探究隧道工程渗漏诱因及防治

摘 要：本论文深入探究了隧道工程渗漏的诱因及防治技术措施。在渗漏诱因分析中，首先关注了自然条件对隧道渗漏的影响，包括特殊地质条件、水文条件和气候条件等。其次，从施工技术的角度分析了施工技术局限对渗漏问题的负面影响，包括排水管埋设、防水板焊接拼装、变形缝和施工缝的处理。在防治技术措施方面，重点介绍了排水防渗施工技术、防水板施工技术以及止水带及止水条施工技术。通过这些技术手段，可以有效地预防和治理隧道工程的渗漏问题，确保其结构的稳定性和长期运营的安全性。

关键词：隧道工程；渗漏；诱因；防治文章编号：2095-4085（2024）06-0055-03

0 引言

隧道工程作为现代交通建设的关键组成部分，在连接地理区域、提高交通效率方面发挥着不可或缺的作用。然而，渗漏问题一直是隧道工程中最为常见且令人困扰的技术难题之一。隧道渗漏不仅影响工程结构的稳定性和安全性，造成维护成本的增加，而且还导致严重的安全事故，威胁到公众的生命财产安全。因此，对隧道工程渗漏的诱因进行深入分析，并探讨有效的防治技术措施，对于保障隧道工程的质量和长期运营安全具有重要意义。

1 隧道工程渗漏诱因分析

1.1 自然条件较为特殊

隧道工程作为穿越山体、地下等复杂地质环境的重要交通设施，其建设和运营过程中不可避免地会受到各种自然条件的影响。因此，自然条件是导致隧道工程出现渗漏问题的一个重要诱因。具体来讲，主要体现在如下几个方面：其一，特殊地质条件。隧道通常穿越不同的地层和岩性，如破碎带、断层、溶洞等不良地质体，这些地质条件可能导致隧道围岩的不稳定，增加渗漏的风险。例如，破碎带中的裂缝和节理可能成为地下水的通道，导致隧道壁面和顶板的渗水。其二，水文条件。地下水是隧道工程中最为常见的渗漏来源之一，当地下水位高于隧道底部时，水压力会将水分推向隧道内部，导致渗漏［1］。同时，地下水的流动和变化也会对隧道的防水性能产生影响，在雨季或地下水位上升的情况下，渗漏问题可能会更加严重。其三，气候条件。极端气候条件，如暴雨、洪涝、冻融循环等，可能会对隧道结构造成损害，降低其防水性能。例如，暴雨可能导致山体滑坡、泥石流等自然灾害，进而损坏隧道防水层，引发渗漏。由此可见，自然条件包括地质条件、水文条件和气候条件等多个方面，它们单独或共同作用，增加了隧道渗漏的风险。

1.2 施工技术略显局限

隧道工程作为复杂的地下工程，其施工技术的精湛与否直接关系到工程的质量和防水效果。当施工技术略显局限时，往往容易导致隧道出现渗漏问题。首先，排水管的埋设是隧道防水体系中的关键环节。然而，在实际施工中，由于技术水平和经验的不足，排水管的埋设往往存在不合理之处。例如，排水管径选择不当、坡度设计不合理、管道连接不严密等问题，都可能导致排水不畅或局部积水，进而引发渗漏。此外，排水管与隧道壁面之间的密封处理也是防止渗漏的关键，若处理不当，同样会造成水分渗透。其次，防水板的焊接拼装工艺在隧道防水工程中占据重要地位。防水板的主要作用是阻止地下水通过隧道壁面渗透，因此其焊接拼装质量直接关系到隧道的防水效果［2］。然而，在实际施工中，由于焊接技术不过关、拼装精度不足等问题，常常导致防水板存在焊缝不严密、拼接错位等缺陷，不仅会降低防水板的整体性能，还可能成为渗漏的潜在通道。最后，变形缝和施工缝的处理质量也是影响隧道防水性能的关键因素。变形缝是为了适应隧道结构变形而设置的特殊构造，而施工缝则是施工过程中不可避免的接缝。在施工中，如果对这些缝隙的处理不当，如填缝材料选择不合适、填缝不密实、密封处理不完善等，都会导致水分通过这些缝隙渗入隧道内部，造成渗漏问题。

