公路隧道渗透病害现状及影响因素分析

梁志强 强 薇

（1.江西省高速公路物资有限公司， 江西 南昌 330000）

（2.江西交通职业技术学院， 江西 南昌 330000）

0 引言

当公路隧道中出现渗漏水病害时，则会降低路面摩擦力、公路路面出现积水、路面结构潮湿等，对驾驶人的驾车安全性、舒适性造成严重影响，如果公路隧道长时间出现渗漏水现象，便会严重破坏侵蚀隧道的衬砌，对公路隧道结构的耐久性、安全性、稳定性造成严重影响。本文通过监控与记录2018 年8 月山西省在发生特大暴雨以后的某一条高速公路隧道的渗漏水病害情况，深入分析、病害产生原因及病害产生的危害程度，并以此为依据，对各个时期的公路隧道病害现象与解决对策进行深入探索，具有重要意义。

1 隧道渗漏水病害现状

通过对山西省某一条高速公路隧道的水文地质条件、病害监控进行实地调查后，不难发现，在本公路隧道中存在多种渗漏水病害，同时还存在其它病害，如在高水压作用下而产生的衬砌开裂、变形等病害。通过深入分析渗漏水现场，同时根据有关技术规范，可以判定公路隧道渗漏水病害的具体情况。

1.1 隧道1

在隧道1 中，渗漏水程度比较轻，并未出现非常严重的病害，发生的主要病害主要为公路隧道墙脚、拱部出现潮湿、浸润现象。通过判定，隧道1 的渗漏水状态是B 类，基本上不会影响公路隧道车辆的安全行驶。

1.2 隧道2

在隧道2 中，渗漏水程度严重，发生的主要病害主要为公路隧道施工缝、边墙、拱顶、拱腰出现较为清澈的水质，其中，存在存在2 处涌流状、喷射状的水质，流量约为35 L/min，通过判定，隧道2 的渗漏水状态是2A 类，对公路隧道车辆的安全行驶造成一定的影响，同时，在发生较为严重渗漏水现象的边墙，还出现纵向细微裂缝。

1.3 隧道3

在隧道3 中，渗漏水程度比较轻，，并未出现非常严重的病害，发生的主要病害主要为公路隧道墙脚、拱部出现潮湿、浸润现象。通过判定，隧道3 的渗漏水状态是B 类，基本上不会影响公路隧道车辆的安全行驶。

1.4 隧道4

在隧道4 中，渗漏水程度非常严重，发生的主要病害主要为公路隧道施工缝、边墙、拱顶、拱腰出现浑浊的水质。针对公路隧道仰拱至边墙，在高水压影响作用下，出现非常严重的开裂与变形，同时在公路隧道的仰拱、墙脚位置处涌现大量的泥沙与水，隧道4 的渗漏水状态是3A 类，严重影响公路隧道车辆的安全行驶。

2 高速公路隧道渗漏病害产生的不良影响

根据大量公路隧道的实践运营资料，高速公路隧道渗漏病害产生的不良影响大致划分为以下几大种类，即：

（1）公路隧道局部衬砌只要发生渗透病害，则钢筋混凝土衬砌结构的耐久性便会降低，钢筋混凝土衬砌局部将会出现提前风化剥蚀现象，与此同时，在渗透作用下，局部渗透病害还会不断扩展至周边，进而衬砌结构会出现不同程度的剥离与破损，对衬砌结构的抗变形刚度、荷载稳定性造成严重影响。另外，公路隧道围岩等级在衬砌渗水的影响作用下还会出现降低现象，软化剥蚀公路隧道围岩，围岩在荷载影响作用下将会出现大变形，在一些山区区域的地质结构比较复杂，在该区域中的渗透水内包含不同比例的腐蚀物，导致钢筋、混凝土结构出现不同程度的锈蚀破坏，同时衬砌结构的承载能力也出现下降现象，衬砌在衬砌渗透水冻结膨胀作用下出现大规模的开裂。

