淺議公路隧道滲漏水和水體腐蝕的的防治與措施

姚建軍 馬召耳

摘 要：隧道施工是公路工程中的重要技術，為了提高施工質(zhì)量以及后續(xù)使用安全并降低安全隱患和維護成本，就有必要對工程的施工病害進行分析。該文在介紹了A工程基本情況之后，分析了洞身滲漏水這一常見施工病害的成因，并提出了針對性的防治方法。

關鍵詞：常見病害 病害原因 病害防治方法

中圖分類號：U457.2 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）02（c）-0-02

公路是我國最主要的交通形式，其建設和維護對于保證交通運輸?shù)陌踩?、秩序和效率十分重要。其中在山嶺重丘地區(qū)，隧道作為一種改善行車環(huán)境，縮短交通距離的結(jié)構形式，已經(jīng)越來越普遍的應用于高等級公路設計當中。不過，由于地質(zhì)和施工措施等多方面的原因，公路隧道的混凝土施工中存在一些問題，有些問題可能對隧道的安全使用造成隱患。在此，該文會綜合多項資料對A隧道項目中的滲漏水的表象、產(chǎn)生原因進行分析，并會針對這些問題提出切實可行的防治辦法，以希望能夠?qū)︻愃频捻椖科鸬浇梃b作用。

1 工程基本情況

A公路隧道工程全長2.3 km，洞口高差56.6 m。所處區(qū)域的海拔高，年降雨量在1600～2000 mm之間；就地質(zhì)條件而言，多數(shù)巖層為泥巖和鈣質(zhì)砂巖，且破碎帶、逆斷層、節(jié)理發(fā)育和構造斷層多且雜亂分布；在地下水質(zhì)而言，工程所在山體滲漏水的礦化度高，堿性明顯，這對于工程混凝土會造成明顯的腐蝕。從以上基本情況可知，該隧道工程面臨著地質(zhì)、水質(zhì)等諸多方面的不利因素。

2 常見施工病害的成因及防治方法

2.1 滲漏水

（1）成因，①洞身滲漏水，簡單地說，洞身滲漏水形成的基本原因是巖體裂縫的存在為雨水的滲漏創(chuàng)造了條件。具體地說，在隧道施工之前，山體內(nèi)部的水流系統(tǒng)經(jīng)過長時間的自然演化，已經(jīng)成為了平衡系統(tǒng)，而施工會將山體內(nèi)水流通和具體的通道進行改變或者根本性的破壞，這樣一來，隧道自身（尤其是其襯砌層部分）會由于圍巖自重壓力的作用而成為新的水流通道及聚集地。A隧道工程設計有排水系統(tǒng)，這個構造首先會利用聚乙炔防水板、無紡布以及縱橫向盲管（φ110 mm），以防止水滲漏并便于排水；然后，再進行襯砌施工。但是，在施工中洞身滲漏水現(xiàn)象較為多發(fā)，究其原因，是縱橫排水盲管和防水板的鋪設安裝存在一些問題。第一，存在防水空白區(qū)，這是由于一些防水板搭接錯位，而另外一些防水板則由于擠壓或者搭接不牢固的原因而脫落、破裂。第二，組織排水效果不佳，這是因為縱向排水盲管直接鋪設而沒有設置濾水層導致排水管被堵塞，從而導致了排水不暢。第三，二次襯砌時沒有在施工縫上進行止水帶設置，這增加了山體水通過施工縫滲漏到隧道的可能性。另外，針對圍巖段的斷層和塌方隱患，會在肋型斷面鉆孔注漿，而這可能導致縱向排水管被水泥漿淤塞，從而在淤塞區(qū)域形成了排水阻值區(qū)，大大影響了排水效果。②明洞沉降縫滲漏水，為了增加隧道的防震能力，會在隧道內(nèi)設明洞，沉降縫會按照10 m的間距分布于隧道內(nèi)。不過，A隧道工程的明洞沉降縫漏水卻讓施工方很頭疼，究其原因，有以下幾點：二襯施工破壞了之前鋪設的防水板（也有可能是防水板自身沒有焊接牢固）、二襯時忽略了橡膠止水帶。這樣一來，山體內(nèi)水體就會沿著沉降縫聚集并滲漏。③隧道路面滲漏水，這種情況雖然對施工影響較小，但由于其經(jīng)常會出現(xiàn)，因而也應該予以注意。隧道路面滲漏水出現(xiàn)的原因主要有兩點：第一，中央排水溝的布置，特別是其縱向穿過仰拱會破壞后者的連續(xù)性，這就會引導水在仰拱與排水溝的接縫處蓄積并進而滲透到隧道路面。第二，在進行橫向、縱向排水管以及兩側(cè)排水管施工過程中，會不可避免地穿越仰拱，而由于施工時沒有搗實混凝土造成漏漿，形成一些蜂窩狀的空洞，這就會使得水體得以進入仰拱上方并進而滲透到隧道路面。

