水具体部位和破坏形式，有的放矢采用不同的处理措施。

4.1渗漏水检测

仅用肉眼观察难判定内部渗漏点的具体位置，因此利用地质雷达或红外探測等探测技术对隧道进行无损检测，查明混凝土衬砌结构内的空洞、空洞积水及衬砌结构渗水的具体部位，为隧道渗漏水治理提供有力依据。

4.2具体处理措施

隧道防排水系统一般由以下构成：（1）防水措施：在初期支护与二次衬砌之间敷设一层复合式防水板作为第一道防水措施，拱部及边墙二次衬砌采用抗渗防水混凝土作为第二道防水措施。二次衬砌变形缝用中埋式橡胶止水带和背贴止水带止水，施工缝采用遇水膨胀止水条和背贴式止水带止水。（2）排水措施：在初期支护与防水层之间设置环向盲沟。沿隧道两侧设置纵向排水管。环向盲沟将二衬背后积水排入纵向盲沟，然后通过横向盲沟将水导入隧道底部的中央排水沟，最终引水至洞外排水沟。（3） 路面水通过两侧边沟进行引排。边沟设置沉砂池，中心排水沟设置检查井，使隧道排水设施具有了可维修性。（4）为了截排地表水，在洞口仰坡及边坡以外5m的适当位置设置截水沟，将洞口范围雨水经截水沟汇入路基边沟或自然沟渠中。

治理隧道渗漏水病害，首先要充分利用已有的防排水设施，检查防排水系统各环节的有效性，并根据不同的破坏程度逐一治理。

4.2.1洞外处理：

重点做好隧道浅埋段区域的防排水措施以控制地表水汇集于隧道周边。一般可采取地表注浆的方式处理，沿隧道轮廓周边搭设注浆小导管，梅花形布置，间距可适当控制，小导管长度必须打进隧道仰拱底部以下，采用水泥-水玻璃双液浆注浆以形成隔水帷幕，有效的阻挡地表水及地下水流向隧道周边。对于分水岭隧道应重新施做洞顶排、截水沟以防止地表水流入隧道、冲刷仰坡。对于杨家山隧道重点与洞顶地表施工区相关单位协商，引排地表积水防止向隧道内部倒灌渗漏。4.2.2洞内处理：

（1）隧道路面上有潮湿，涌水流水现象一般为隧道排水系统遭到破坏，应检查中央排水沟及路侧边沟是否破裂或封堵，及时维修疏通，防止沟槽中大量积水涌出，破坏路面影响交通安全。

（2） 洞内二衬渗漏水主要表现为：衬砌表面渗水，滴水；施工缝及变形缝处流水、渗水。具体处理措施主要采用注浆封堵与凿岩引排工艺。

a、注浆封堵：注浆浆液一般采用水泥-水玻璃双液浆，高分子丙凝浆液或水溶性聚氨酯。

1）清理衬砌表面，先找到出水渗漏位置，沿漏水部位凿出宽深适当的梯形槽，将槽内灰渣清理干净；

2）在槽内钻孔并打入注浆管，注浆管间距可根据渗漏程度适当调整；

3）固定注浆管，可采用防水砂浆或双快水泥填充固定，达到一定强度后检测封堵效果，若除注浆管漏水外，其它部位不漏水则进行下一步工作；

4）注浆，注浆顺序采用自下而上顺序，注浆压力0.3～0.5MPa；

5）表面处理，切除注浆管外漏部分，采用水泥砂浆磨平并处理周围涂料调色使之与原混凝土表面一致。见图1。

b、凿岩引排：

1）渗水缝隙表面清理，找出渗水缝的具体位置及走向；

2）画线放样，确定开挖沟槽的布设位置；

3）凿槽，沿线凿出一个倒梯形槽，深度在10cm左右，内大外小，内部宽度要保證不小于12cm，槽身开挖一直延伸到边墙拱脚位置，用PVC排水管连接引至路侧边沟；

4）埋管，埋管前先清理掉周围的砼渣，打孔设置φ50泄水孔，间距根据水流量大小确定，深度以不破坏二衬防水板为准，另外泄水孔中可根据需要预留注浆管，以备注浆封堵需要，然后沿槽神埋设半剖型φ100PVC管与原排水管连接，半剖管采用锌铁皮包裹射钉固定；

5）封堵，采用防水腻子及防水砂浆填平封堵；

6）表面处理，待防水砂浆达到一定强度后，采用水泥砂浆磨平并处理周围涂料调色使之与原混凝土表面一致。见图2。

（3）针对隧道具体漏水部位采取的措施

对于二衬表面点状渗水，出水点单一且水量较小部位，还有二衬较小裂缝未出现明显的渗漏现象，这种情况下可采用注浆封堵的方式进行处理；对于变形缝，施工缝或二衬结构环向单一裂缝，水量不是很大部位，可采用凿岩引排的方式进行处理；对于二衬裂缝纵向环向错综交叉且水量较大部位，应结合两种方式综合处理，首先进行局部封堵注浆，将渗漏水引致某一部位，再采用凿岩引排方式集中排放。这两种处理方式一般用于二衬结构强度未破坏，二衬裂缝细微未贯通的情况。分水岭隧道及杨家山隧道均为这种情况

当二衬表面出现脱落大面积龟裂，裂缝多出贯穿且水量特别丰富，说明二衬结构已破坏，采用简单的处理方式已无法解决漏水病害，遇到这种情况首先应采取二衬质量修复，再结合全断面注浆方式进行处理。二衬修复一般采用锚固加强或套衬砌补强技术，更严重需要拆除二衬从新施做。全断面注浆一般沿洞身方向 ，环向梅花形布设注浆管，注浆浆液采用水泥-水玻璃双液浆，将隧道周围地下水统一汇集于隧道二衬背后，再通过二衬边墙拱脚出预埋的泄水孔统一引排至路测边沟。

在大面积渗漏处往往有局部渗漏较严重的点渗和缝渗、应结合多种方法综合

治理。

5、结论

经过治理效果明显，分水岭隧道目前渗漏水现象已基本解除，杨家山隧道洞内路侧边沟及中央排水沟部分漏水地段已修复疏通，路面积水已有所改善。治理隧道漏水的措施有很多种，本文简要的介绍几种常见的治理方法，总体遵循“以排为主，防、排、堵、截相结合”的原则进行。对于不同形态的隧道漏水病害，查找原因，因地制宜，选用针对性的治理措施，方能达到预期的效果，另外彻底解决隧道漏水必须加强施工质量的控制才是关键。

参考文献：

[1]王定仁，谈隧道结构施工病害的处理方案，科学与财富，2012

[2]马珂，隧道衬砌渗漏水处理，公路交通科技：应用技术版，2012