影响隧道渗水的主要因素分析及其防治措施

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　　摘  要：伴随着我国道桥建设的持续稳定发展，隧道工程渗水的弊端逐步表现出来，此类问题会缩短公路的实际使用寿命并且伴随有诸多安全隐患，因此要重视防水工程的作业。防水工程，除了作业和解决方案之类的因素，还要强调现场施工科学管理，唯有这样，才能确保施工进度，创建高品质工程。文章研究了隧道工程渗水的相关元素，分析了各种原因，提出了以排水为主要方式，防水、排水、输堵相配合的方式，论述了隧道渗水整治措施和手段。
　　关键词：隧道工程;预防渗水;技术原因;整治措施
　　中图分类号：U457         文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2020）19-0129-02
　　Abstract： With the sustained and stable development of road and bridge construction in our country， the malpractice of water seepage in tunnel engineering is gradually shown. This kind of problem will shorten the actual service life of highway and is accompanied by many safety risks， so we should pay attention to the operation of waterproofing engineering. As regards the water seepage preventionproject， in addition to the operation and solutions and other factors， the scientific management of on-site construction should be emphasized. Only in this way can we ensure the construction progress and create high-quality projects. This paper studies the relevant elements of water seepage in tunnel engineering， analyzes various reasons， puts forward the way of taking drainage as the main approach， with waterproofing， drainage， transportation and plugging as the supplementing methods， and discusses the measures and means for the treatment of tunnel water seepage.
　　Keywords： tunnel engineering; water seepageprevention; technical reasons; treatment measure
　　1 隧道工程渗水的重要成因
　　有可能导致隧道工程渗水的因素有很多，具体分类有以下几种：
　　1.1 工程前期设计上的缺陷
　　（1）因为前期调研不够细致的原因，将隧道建造在山沟零散地带或断面处同时又没能进行防水设计与排水装置的铺设，致使地面水体大量渗漏到地下，最后形成隧道渗漏的不良后果。（2）对不稳固的基础没有实行相关处置造成地面基础受力不平衡导致沉降的现象发生，致使补砌结构产生裂缝和间隙，进而发生渗漏状况。（3）过早拆卸模板，或者围岩压力太大超出衬砌体的设计承载能力等技术要求，都可能让衬砌内部应力超出其屈服强度进而产生间隙和裂缝。
　　1.2 作业依据
　　（1）水泥混凝土没能按照防水等级配置作业施工，在地下水系水压力较强的区域，因为抗漏水泥混凝土的技术参数小于相应的水压，进而产生漏水状况。（2）水泥混凝土搅拌固不紧实，进而局部漏点增多。在水泥混凝土硬化的进程中，在其内部产生漏水的微细管路，特别是混凝土在沉降进程中分离出的一些被挤向上面，一些集聚在颗粒表面产生漏水的管路。（3）衬砌水泥混凝土原材料中混入杂质，这些杂质腐烂后可在水泥混凝土内部产生裂缝和孔洞。（4）建筑水泥混凝土的作业未加处置或处置不合理，出现连接不密实的渗漏裂缝。
　　2 隧道工程防漏技术和作业手段
　　2.1 防漏水泥混凝土防渗漏方法
　　水泥混凝土是一種不规则原材料，从微观角度来讲属于多孔介质，内部含有很多大小各异的微小孔隙。这些孔隙或因不同性质可分为作业产生的孔隙与结构缺陷本身产出的孔隙。防漏水泥混凝土是从原材料与作业方法两个角度控制和降低水泥混凝土内部孔隙产生的概率，改善孔隙的特征，堵塞渗水通道提升水泥混凝土自身密闭性来实现防渗漏的目标。它能够分为防漏水泥混凝土，外部添加剂混凝土和膨胀水泥防水混凝土三种。