2 隧道工程渗漏的防治技术措施

2.1 排水防渗施工技术

在施工前，需要对隧道的地质、水文条件进行详细勘察，了解地下水的赋存状态和流动规律，为排水设计提供科学依据。同时，根据勘察结果和设计要求，选择合适的排水材料和设备，如排水管、集水井、水泵等。根据隧道断面大小和设计排水量，选择合适的排水管径，一般隧道纵向排水管径不小于100mm，横向排水管径不小于50mm［3］。在隧道壁面或底板中预埋或开凿排水管槽，将排水管嵌入其中，并用密封材料填实管槽与管壁之间的空隙，确保排水管与隧道结构紧密结合。排水管应设置一定的坡度，以便水能顺利排出。在排水管的连接处，采用专用的管接头或法兰连接，确保连接牢固、密封良好。同时，在连接处设置检查井或检修口，方便后期维护和检修。在隧道的低点或需要集中排水的位置设置集水井，集水井的容积应根据设计排水量和降雨强度确定，通常不小于1m3。集水井底部应设置排水口和过滤网，防止杂物堵塞排水管道。同时，集水井应设置盖板或格栅，防止人员或车辆误入。根据集水井的水位变化和设计排水量，选择合适的水泵进行安装，水泵的扬程和流量应满足设计要求，并留有一定的余量。在安装水泵时，应确保水泵基础稳固、进出水管道连接紧密、电源接线正确。安装完成后，进行水泵的调试和运行试验，确保水泵能正常工作。

在排水系统施工完成后，应对整个系统进行全面检测，包括排水管、集水井、水泵等设备的运行情况和密封性能（具体如表1所示），对于发现的问题及时进行处理和修复。同时，建立定期维护制度，对排水系统进行定期检查和保养，确保系统长期稳定运行。

在施工过程中和运营期间，对隧道内的水位、流量等数据进行实时监测和记录。通过对数据的分析，可以了解排水系统的实际运行情况和存在的问题。根据分析结果，对排水系统进行优化和改进，提高其排水效率和使用寿命。针对可能出现的突发情况，如暴雨、洪水等自然灾害导致的隧道内水位急剧上升，应制定相应的应急处理措施。例如，启动备用排水设备、增加临时排水设施等，确保隧道内的水位迅速降低至安全范围。

2.2 防水板施工技术

隧道工程作为现代交通基础设施的关键组成部分，其渗漏问题是长期以来困扰工程技术人员的一个难题。在众多防水技术中，防水板施工技术以其独特的优势在隧道工程渗漏防治中得到了广泛应用。

在施工前，首先需要对隧道结构进行详细的勘察和设计，明确防水板的规格、材质和性能指标。同时，准备好相应的施工材料和设备，如防水板、焊接机、检测仪器等。在铺设防水板前，需要对隧道壁面或底板进行基面处理，先清除基面上的杂物和浮尘，确保基面干净、平整，然后对于存在的裂缝或凹坑，应进行修补和处理，保证基面的完整性。同时，检查基面的湿度和温度，确保符合防水板的铺设要求。防水板铺设过程中，需要根据隧道形状和尺寸，选择合适的防水板进行铺设。通常，防水板采用卷材形式，通过专用的粘贴剂或焊接方式固定在基面上，铺设过程中应确保防水板平整、无褶皱或气泡［4］。防水板的搭接部分应严格按照设计要求进行处理，搭接宽度不小于100mm，并采用热风焊接或专用粘贴剂进行密封，确保搭接处不渗水。在隧道的墙角、拐角等细节部位，防水板应做特殊处理，例如采用定制的异形防水板或增设附加层，确保防水效果。对于需要焊接的部位，如防水板的搭接处、墙角等，应采用专业的热风焊接机进行焊接。焊接温度和时间应根据防水板的材质和厚度进行调整。通常，焊接温度控制在200～250℃之间，焊接时间不少于3s/mm（以焊缝宽度计）。在焊接完成后，应对焊缝进行密封处理，先对焊缝进行外观检查，确保无气泡、裂纹等缺陷，然后采用专用的密封胶或密封带对焊缝进行密封，确保焊缝的防水性能。

在防水板施工完成后，应对其进行质量检测，主要检测项目包括防水板的厚度、拉伸强度、断裂伸长率等性能指标以及焊缝的密封性能。检测方法可采用无损检测（如超声波检测）和破坏性检测（如拉伸试验）相结合的方式进行。根据设计要求和行业标准，制定严格的验收标准。通常，防水板的性能指标应满足相关规范的要求；焊缝的密封性能应达到不渗水、无气泡的标准。对于不符合验收标准的部位，应及时进行返工或修补。

