浅谈隧道渗漏水原因分析与整治措施

张建涛

摘要：渗漏水病害是危及隧道结构和运营安全的一种常见的病害，本文浅谈隧道渗漏水病害发生的原因、治理措施。

关键词：隧道、渗漏水、治理

隧道渗漏水是隧道常见病害之一，由于隧道渗漏水，增加了隧道内空气的湿度，极易造成对照明灯具、钢轨、基础等部位的加快损坏，特别是隧底冒水，直接危及隧道的使用功能;隧道渗漏水还加快了衬砌混凝土的碳化速度，特别是有腐蚀性的地下水，破坏了混凝土的结构，减少了隧道的使用寿命。严寒地区的隧道渗漏水的危害更大，由于冬季渗漏水结冰，形成冰柱，更有甚者会侵入限界。年复一年的冻融循环，破坏了混凝土的结构，严重影响隧道行车安全。本文重点浅谈隧道渗漏水产生的原因及表现形式及整治措施，不足之处恳请指导。

一、产生隧道渗漏水的原因分析。

隧道渗漏水产生的原因是多方面的，有客观存在的原因，但更多的是人为因素造成的 ，分析隧道渗漏水发生的原因，有利于有针对性的进行整治。

1、地层中的地下水按照由高压力区向底压力区渗透、补充、排泄的规律，形成了自己正常的循环系统，通过正常的循环系统，保持了地下水的基本稳定。

由于隧道开挖，在原有地层中形成了一个“空洞”，破坏了原本地下水的平衡状态，形成了地下水的低压力区，改变了地下水的径流方向，向着开挖后的隧道方向汇集。由于地下水径流路线的改变使流入隧道附近的地下水量增多，给隧道渗漏水创造了充分的条件。

2、隧道施工质量控制不佳，是隧道渗漏水发生的主要因素。

在隧道结构防水中，防水混凝土是防水的主体，只要让土体达到防水效果，其他问题就比较容易解决了。在前期的设备排查过程中我们发现个别隧道衬砌存在混凝土衬砌不密实，表面蜂窝麻面现象严重，衬砌开裂等现象，给地下水的渗漏开辟了通道。由此我们可以推测前期在防水混凝土施工中，有可能存在以下问题：

（1）不按规定浇筑混凝土。在浇筑高度大于2m的情況下，不采取任何措施或采取措施未能起到有效效果就进行浇筑，造成混凝土离析。

（2）未按规定进行混凝土振捣，致使混凝土不密实。

（3）拆模时间过早。

（4）未按规定时间进行养护。

3、施工缝、沉降缝施工时，操作不细，防水卷材铺设不到位。

（1）中埋式止水带固定不牢，浇筑混凝土时有卷起现象。

（2）止水条安放不规范，不按规定嵌入槽内，而是随意粘贴或钉在接头混凝土表面，造成扭曲、变形;即使设在嵌槽内，也没有把灰土和浮渣清理干净。

（3）施工缝、沉降缝处混凝土振捣不密实、止水带和止水条与混凝土不密贴。

4、隧道基底处理不到位，地下水隐蔽在底板以下，造成隐患。

隧道底板是防水最薄弱的地方，在施工过程中往往基底处理不干净，有残留的泥水，在浇筑时，混凝土不能和地层紧密结合，中间存在泥沙夹层，影响了混凝土的质量，给防水造成了很大的隐患。隧道运营后，在列车动载及冲击荷载的作用下，隧道底板容易引起破裂，地下泥水便从下面冒出，具体表现在轨道板支撑层处产生渗水。

5、塑料防水板质量不过关。

塑料防水板是复合衬砌结构防水中一道重要的防线，在衬砌中起到了防水、抗裂的作用。但在现场检查过程中发现存在以下问题：

防水板和热熔垫片进行焊接，但是个别地方存在焊接工艺等问题，造成漏焊、焊穿等现象时有发生。

对铺设好的塑料防水板保护不够，防水板被扎破、烧破，在二次衬砌前未能有效对破损处修补。

二、隧道渗漏水主要表现形式。

1、点状渗漏水

渗漏水在隧道内表面呈单点渗漏水，周围没有连续。

2、线状渗漏水

渗漏水在隧道内表面呈水平向、竖向、斜向或弯曲型的缝，整条缝均有渗漏水现象。

3、面渗漏水

渗漏水在隧道内表面呈区域性，区域内有点状、线状，但距离较近，不能相互分开单独处理。

4、湿渍

在隧道内没有明显的渗漏水现象，没有水流或水滴，但隧道表面长期潮湿。相对于前三种表现形式，湿渍对隧道壁危害程度相对较少。

三、隧道内整治渗漏水的原则。

一般整治隧道渗漏水采取的原则是：“防、排、截、堵、相结合，因地制宜、综合治理”。

四、采取的整治措施。

1、点漏的整治措施。

点漏为滴水、渗水时，采用衬砌外注浆整治措施，并在表面喷涂水泥基渗透结晶型防水涂层。

①注浆孔打设

注浆孔的布置为渗漏水点中心布置一处注浆孔，外侧0.2m～0.3m处均匀布置4个注浆孔。

注浆管安装方式为钻孔固管，采用冲击电钻或风枪，钻孔直径2cm，孔深约为衬砌厚度的三分之一，不得超过衬砌厚度的二分之一。

安装注浆管时，应清洗孔壁混凝土残屑，注浆管应紧抵孔底出水点，用环氧砂浆等封缝固管材料紧密填塞孔管间隙，孔口用铁抹压实抹平。

注浆管埋设封缝固定后，其外露部分长度为8～10cm，以便与注浆设备管路连接。封缝完成，待封缝材料固结后，应对其进行质量检查，渗漏水只能从注浆管内流出，其它部位不得有渗水现象，否则应重新封埋或采用涂刷环氧树脂进行补救。待达到质量要求后，方可进行下步作业。