　　（1）常规防渗水水泥混凝土。常规防渗水水泥混凝土是通过更改配合比例的手段来提升本身的密实度与抗漏性的一种水泥混凝土。如果要配制出品质优良的防漏水泥混凝土，必须要符合下述的技术要求：a.水和石灰的比例≤0.6。b.混凝土的水泥使用量≥300kg/m3。c.含砂率占比是30～40%，灰砂比例范围1∶2～1∶2.5。（2）外部添加剂防渗水泥混凝土。外部添加剂防渗水泥混凝土是通过加入一定量有机或无机物外部添加剂来改变水泥混凝土的和易性，提升它的密闭性与抗漏性，以满足隧道工程防水需求的一种水泥混凝土。按照掺入的外部添加剂的特性不同可以分成减水剂防水混凝土，加气剂防渗水泥混凝土，三醇胺防渗水泥混凝土与化铁防渗水泥混凝土。a.防渗水泥混凝土;b.加气剂防渗水泥混凝土;c.三乙醇胺水防渗水泥混凝土;d.氯化铁防渗水泥混凝土。（3）膨胀混凝土。膨胀混凝土依据水泥混凝土自身在水化硬化进程中产生体积加大强度增加的结晶体，并且出现一些膨胀能来降低或者抵消水泥混凝土的体积变小增加水泥混凝土的抗裂性能，进而提升水泥混凝土的防水性能，该方法是一种从内因着手应对水泥混凝土抗漏的新方法。 　　2.2 不同裂缝防渗方法
　　混凝土衬砌层通常有三种裂缝形式，即为：作业裂缝、伸缩裂缝、沉降裂缝。这些裂缝都是地下隧道渗漏的重要部分，一定要特殊处理。
　　（1）施工裂缝是衬砌混凝土间隔浇注时形成的，是整个隧道防水工程中的相对薄弱部分之一。通常在浇筑第二次混凝土以前，需要把第一次浇筑时衬砌接头表层清洗干净，并铺设厚度为20～25m的水泥混凝土砂浆。（2）沉降裂缝（见图1）也叫做变形裂缝，是为了预防不规则沉降引起衬砌的龟裂而设立的。伸缩缝隙是基于混凝土的热胀冷缩效应而设立的裂缝间隙。上述这两种裂缝间隙也是隧道工程渗漏水的重要形式。其防水方案有沥青防水法、沥青木板法或者橡胶带防水法等作业方法。当中橡胶防水法适用于衬砌工程质量要求较严格的作业。（3）对常规性围岩裂缝间隙的漏水现象，使用对应的疏导排放水解决方案，把地下水系水资源导出，降低地下水系对衬砌工程的压力，可以很好地达到防水的效果，具体办法一般使用盲沟、洞内排水沟及埋井等。
　　3 防水混凝土工程的作业解决方案
　　防水混凝土工程作业品质的优劣不但与混凝土自身及其各种材料的配合比例相关，并且在工程作业过程中的各种相关工艺对工程的品质有很大的影响，所以在工程施工时，需要严格把控各个作业环节，规避所有可能造成渗漏的安全隐患。
　　（1）隧道工程使用的原材料配比必须严格依照设计规范
　　要求进行。（2）严格排查、检验相关原材料，保证原材料品质达标。（3）防水隧道工程使用混凝土施工，应该尽量一次性浇注完成，尽量延长每次施工的砌长度，以降低施工缝的数量。（4）搞好基础坑除水工作，严格防止地下水系及地表河流流入基坑形成积水，进而影响隧道工程使用混凝土自然硬化，致使混凝土刚度及抗漏性降低。（5）隧道工程使用混凝土输送进程
　　中，要预防发生离析和坍落度损伤。（6）隧道工程使用的混凝土需要振捣紧实，机械式振捣时应用深入式振捣器探入，中间间隔不应大于半径的1.5倍，需要尽量规避欠振、漏振与过量振，需要规避振捣器接触模具板、防水带及预埋件等的情况发生。（7）需要强化隧道工程混凝土的养护，为了预防混凝土表层发生裂痕，应当控制拆模时间，不宜过早拆除。
　　4 漏水点治理操作方法
　　排查墙体表面，定位写出渗漏水点，按照漏水的实际情况，选取相应的解决方案。
　　4.1 疏漏操作方法
　　（1）关于裂缝渗水的情况，在裂缝方向开凿出宽度和深度各分别为20mm、40mm的凹型槽，关于漏水点，将漏点处作为中心凿孔，孔洞半径为5～15mm，空洞深度为20～40mm，孔洞尽可能维持和基础面垂直。此外，开凿连续墙面槽缝隙需要在一定范围内变深变宽，按照根据接缝两侧的疏密情况而定。（2）完全清除并刷洗凹型槽和孔洞。（3）选取合适量的封闭材料与水混合搅拌制成泥状，进一步加工处理成条形或锥形，快速将泥胶填充到槽（洞）中，进而施加压力确保密实，维持45～60秒不变。（4）对渗水问题明显的状况，将使用灌浆作业方法。
　　4.2 灌浆、导流作业方案
　　灌浆工艺一般是指在作业缝隙部位，此部位一般是指因为灌注混凝土时位于模具板的边缘部分，有些作业缝隙处因为现场相关施工人员浇筑时操作动作不规范，导致混凝土无法完整紧实填充，特别在拱形上方部位，如此这般，此处的膨大型挡水条就起不到防水的效果，同样的道理，因为防水条安装不到位，在作业缝隙整个剖面上，都有可能出现渗水的现象，而此种问题也比较常见，因此采用灌浆的作业方法可以达到较好的堵漏效果。
　　（1）查找漏水点。把基础层外表面擦拭干净，并且马上均匀扬若干厚度的干水泥，假如外表面有湿润处或者印湿线，此处即为渗水孔、缝，进而定位渗漏之处。
　　（2）凿洞与打孔。首先将渗漏处为圆心点凿开一个半径约为200mm，40mm深度约的凹洞，然后再使用冲击钻或者特用钻孔装备，由渗漏处向混凝土内开凿孔径为Φ20mm的孔Ⅰ，深度为200～300mm深的孔，采用相同的办法在同样的剖面的拱形上方部位钻孔。
　　5 结束语
　　经过项目作业施工的完成，使用上文提到的施工作业解决方案，可以较好的把隧道工程主体结构渗漏水现象的问题控制在可接受范围内，为相同类型隧道建筑工程主体结构的渗漏水解决方案提供了相当重要的宝贵经验，隧道工程的防水作业，除去作业及解决方案方面的原因以外，强化管控也是一个相当关键的要素。从隧道建筑工程发展的远景规划来看，唯有强化管控，尽力提升整个隧道工程施工的实际操作水平，才能确保按期完工，创造高品质工程，才能取得优异的经济效益和社会效益，相关施工单位才能获得长久稳定的发展。
　　参考文献：
　　[1]地下工程防水技术规范（GB50108-2001）[S].中國工业出版社，2001.
　　[2]建筑材料标准汇编——建筑防水材料2003[M].中国标准出版社，2003.
　　[3]公路隧道施工[M].人民交通出版社，2001.
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