（2）治理對策，針對以上多種滲漏水情形，在施工實踐中形成了多種治理方法，總結(jié)起來，就是堵、排、防、截結(jié)合，因地制宜，設置一個完整的防水和治水系統(tǒng)。接下來，將重點分析防（截）水和排水措施。①防水，這就要求在進行方案設計時預料到可能的滲漏水情形并試驗性驗證防水結(jié)構及其有效性；在施工時，施工方要嚴格執(zhí)行防水和截水方案，并與監(jiān)理方密切聯(lián)系，將施工中所遇到的問題及時反饋給監(jiān)理方，以便可以及時解決突發(fā)或者事先沒有預料到的施工難題。具體說來，我們可以采取結(jié)構自防水這種措施來作為公路隧道的防水措施。結(jié)構自防水這種措施主要針對的是公路隧道工程中存在的結(jié)構變形導致的滲漏水現(xiàn)象。結(jié)構變形不可避免地會導致出現(xiàn)縫隙，這些縫隙會引導山體地下水的聚集和滲流，并可能因而危害工程安全。結(jié)構自防水措施有設橡膠止水帶、設復合式橡膠止水帶這兩種，但由于前一種措施在實踐中容易出現(xiàn)材料走形，從而導致接縫不嚴密，止水效果低。所以，隧道工程施工實踐中，我們可采用復合式橡膠止水帶為工程設三道防水線：將橋式橡膠止水帶設于變形縫處的混凝土中，然后將雙組份聚硫橡膠止水帶設于混凝土端部，最后將焦油聚氨酯防水膠涂抹于預留槽以再次鞏固防水效果。這樣一來，經(jīng)過埋入、嵌縫和粘貼三種形式的止水帶就綜合利用起來了，這三道防線可以將防水帶的可靠性大大提高。②排水，隧道排水系統(tǒng)對于工程的治水效果至關重要，然而A隧道工程由于排水系統(tǒng)的設計、施工方法、設備和材料選擇等環(huán)節(jié)出現(xiàn)存在不當，隧道排水系統(tǒng)對于滲漏水的作用隨著時間的推移出現(xiàn)越來越多的問題。對此，作為事后的治理，能夠采取的病害處置措施并不多，對于公路養(yǎng)護單位來講，能夠采取的措施有以下二點：第一，打孔埋管用引流。也就是說，可以在洞身漏水處用風鉆在積水點打孔（直徑控制在6 cm以內(nèi)），然后再隧道壁鑿槽以聯(lián)通鉆孔，并將塑料泄水管埋設其中。這樣一來，就可將這些滲漏水排出。

2.2 水體腐蝕

（1）成因，水體腐蝕是幾乎所有隧道工程都會面臨的施工病害，而A隧道工程地處我國西北地區(qū)，低溫凍害往往與水體腐蝕同時存在，這對于工程的破壞作用相當顯著?？偨Y(jié)地說，水體腐蝕主要包括非結(jié)晶性侵蝕（即溶出性腐蝕）、結(jié)晶性腐蝕以及復合腐蝕三大類。對于A隧道工程來講，它所面臨的水體腐蝕主要是復合腐蝕，也就是說，結(jié)晶性腐蝕與費結(jié)晶性腐蝕會同時作用或者交替存在。而之所以會存在結(jié)晶性腐蝕，是因為A隧道工程所在山體的地下水礦化度高，其中含有濃度較高的硫酸根離子及鹽類物質(zhì)，這些礦物成分與混凝土發(fā)生化學反應會析出晶體，從而使得混凝土內(nèi)部膨脹，對工程造成破壞。

（2）治理對策，針對A隧道工程所面臨的水體腐蝕問題，該文認為，應該首先弄清楚水體起破壞作用應該具備哪些條件。經(jīng)過分析，以下三個要素的存在使得水體得以發(fā)揮破壞作用：水體可以自由活動（比如多處滲漏）、混凝土內(nèi)含有破壞其穩(wěn)固性的化學物質(zhì)、水體含有礦物質(zhì)。所以，要治理水體腐蝕這種施工病害，我們可以采取的對策有以下幾種：搗實混凝土，增強工程的密實性及整體性，減少水體滲漏和聚集的空間；使用特殊的水泥，對混凝土進行優(yōu)化，減少或者去掉其中可能與水體中礦物質(zhì)發(fā)生化學反應的物質(zhì)；更加重視襯砌外的排水工作，防止洞體外的水滲漏進隧道內(nèi)。

3 結(jié)語

公路隧道會經(jīng)常性地面臨滲漏水、低溫凍害等病害，而這些問題產(chǎn)生的原因很多，既有事先勘察設計失誤的原因，也有施工方法失當?shù)脑?，也有地質(zhì)構造和水溫條件復雜等原因。因此，要治理這些問題，不能僅從某方面著手，而是需要因地制宜，采取系統(tǒng)而長期的預防、治理和維護

工作。

參考文獻

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