高速公路营运隧道渗水的成因及处治策略探究
2018-03-23李特
李 特
(山西交通控股集团有限公司朔州高速公路分公司,山西 朔州 036002)
隧道是高速公路中必不可少的一个交通设施,在高速公路中适当的增加隧道,可以大大降低高速公路的建设成本,减少高速公路的占地面积,并且能对高速公路的路线起到规划的作用,可以说优点众多。正是因为隧道的诸多优点,所以在高速公路上可以经常看到隧道。在隧道的建设过程中,需要克服很多困难,在隧道投入使用后,最大的问题就是要避免出现渗水问题,因为一旦在隧道中出现渗水问题,会严重危害到隧道的使用寿命以及行驶车辆的行驶安全。造成高速公路隧道渗水的因素有很多,隧道渗水可能是由于降水引起,也有可能是因为地表水水位过高而引起的,所以就需要我们一一摸清各种不同的渗水原因,只有在找到问题所在之后,才能更好的解决问题。
1 高速公路隧道渗水原因
1.1 拱部渗漏水
拱部渗漏水是指高速公路隧道侧面的竖直方向出现的渗水、漏水问题。多发于隧道的拱顶至拱腰处,会从拱腰处蔓延到拱脚处。一开始会呈现出潮湿的现象,最后会逐渐演变成为渗水问题。造成这样问题的原因主要有以下几点:1)隧道处于雨季多发地带,且岩壁较为破碎,所以雨水可以顺着隧道山体中的裂缝流到隧道之中;2)施工技术差,施工存在质量问题。施工质量可以说是隧道出现拱部渗漏水最为主要的原因,在仔细调查后发现,以下几个问题最容易导致隧道出现拱部渗漏水的问题:a.隧道在进行施工时,在建设阶段没有将支护背后的空洞进行填补,这就导致这些空洞形成了一个可以储水的空间,当雨季来临时,山体中的裂缝会将雨水汇集到空洞之中,当水量达到一定程度之后,就会出现渗水问题;b.没有进行规范的防水板铺设工作,正常情况下,防水板应该通过粘黏的方式固定在混凝土表面,但是个别施工团队由于怕麻烦,会直接将防水板钉在混凝土表面,这就导致雨水可以通过防水板的钉孔渗透进来,造成渗水。
1.2 路面渗水
路面渗水顾名思义就是从隧道的路面上出现了漏水、渗水问题。造成路面渗水的主要原因有以下几点:1)隧道下方的地下水非常丰富,这是造成隧道路面渗水的基本条件之一;2)在对排水系统进行设计时,没有按照规定的标准设计中央排水沟,这是我国大部分隧道出排水困难的主要原因;3)因为地下管道破裂,导致地下水压力过大而造成的渗水问题;4)中央水沟、排水沟等排水系统因为某些原因导致管道堵塞,无法及时的将水排放出去,无处可去的水就会冲破路面裂缝,造成路面积水问题。
2 高速公路隧道渗水危害
1)如果隧道长时间的受到渗水、漏水的影响,会对隧道衬砌造成非常严重的侵蚀,影响隧道的使用寿命,甚至会导致隧道墙体的破坏。隧道围岩的强度会受到水流和沙流的持续影响,导致裂缝变得越来越大,形成新的隐患。2)在冬季,隧道会受到温度的影响,混凝土容易出现冻胀开裂的现象,这会导致墙体受到一种无形的破坏。3)隧道渗水会加快隧道内部钢筋的腐蚀程度。进而导致隧道的承载力变弱,对过往的车辆会造成非常严重的安全隐患。4)渗水可加重隧道机电设备的腐蚀情况,减少设备的效率及寿命。
3 高速公路隧道渗水处理技术
3.1 裂缝处治措施
无论是哪一种渗水问题,都是通过山体以及隧道的裂缝进入到隧道之中,所以只要有效地处理好隧道的裂缝问题,就能在很大程度上缓解隧道的渗水问题,在处理裂缝时,一定要根据裂缝的大小来制定具体的处理措施。如果裂缝的宽度不到0.5 mm,可以通过表面封闭法来对裂缝进行填补。但是如果裂缝超过了0.5 mm,就需要通过低压注浆法,使用灌缝胶来对裂缝进行修补。
3.2 排水措施
有些隧道虽然也有地下水渗水的情况,但是并没有引发更为严重的问题,这主要是因为做好了充分排水工作。要想对处在运营中的隧道进行排水系统升级,可以采取开槽埋管法,将渗漏水排出隧道。在个别地区,会因为水质问题,导致排水管处出现非常严重的钙化现象,造成排水管堵塞,影响排水。除此之外、垃圾、落叶等也有可能造成排水沟的堵塞,所以需要相关工作人员进行定期的检查和维护。在北方,冬季寒冷,容易出现排水管结冰的问题,可以由工作人员按照排水孔方向打造一个U形槽,并在槽内处再安放一个排水管,这个排水管需要同一个L形排水进行连接,在排水管的下端利用三通管将纵向及环向排水管进行连接,这样既可以将水有效的排放在路基两侧边沟内,也可以有效的缓解排水管堵塞问题。
3.3 地表处治措施
上文提到,造成隧道漏水渗水的主要原因除了有地下水位的问题,也有可能是因为地表降水而引起的漏水、渗水问题,解决地表降水造成的渗水问题,最为有效的办法就是完善排水沟的相关设计,可以在隧道的两测设计截水沟,通过急流槽,将山上雨水及时的引流到基边坡碎落台排水沟中,这样可以有效地避免过多水量造成了隧道渗水问题,提高隧道的抗洪能力。
4 高速公路隧道渗水处理建议
1)要不断提高隧道建设中材料质量以及工艺水平。在原有的材料之中,会通过聚氯乙烯防水板进行防水工作,这种防水板的水板的质量相对一般,没有非常强劲的抗断裂性能,而且在进行粘贴时也并不是非常牢固,还不具有防水效果。对比之下复合排水板的性能更为优越,首先具有超高的延展性,变形模量小,抗渗透性强,并且在进行操作时也非常方便,有着非常良好的防水效果。在继续铺设时,可以充分利用板接缝的焊接方法。在进行接缝时,会通过热融焊接方法为主,在工作缝、伸缩缝、沉降缝处设置遇水膨胀止水条,可以增加隧道衬砌整体防水效果。
2)在对隧道渗水漏水问题进行处理时,一定要充分使用防、排、截、堵这些不同的技术方法,其中要以排为主,结合截、堵等其他技术。在进行隧道设计时,要不断地对排水通道进行优化设计。可以通过在衬砌背后拱墙、防水层、喷射混凝土之间,使用环向盲沟的技术,通过环向盲沟进行多层次的透水工作;将软式透水管纵向设置在拱脚和仰拱中央底部;并且在降水较为频繁的地区,还可以在底部增加横向排水管,这样可以形成更加流畅的排水系统。
5 结语
在当今的高速公路建设中,隧道的使用一定会越发频繁。我国现有的隧道由于在设计时的缺陷而导致的渗水、漏水问题,已经严重影响了隧道的使用寿命,以及车辆的行驶安全。对于已经出现漏水、渗水问题的高速公路隧道,可以通过完善排水系统、填补墙壁裂缝等方式进行补救,对于尚未建设的高速公路隧道项目,应该重新审视设计方法。只有这样才能更加有效的提高隧道的使用寿命,并且保障车辆的行驶安全。