隧道路面渗水治理新技术工艺总结

艾诚　陈龙

摘要：由于隧道填充层混凝土标号较低、平整度较差，且填充层铺筑时距掌子面较近湿度偏大，渗流不容易察觉；只有当洞内路面铺筑完成，路面干燥后，再经过汛期或雨季，路面渗流现象的病害就会显露出来。主要表现为：路面大面积潮湿、淌水，强降雨后加重；局部出现路面裂缝、坑槽，渗水从裂缝和坑槽中渗出。

关键词：隧道路面渗水治理；U型盲沟；优势；工艺、节约成本

中图分类号：U45 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）08（b）-0000-00

1概况

大广高速段武吉北段（武宁至新余K2588+000-K2779+750）全长191.75KM，地质复杂，隧道多，同时在赣鄂省界段形成隧道群。其中部分隧道区构造溶蚀、侵蚀、剥蚀地貌，沟谷发育，山体多呈浑圆状，又以石竹坪隧道（k2716+023-k2716+518）、大岔岭隧道（k2602+212-k2602+421）尤甚，因这两座隧道的主要不良地质现象为岩溶，并且地表出露大量石牙、溶沟槽、溶洞等现象，除岩溶以外，断层是隧道区的又一不良地质问题，隧道位于新建大断裂的断裂带内，次级断层发育，岩体受到山体的挤压或切割而变得易为破碎。在武吉高速公路隧道土建新建的施工中，专业设计师们通过设置多道防线，层层设防，基本解决了隧道除路面外的渗水现象，但却忽视了对路面防水措施的加强。由于隧道的开掘挖进改变了山体内部的地下水渗流条件，使山体内地下水向开挖临界面渗透。当橡胶止水带铺设后二次衬砌浇注完成，地下水被堵截，只能向洞内防水相对薄弱环节的路面底渗流。

2路面渗水原因

2.1路面结构与隧道仰拱间的填充松散、脱空，大量积水；

2.2因施工的原因，原设计的防排水系统受到破坏，或无法发挥其作用。且道路基层与排水边沟间的横向排水盲沟排水能力过低，不能将基层中的积水有效排出；

2.3隧道底有丰富水资源且水压较大。路面渗水处、洞口处位于断层破碎带、洞身段处于岩溶区，地下水发育，水压力较大；

2.4部分区段原设计无仰拱，有仰拱区段可能出现仰拱断裂、抗渗强度较低，或没按照要求做仰拱；

2.5路面混凝土是多孔及板块物质，路面结构层与隧道仰拱间的积水在一定的压力作用下，必然会通过路面结构层及混凝土板块之间的施工缝渗出。

3治理方案

针对隧道路面渗水的现象，我们按照“预防为主，防、排、截、堵综合治理”的原则进行处治。在武吉高速的隧道治理中，用到了“防、排”的措施：首先是“防”：在无仰拱的地段，将两侧边沟开凿并加深，沟底形成突变，坡度放缓，用以降低地下水位，减少地下水向隧道路面的渗透。其中，“排”的措施是QC质量管理小组经过多年实践后，总结得出的治水效果良好的措施。

下面分2个阶段着重对“排”的措施进行介绍：

3.1第一阶段的方案：在2009年至2011年，主要是以在路面渗水处，开凿埋设PVC花管，将水引流至边沟，达到排水目的。此方案的优点在于埋管所花时间短，施工方便，能避免长时间占用车道，快速恢复交通。但是通过对渗水点处理后的跟踪调查，发现整治后的路面渗水情况虽然有所改善，但是局部仍无法根治。

