隧道滲漏水病害的分析及防治措施
2016-01-25
1 引言
隧道滲漏水病害是一種常見的病害，在我國的隧道工程素有“十隧九漏”之稱。隨著時(shí)代的發(fā)展，各種交通運(yùn)輸?shù)慕ㄔO(shè)，眾多的隧道工程正在修建，對隧道滲漏水病害的分析及防治已成為隧道工程中的一大熱點(diǎn)研究問題。
2 隧道常見的滲漏水現(xiàn)象分析及治理措施
2.1 蜂窩、孔洞滲漏水
在隧道襯砌上出現(xiàn)蜂窩麻面、孔洞等，進(jìn)而漏水，其主要原因有：①澆筑混凝土的時(shí)候，在鋼筋分布密集或者有預(yù)埋件的地方，造成混凝土未充滿模板；②沒有按規(guī)定的順序振搗混凝土而漏振；③混凝土離析，粗細(xì)骨料分離，石子成堆，或嚴(yán)重跑漿：④混凝土中摻入雜物等；⑤進(jìn)行澆筑時(shí)，一次倒入模板的混凝土過多，下部混凝土振動(dòng)不到位，形成松散狀態(tài)。
對于蜂窩、孔洞滲漏水的治理方法：
?、?nbsp;堵漏處理。研究蜂窩、孔洞滲漏水的情況，查找漏水位置，進(jìn)行堵漏處理。進(jìn)行堵漏的材料可用各種速凝防水材料，像水泥速凝材料、水玻璃漿體等各種專用材料。
?、?nbsp;修補(bǔ)處理。進(jìn)行修補(bǔ)時(shí)，首先將修補(bǔ)處松散的石子剔掉，再將表面打毛處理，清理后沖水刷干凈。處理完基層后，根據(jù)漏水情況采取不同的補(bǔ)漏措施。補(bǔ)漏材料的選擇一定要符合國家防水規(guī)范，采取不同的材料，按照不同的施工工藝進(jìn)行。
2.2 混凝土的裂縫滲漏水
混凝土產(chǎn)生裂縫的原因有：①混凝土未均勻攪拌，或不同品牌水泥混用，造成混凝土收縮不一致出現(xiàn)裂縫；②澆筑大體積混凝土，溫度控制不嚴(yán)出現(xiàn)溫度裂縫；③設(shè)計(jì)的問題，結(jié)構(gòu)沒有足夠的剛度承受土的側(cè)壓力與水壓力而導(dǎo)致裂縫。④由于地基的不均勻沉降、混凝土的收縮等產(chǎn)生裂縫，進(jìn)而導(dǎo)致隧道防水結(jié)構(gòu)的破壞。
對于混凝土裂縫滲漏水的治理方法：
?、?nbsp;根據(jù)滲漏的情況，使用速凝材料或氰凝灌漿堵漏；
?、?nbsp;當(dāng)裂縫還未滲漏水時(shí)可以采用水泥壓漿法進(jìn)行處理或者將裂縫剔鑿成八字形凹槽，剔除松散石子，沖刷干凈后用水泥素漿打底，再抹1:2.5砂漿進(jìn)行找平壓實(shí)；
?、?nbsp;當(dāng)裂縫已經(jīng)漏水時(shí)，應(yīng)進(jìn)行地下水的降低、注漿等措施，若滲漏水量大或水壓較大時(shí)，應(yīng)首先進(jìn)行排水處理。
2.3 襯砌接縫滲漏水的分析處理
隧道的滲漏水常發(fā)生在襯砌中的施工縫、變形縫的部位。實(shí)際上，當(dāng)施工質(zhì)量和襯砌材料達(dá)到要求時(shí)，滲漏水一般很難從混凝土表面發(fā)生，而接縫才是經(jīng)常漏水的部位，它是防水最弱、耐久性最差的部位。在隧道長期的運(yùn)營中接縫的部位不可避免的會發(fā)生變形。
只有當(dāng)接縫處的水壓力小、滲漏水很小時(shí)，才可以使用直接堵水的措施。一般治理接縫處的滲漏水應(yīng)采用疏導(dǎo)排水的方法，因?yàn)榧幢氵M(jìn)行堵漏處理不漏水時(shí)，但由于季節(jié)變化和時(shí)間的推移，接縫終究會變形，造成堵漏材料脫落而漏水。疏導(dǎo)排水法就是利用排水管將滲漏水排入排水系統(tǒng)，分為明排法和暗排法。明排法施工較簡單，排水管不受環(huán)向施工縫的影響，治理效果也比較好；暗排法處理后，比較美觀，但費(fèi)時(shí)費(fèi)工，而且由于接縫的變形，表面封堵做不好，治理效果不理想。