2.3 止水带及止水条施工技术

在隧道工程的施工过程中，还可应用止水带及止水条施工技术防治渗漏问题。正式施工前，需要根据隧道工程的设计要求和地质水文条件，选择合适的止水带和止水条材料，一般长度为1 000m的隧道，预计需要2 000m的止水带。同时，准备好相应的施工设备和工具，如切割机、焊接机、压紧装置等，确保施工材料和设备的质量符合规范要求，如切割机功率应不小于1 500W，保证能够快速、准确地切割止水带和止水条。在铺设止水带或止水条前，需要对隧道壁面或底板进行基面处理。首先，清除基面上的杂物和浮尘，确保基面干净、平整，对隧道壁面或底板的平整度进行检测，要求其平整度误差不超过±5mm［5］。对于存在的裂缝或凹坑，应进行修补和处理，保证基面的完整性。

止水带施工：根据设计要求，在隧道壁面或底板的指定位置铺设止水带。首先，使用专用的切割机将止水带按照需要的长度进行切割，一般铺设的止水带宽度通常为300～500mm，厚度根据设计要求而定，一般为3～5mm。然后，将切割好的止水带平铺在基面上，确保其平整、无褶皱或气泡，用水平仪确保止水带的水平度误差不超过±2mm。在铺设过程中，应注意止水带的方向，确保其能够有效地阻止水分的渗透。铺设完成后使用专用的压紧装置对止水带进行固定和压紧，压紧力度应适中，既要保证止水带与基面紧密贴合，又要避免对止水带造成损坏。同时，在止水带的两端和中间部位设置固定点，固定点的间距应根据止水带的长度和材质确定，通常不超过1.5m，确保其在后续施工过程中不会移位或松动。对于需要连接的止水带部位，采用专用的焊接机进行焊接，焊接前应对连接部位进行清洁处理，确保焊接质量。焊接温度和时间应根据止水带的材质和厚度进行调整，焊接温度一般控制在230～270℃之间，焊接时间根据止水带的厚度确定，通常在10～30s之间。焊接完成后，焊缝的密封性测试压力应不小于1.5倍的工作压力，持续时间不少于3min，确保焊缝质量符合要求。

止水条施工：根据设计要求，在隧道的施工缝、变形缝等关键部位安装止水条。首先，使用切割机将止水条按照需要的长度进行切割，一般止水条的截面尺寸为10mm×20mm或15mm×30mm。然后，在安装部位涂抹专用的粘结剂，将切割好的止水条粘贴在指定位置。在安装完成后，使用专用的压紧装置对止水条进行固定和压紧，压紧装置的压力应控制在0.15～0.3MPa之间。同时，在止水条的两侧涂抹密封胶或设置密封带，确保其密封性能良好。对于需要连接的部位，可采用搭接或对接的方式进行连接，并使用密封胶进行密封处理。在隧道工程后续施工过程中，应注意保护已安装的止水条不受损坏。

在止水带及止水条施工完成后，应对其进行质量检测与验收。主要检测项目包括材料的性能指标、施工质量、密封性能等。检测方法可采用无损检测（如超声波检测）和破坏性检测（如拉伸试验）相结合的方式进行。具体验收标准可参考国家相关规范《地下工程防水技术规范》（GB50108—2008）等，对于不符合验收标准的部位应及时进行返工或修补确保隧道工程的防水安全。

3 结语

综上所述，隧道工程渗漏问题一直是工程技术领域的难题之一，对工程结构的稳定性和运营安全造成严重威胁。通过对渗漏诱因的深入分析，指出了自然条件和施工技术局限是主要的诱因，在此基础上提出了排水防渗、防水板施工和止水带及止水条施工等多层次的防治技术措施，该技术不仅可以在工程设计和施工阶段降低渗漏风险，还可以在工程运营期间通过定期检查和维护来确保防水体系的长期有效性，为隧道工程的质量和安全提供有力的支持。

参考文献：

［1］王永，王舒锐.公路隧道渗漏水产生原因及防水防渗施工技术研究［J］.工程技术研究，2022，7（9）：83-85.

［2］李平，孙新飞，白银，等.隧道渗漏封堵材料性能及封堵效果分析［J］.中国公路学报，2022，35（1）：38-48.

［3］张广辉，秦新栋.隧道春融期渗漏水病害的针对性养护方案制定［J］.中国公路，2023（8）：100-101.

［4］金亮.高速公路隧道渗漏水养护处理措施［J］.运输经理世界，2021（31）：128-130.

［5］李新龙.隧道工程喷膜防水技术的发展与应用现状［J］.工程建设与设计，2021（20）：143-145.