QC质量管理小组分析并总结出了此方案存在的弊端：

3.1.1由于只是在路面层进行排水引流，而未对基础部位进行处理，导致处理点无渗水，但周边仍有不少出水点。

3.1.2通行车辆经过时会发出因PVC管空洞的回响声音，导致行车的舒适度大大降低。

3.1.3处理点在经过一个雨季后，仍然会出现渗水情况，原因是路面渗水中含有大量泥沙，容易堵塞四周的透水孔，导致PVC花管排水失效。

QC质量管理小组围绕此方案所存在的问题进行研究、试验、实践，最终改进了PVC花管的施工方案，重新总结了一套切实可行且有效的方案，即第二阶段的方案。

3.2第二阶段的方案：

3.2.1在路基增设碎石盲沟：在冒水路段，每隔20m设置H型盲沟，长度2m，由路侧往路线中间方向延伸，以尽可能排除路基中心的积水；两条H型盲沟之间，紧贴水沟壁纵向设置一道或多道Z型盲沟，长度0.8m，并在出水量较大位置设置一条M型盲沟，长度7m，增加排水效率。

3.2.2在沥青路面及混凝土面层增加浅表U型槽排水措施。

U型槽排水法施工步骤：

（1）施工工艺流程

在施工点按安全规范摆放安全设施----找出水点----开凿引流槽----橡胶软管引流封层----封层面防水处理----路面封层----清理现场回收安全设施开放交通。

（2）施工方案及细则

①查找、确定出水点及渗水范围

清除路面积水，洒铺干燥的PC32.5#水泥查找出水点和渗水范围，同时观察路面浸润情况，路面上有明显冒水或大面积浸润范围的中心点即为出水点；

②开凿引流槽（发电机、冲击锤）

单个出水点：从出水点开始，横向开槽，将水引至隧道原有的排水沟；相邻多个出水点：直线形式将各点连通，根据路面坡度，将水引至低位处的横向槽内；开槽尺寸：开凿宽10～20cm，深10～20cm的U型槽；沟侧凿平，沟底坡度大于1%，确保排水通畅；用竹刷清理槽内泥沙等杂物后，用水冲洗干净，便于观察沥青层缝隙间的水流情况。

3.3开槽注意事项：

3.1开凿时，找准出水点和渗水范围是关键，不能为凿槽而凿槽，以免破壞路面结构；

3.2橡胶管引流封层：准备好长度0.8至1m，直径1.5cm橡胶管数条，长度1m，直径4cm橡胶管1条；在槽内放入小号胶管，视槽内出水点数量，如2个出水点，放入2根小胶管，以此类推，最多不超过4条，将胶管一头对准渗水点；再将大号胶管放入槽内；泡花碱与水按配比勾兑成化学液体，根据水泥标号掺入想对应的液体进行搅拌，拌合均匀后，采用人工踩实、揉搓，进行充分融合，加以密实，直至封层料呈暗黑色凝胶状后使用（俗称：钢性胶泥）；封层：从出水点开始，将调配好的封层料覆盖在槽内胶皮管上，填充厚度至路面以下5～6cm为宜，填充长度离胶管外露端头15cm，待凝固5min后，封层料稳定时将胶皮管抽出，留10cm在封层料内，使引流槽底部形成流水空洞即可，如此反复，直至封堵到排水沟，并确保空洞内水流可顺利排入排水沟。封层完毕须1小时后待强度达标后，方可继续下步施工；

3.3封层面防水处理{环氧树脂、丙酮（C3H6O）或乙二醇（HOCH2）2、酚醛胺（T-31）}

按配比将三种化合物搅拌均匀，用毛刷将其均匀涂刷在整条槽内，厚度为1cm，以防止封层料开裂、破损时水流上涌的现象；8小时后，待封层面防水料凝固，才可摊铺面层料；

3.4沥青面层（沥青砼、环氧树脂、稀释剂）

用沥青砼将盲沟填充并压实后，再将环氧树脂均匀的涂刷在沥青层上，宽度以超出盲沟边各2cm为宜，待环氧树脂完全凝固后，方可开放交通；

4治水效果和经验总结

通过第二阶段隧道路面渗水的治理，QC质量管理小组对新工艺总结了以下几点经验：

4.1操作简单实用，缩短了施工时间，降低了养护作业人员在隧道施工的安全风险。

4.2通过二年多的观测，原渗水路面已不再有渗水，治理效果非常显著。

4.3原方案费用成本偏高，新工艺可将成本费用降低45%。

参考文献：

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