高速公路隧道渗水原因分析及治理措施

高速公路隧道渗水原因分析及治理措施
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摘要：本文对某高速公路运营后部分隧道的渗水情况进行了详细的调查，发现该条高速公路隧道的渗水以路面渗水和机电设施箱洞内渗水为主。对该高速公路隧道的渗水的原因进行了分析，得出了渗水的原因，依据隧道内渗水防治的原则及结合隧道渗水的实际情况，提出了较详细的隧道渗水治理方案。
关键词：高速公路隧道渗水治理
在国民经济日益发展的今天，交通运输越来越发挥着举足轻重的作用，它是国家经济快速发展的重要标志。隧道是交通线上的重要建筑物，尤其在山区线路或长大交通线上，修建隧道可避免线路绕行，大大缩短线路总长，且在有些地区比明线行车更安全和快速。根据近年的调查可知：隧道在建设过程中和运营过程中产生的主要问题是隧道的渗水质量事故即路面渗水、衬砌渗水（洞顶渗水、机电设施箱洞顶、侧壁渗水）等。根据渗水量大小可分为湿润、滴水、流水、涌水等。隧道产生渗水质量事故后，会产生路面积水、结冰现象，严重影响交通安全；渗水也会破坏隧道衬砌混凝土及围岩内部结构，改变隧道结构应力体系，从而严重影响隧道的安全运营，缩短隧道的使用寿命，因此有必要采取有利的措施对隧道的渗漏水病害进行治理，确保隧道运营的安全和延长隧道的使用寿命。
1、隧道渗水的类型及其原因
某高速公路建成通车约1年后，其部分隧道出现不同程度的病害，以渗水为主。作者对该高速公路隧道运营后的渗水情况进行了详细的调查，发现该高速公路隧道内渗水的主要类型表现为隧道内路面渗水、机电设施箱洞身渗水以及隧道洞顶渗水。其情况如下：
⑴路面渗水：高速公路隧道衬砌防排水方式有两种即路基中心设置中央排水管和路基两侧设置排水管。路面渗水的主要原因可能是是中心排水管或两侧排水管被堵（可能再施工中就被破坏）及排水管的某些地方出现了裂缝所致，见图1。
⑵机电设施箱洞室渗水：高速公路隧道机电设施箱（若变压器箱）洞身洞顶、侧壁出现渗水，其主要原因可能为洞室施作未布设防水布或防水布被刺破，见图2。
总之，隧道建设过程中或运营以后出现的渗水问题，其主要原因还是在隧道施工过程中质量未达到相关要求的原因。

图1 路面渗水图2 机电设施箱内渗水
2、隧道防治水原则
隧道渗漏治理原则为：排堵结合。对于隧道拱顶纵向裂缝渗水、分散水以堵为主，对于边墙集中涌水、股水和施工缝渗水则以排为主。对于断层破碎带、隧道以上地面上有生活用水要求，以及不宜排水的地铁工程，一般采用以堵为主。本次对隧道排水措施进行介绍，其排水措施主要有：①在集中渗水处钻孔埋引水管，让水从管内流走；②沿裂缝或涌水处下方开槽，其宽度视水量大小而定，深度按下列要求决定：在满足埋引水管后尚有50mm以上的厚度可作防水层；③将PVC管固定在槽内,并用快硬堵漏水泥浆封堵；④在槽两侧刷界面剂，并做第一层防水砂浆，24h后再做第二层防水砂浆；⑤表面风干后，再刷防水涂料，常用防水涂料有丙凝、氰凝。
3、隧道渗水的治理措施
根据该条高速公路隧道渗水的情况以及结合隧道防治水的原则，提出如下的隧道渗水的治理方案：
3.1路面冒水
⑴处理方案一
首先采用物探的方法调查中心排水设施被堵的位置，然后在堵得地方开挖，接通排水设施。该方案的难点在于查清中心排水设施被堵得位置；例外中心排水设施离地面距离较大，处理起来比较困难；地下水带有杂质，本次接通后有可能以后还会被堵从而造成路面冒水。
⑵处理方案二
在路面冒水地段的施工缝处（或纵向5~10m的间距）凿出混凝土深度不少于15cm，宽度8cm后，再往下凿除宽度5cm，深度3cm，清理干净后，放入镀锌排水钢管，钢管周围堵塞一层防水材料，厚度6cm，然后面上浇筑12cm的钢纤维水泥混凝土；同时在路面中心纵向处也开凿，宽度约5cm，深度同镀锌排水钢管展，钢管周围堵塞一层防水材料，厚度6cm，然后面上浇筑12cm的钢纤维水泥混凝土，养生至设计强度后开放交通。该方案能够排除地面冒水的情况，但是路面底层在雨季时可能会处于潮湿状态，对路面会产生一定影响；镀锌管在以后的使用过程中也可能会被堵，但是该方法处理起来比较容易。
⑶处理方案三
在路面冒水地段的施工缝处（或纵向5~10m的间距）凿出混凝土深度约20cm，宽度4cm后；同时在路面中心纵向处也开凿，宽度约3cm，深度同横向排水沟。该方案能够排除地面冒水的情况，但是路面底层在雨季时可能会处于潮湿状态，对路面会产生一定影响；可能会对行车产生一定的影响，若被堵可以及时清除杂物；该方法处理起来比较容易。
经三种方案进行分析及比较，第三种方案较为直观，质量容易控制，且能达到效果，故选用第三种方案。
3.2机电设施箱洞室渗水
在机电设施洞室洞顶水的地方凿深约10cm，宽10cm，长度贯穿洞顶，将水排到下面的排水沟。在凿出的沟里布设直径φ10cm的双臂打孔波纹管，在波纹管周围一层防水材料，然后在上面浇注一层钢纤维水泥混凝土。
4、结束语
高速公路隧道在施工过程中若隧道的施工质量控制不严（施工过程中排水设施被堵或被破坏、防水布被刺破、防水板搭接不好），极有可能造成在隧道施工过程中或在运营过程中出现渗水现象。当隧道出现渗水现象时，首先要对其渗水情况进行调查并分析照成隧道渗水的原因，在调查完隧道渗水原因之后，应根据隧道治水的原则及结合隧道渗水的情况采取合理的措施。隧道防治水的主要原则还是以排为主。另外，隧道内渗水涉及到设计、施工等多方面的因素，目前还没有一个比较完善的设计和施工的方案及管理和监督制度。因此，今后有必要在现有的技术和体制上侧重从结构设计、材料、施工工艺以及管理制度等方面作比较全面的研究，以解决隧道渗水的问题，从而确保隧道的安全运营和延长隧道使用寿命。
参考文献
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