②注浆

封缝养护数天，待封缝材料具有一定强度后，进行压水试验，以检查封缝质量及固管强度，疏通裂缝，确定压浆参数，其压力应维持在0.4MPa左右，试验需详细记录各注浆管出水时间及水量。试验过程中若出现封缝漏水则重新进行封补，压水应测定水压及进水量，作为注浆的依据。

注浆流程及机具布置简图如下：

注浆前对整个注浆系统进行全面检查，在注浆机具运转正常，管路畅通的条件下，方可注浆。注浆采用环氧树脂浆液，注浆顺序为先周边孔，再注中间孔。

③注浆效果检查

注浆完成后，必须对注浆效果进行检查，以确保堵水的质量。检查的方法有分析法和观察法。对于不符合要求的地段必须进行补孔注浆。

分析法主要是对钻孔记录进行的统计分析，检查每孔是否达到注浆结束标准。

观察法：通过为期不小于1年的观察，确保衬砌表面无湿渍。

对于检测不合格的部位重新打孔注浆。

④喷涂水泥基渗透结晶型防水涂料

注浆结束后在注浆范围外不小于1m进行喷涂水泥基渗透结晶型防水涂料，且四边平整，确保美观。

喷涂水泥基渗透结晶型材料前应清洁二次衬砌混凝土表面，应确保混凝土表面干净湿润，但不应有明显的水印。

水泥基渗透结晶型材料喷涂后，40分钟开始初凝，8小时后开始固化，此时应及时喷雾进行养护，但严禁喷水冲刷以防止活性材料的流失。养护次数不得小于3～5次/d，养护时间为3～5天。

2、缝漏的整治措施。

缝漏为股流、射流、线流或多处滴水时，采用钻泄压引排孔、衬砌外注浆整治措施，并在表面喷涂水泥基渗透结晶型防水涂层。

（1）首先在衬砌渗水段边墙排水槽钻泄压排水孔，间距1.5m，高度同原设计维护孔高度，深度至衬砌背后。

（2）其次根据钻泄压排水孔后，施工缝渗水情况决定是否在衬砌边墙钻孔引排。若需要，则在排水槽顶面上15cm高处，钻φ80泄压排水孔，深度至防水板背后，凿槽引排至水沟，外斜30°打入8cm 长的M8 膨胀螺栓，沿隧道环向间距30cm，膨胀螺栓外露1.5cm，与Φ8钢筋焊接连接。在沟槽两侧壁涂刷界面胶，然后再充填支座灌浆料或轨道板修补砂浆，抹至与衬砌混凝土表面齐平。

注浆封堵

①施工缝注浆范围为向无渗漏方向外延1m，孔距0.3m～0.5m，环向施工缝及侧沟电缆槽未施作的纵向施工缝沿缝两侧交错布置，侧沟电缆槽已施作的纵向施工缝单侧布置。

注浆管安装方式为钻孔固管，采用冲击电钻或风枪钻斜孔穿过裂缝（或穿过衬砌结构至止水带迎水面），斜孔倾角宜为45°～60°，钻孔直径2cm，施工缝应根据环向止水带位置确定孔深，孔深约为衬砌厚度的三分之一，不得超过衬砌厚度的二分之一。

注浆管埋设封缝固定后，其外露部分长度为8～10cm，以便与注浆设备管路连接。封缝材料应随拌随抹，每次拌和不宜超过1kg干料，封缝固定管应不间断一次完成。

封缝完成，待封缝材料固结后，应对其进行质量检查，渗漏水只能从注浆管内流出，其它部位不得有渗水现象，否则应重新封埋或采用涂刷环氧树脂进行补救。待达到质量要求后，方可进行下步作业。

②封缝养护数天，待封缝材料具有一定强度后，进行压水试验，以检查封缝质量及固管强度，疏通裂缝，确定压浆参数，其压力应维持在0.4MPa左右，试验需详细记录各注浆管出水时间及水量。试验过程中若出现封缝漏水则重新进行封补，压水应测定水压及进水量，作为注浆的依据。注浆结束后，用铁丝将注浆管外露部分反转绑扎，待浆液终凝后，割除外露部分并将注浆孔周围及管口打磨平整。

③注浆效果检查

注浆完成后，必须对注浆效果进行检查，以确保堵水的质量。检查的方法有分析法和观察法。对于不符合要求的地段必须进行补孔注浆。

分析法主要是对钻孔记录进行的统计分析，检查每孔是否达到注浆结束标准。

观察法：通过为期不小于1年的观察，确保衬砌表面无湿渍。

对于检测不合格的部位重新打孔注浆。

④喷涂水泥基渗透结晶型防水涂料

注浆结束后在注浆范围外不小于1m进行喷涂水泥基渗透结晶型防水涂料，且四边平整，确保美观。

在现场实践过程中发现，点漏和缝漏在现场存在的问题最多，所以在现场整治渗漏水的措施中尤以上述两种方法应用最多。

隧道渗漏水问题涉及到方方面面，我们只有客观的去看待，找到问题的规律，摸清病害起因，才能做到有的放矢。这就要求我们在平时的设备检查过程中对隧道渗漏水处作为重要项点加以关注，同时认真做好问题记录，并且要学会动态的去分析，每月对比、每季对比、每年对比，逐渐掌握其变化规律，为将来集中整治提供科学依据，最终消灭渗漏水病害，为高铁安全高速运行做出我们应有的贡献。

参考文献：

[1]《高速铁路工務安全规则（试行）》（铁总运[2014]170号）、《铁路营业线施工安全管理办法》（铁运[2012]280号）