3 隧道滲漏水治理時(shí)的注意事項(xiàng)
3.1 滲漏點(diǎn)的查找
比較嚴(yán)重的滲漏部位用肉眼就能很容易觀察到，對于不易查找的滲漏部位，可采取一下方法：①首先將隧道四周的墻壁及地面擦干，進(jìn)行通風(fēng)，觀察是否有結(jié)霜；②如果查找不到，可以在擦干后，將干水泥粉均勻地撒一層，觀察有無濕點(diǎn)，若有即可確定滲漏的部位；③如果撒水泥粉不易實(shí)現(xiàn)，可以在基層表面涂抹速凝水泥膠漿，再撒干水泥灰，如出現(xiàn)濕點(diǎn)或濕線即為滲漏部位；④當(dāng)有大面積滲漏水時(shí)，用烤燈烘烤時(shí)較易發(fā)現(xiàn)滲漏的部位；⑤還可以使用毛筆或毛刷查找。
3.2 明確滲漏水情況，制定治理方案
?、?nbsp;隔離水源，盡量使治理過程在無水的狀態(tài)下進(jìn)行；
?、?nbsp;分析滲漏原因首要從結(jié)構(gòu)上查找，結(jié)構(gòu)治水是根本，對結(jié)構(gòu)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)后再做防水堵漏；
③ 制定方案時(shí)，必須先了解施工時(shí)施工縫、變形縫的留置及處理方式，還有混凝土的攪拌、振搗、養(yǎng)護(hù)等環(huán)節(jié)，以判斷工程滲漏水的原因；
④ 檢驗(yàn)所使用的防水材料是否合格；
?、?nbsp;根據(jù)現(xiàn)場勘查的結(jié)果，確定使用哪些施工方法，進(jìn)而達(dá)到治漏防水的目的；
?、?nbsp;堵漏時(shí)應(yīng)先大漏后小漏，先高處后低處，先拱頂后墻身，進(jìn)行注漿堵漏時(shí)應(yīng)由下而上。
3.3 剛?cè)峤Y(jié)合多道防線
多道防線即指回填土防水、結(jié)構(gòu)自身的防水、附加柔性防水層、地面排水等措施，施工時(shí)嚴(yán)格控制從而減弱地下水的危害。剛?cè)峤Y(jié)合是把混凝土的自防水作為主要防水屏障，并用柔性防水材料加以完善，進(jìn)而使混凝土結(jié)構(gòu)能夠承受各種內(nèi)外力的影響而不產(chǎn)生有害裂縫滲漏水。
4 隧道滲漏水處理工程實(shí)例
青云山隧道是大廣高速位于贛定的一段，全長1450米，因?yàn)樘幱谏絽^(qū)，具有復(fù)雜的地形、多變的地質(zhì)、揉皺的巖層、豐富的地下水。在運(yùn)行四年后，發(fā)生了嚴(yán)重的滲漏水現(xiàn)象，交通部科學(xué)院2008年對其進(jìn)行檢測，指出該隧道病害主要是：①隧道頂部多出現(xiàn)裂縫、滲漏水、孔洞；②相當(dāng)一部分施工縫滲漏水；③襯砌混凝土出現(xiàn)裂縫、滲漏水，部分水溝破損等。
4.1 該隧道滲漏水的形成原因
?、?nbsp;雨水作用。該地區(qū)降水充足，雨季時(shí)間長，使地下圍巖中充滿水，而該地圍巖中多泥沙等，風(fēng)化嚴(yán)重，地下水的補(bǔ)給充足。