（2）当公路隧道内衬砌出现渗透病害时，路基结构与隧道围岩基础常常会出现不同程度的不均匀沉降现象，进而路基会出现非常明显的局部应力集中效应。当基结构的承载能力低于路基局部应力集中效应，则公路隧道围岩基础、路基极易出现严重的病害，如鼓包、翻浆、开裂等，导致沥青路面出现潮湿、坑槽等现象，对公路的安全刹车距离、正常通行造成严重影响。如果公路隧道内部环境长时间处于潮湿状态，则极易引发多种电路事故，这对驾驶人与隧道养护工作人员来说是一个极大的安全隐患。在强降雨影响作用下，一些公路隧道衬砌出现比较明显的渗透现象或者非常严重的涌水事故，最终路面路基完全失效，出现交通瘫痪现象。

（2）公路隧道结构内部安装的各种机电设备，如监控、照明、通讯等，当公路隧道衬砌出现渗透现象时，便会出现锈蚀现象，甚至机电设备会出现短路现象，导致公路隧道内部的正常通风、消防、照明等受到严重影响，进而公路隧道会出现极大的安全隐患。

3 高速公路隧道渗漏病害的处治措施

3.1 对公路隧道衬砌混凝土材料的密实性进行提高

针对公路隧道衬砌结构，不但要确保具有满足密封要求的防水垫板层，而且还需要确保自身具有一定的防水密实性。在拌和公路隧道衬砌混凝土时，一定要注意以下几个方面，即：第一，混凝土材料应尽量选用高标号。在拌和混凝土时，为对混凝土结构的抗渗性、密实性进行提高，应加入适量的矿粉材料与粉煤灰。目前在进行公路隧道工程施工过程中，常常会将减水剂、引气剂等加入混凝土材料中，在加入外加剂过程中，一定保证外加剂与水泥材料比例的平衡性，通过进行大量配合比试验，以确定合理的目标配合比。因为公路隧道衬砌混凝土选用喷射施工技术，大多数情况下会选用厂拌商混，以确保喷射施工的顺利进行与施工的和易性。因为在运输商混过程中，极易出现水分蒸发现象，所以在商混水灰比运输到施工现场时会变大，极易出现早期混凝土结硬化后的干缩开裂现象。为避免出现以上问题，宜选用现场拌法。

3.2 对公路隧道衬砌的防水夹层结构防水能力进行提高

保证防水结构夹层的防水质量。目前，我国公路隧道衬砌防水结构层大多数是由防水垫板及其垫层构成，且防水垫板结构的抗拉强度>20MPa，温度敏感性低，当温度在-35℃-50℃中，不得产生显着的温度应力开裂现象，ECB 板、EVA 板等是当下普遍使用的材料。满足垫板的缓冲要求是垫层的主要功能，同事通过使用垫层，可以实现滤水。在对防水垫层进行施工时，宜选用无钻孔连接方式，以对连接方式对垫层材料的破坏程度进行降低。当下使用最为广泛的连接施工工法就是无损连接技术，通过使用热融技术，能够直接整合垫片与防水垫板，促使防水结构层抗渗性、整体性的提高。在敷设防水垫层过程中，应将施工隧道衬砌作业面作为主要依据，以对敷设方式进行确定，为确保敷设质量，一定要进行单幅均匀铺设，一定要将不同幅之间的相互连接问题进行妥善处理，确保焊缝质量。

4 小结

在我国公路隧道建成后运营过程中，因受到多种因素的影响，如车辆行驶工况、外部恶劣环境等，公路隧道衬砌不同位置极易产生不同程度的渗漏问题，所以在进行公路隧道养护施工过程中，一定要对渗漏病害的处治给与高度重视。本文以山西省某一条高速公路隧道为例，深入分析了公路隧道衬砌渗漏病害的多种影响因素，并以此为依据，提出相应的公路隧道衬砌渗漏病害处治技术，以期为我国公路隧道渗透病害的处治起到一定的借鉴作用。