?、?nbsp;地下水的包裹。開挖隧道時(shí)，由于施工改變了原來的地下水環(huán)境，地下水流向隧道，包圍了隧道，使隧道有水可滲漏。并且地下水流向的變化使隧道周圍的應(yīng)力場發(fā)生變化，容易形成不均勻沉降或土層的滑移，造成隧道襯砌裂縫，進(jìn)而滲漏水。
?、?nbsp;開挖隧道時(shí)形成地質(zhì)問題。由于開挖隧道破壞了原來的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，可能形成了滑坡、塌方等地質(zhì)問題，使襯砌結(jié)構(gòu)受到破壞，進(jìn)而出現(xiàn)滲漏水現(xiàn)象。
?、?nbsp;澆筑混凝土過程中形成滲水通道?；炷恋乃冶忍?，出成毛細(xì)滲水管道；混凝土的和易性不好，振搗后留下許多細(xì)小孔洞，成為滲漏水的管道；混凝土中有雜物，雜物腐爛后出現(xiàn)孔洞；施工縫、變形縫等處理不當(dāng)；防水材料不合格或施工時(shí)由于操作不當(dāng)被破壞。
4.2 具體的治理方法
?、?nbsp;明法排水。因?yàn)樵瓉淼呐潘艿蓝氯?，不能正常排水，使?nèi)襯積水，進(jìn)而表面出現(xiàn)滲漏水現(xiàn)象。處理措施，使用直徑100�的PVC管，在電線溝頂上鉆孔鋪設(shè)，安裝距離根據(jù)現(xiàn)場滲漏水的嚴(yán)重程度確定。
?、?nbsp;暗法排水。在隧道的修建時(shí)破壞了其防水層而沒有發(fā)現(xiàn)，地下排水又不暢通，使水的壓力過大，從而使水透過防水層滲入混凝土中的毛細(xì)孔洞而漏水，采用暗管排水法處理。首先清理混凝土的表面，使用上述查找滲漏點(diǎn)的方法找到滲水部位，根據(jù)滲水情況在混凝土墻上剔鑿出合適大小的凹槽，選擇適當(dāng)直徑的PVC管，將其鋸成兩個(gè)半圓形半管，安裝上之后用聚合物水泥填充料將其覆蓋。
?、?nbsp;貼膜處理。該隧道在施工縫、變形縫處，安裝了止水帶，止水帶可能在施工時(shí)遭到破壞，出現(xiàn)漏水。處理時(shí)，本工程采用的是貼膜處理，即首先對縫邊的混凝土進(jìn)行清理打毛，貼膜材料為100％無溶劑環(huán)氧粘結(jié)樹脂與聚乙烯合成橡膠彈性帶。
④ 堵漏處理。對于一些施工縫、變形縫滲漏較嚴(yán)重的部位與混凝土墻較大裂縫、孔洞的處理，采用注漿堵漏的方式處理。堵漏材料是一種單組無溶劑型聚氨酯，其遇水膨脹，能起到很好的防水作用。操作時(shí)，先清理混凝土表面，查找滲漏點(diǎn)，根據(jù)滲漏情況布置注射管。
⑤ 對混凝土結(jié)構(gòu)的補(bǔ)強(qiáng)處理。將混凝土待補(bǔ)強(qiáng)部位清理干凈，剔除惡化的基層，如遇到鋼筋，應(yīng)鑿至其底部20毫米左右，對鋼筋進(jìn)行處理。修補(bǔ)前對待修補(bǔ)部位用水濕潤，并涂一層底漆，立即進(jìn)行填充。所選材料嚴(yán)格按照防水要求選取，填補(bǔ)完后對其進(jìn)行薄膜覆蓋養(yǎng)護(hù)。
在新溫泉隧道隧道治理滲漏水工程實(shí)踐中，采取這些措施，較好的控制了其滲漏水狀況。為以后的滲漏水防治積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。
5 小結(jié)
雖然當(dāng)前隧道的滲漏水現(xiàn)象較普遍，但隨著科技的進(jìn)步，實(shí)踐的積累，更精湛的隧道滲漏水防治施工技術(shù)必將出現(xiàn)，為我國隧道的運(yùn)營提供一個(gè)安全、舒適、美觀的環(huán)境。
