胡强强
（宁波交通工程咨询监理有限公司，浙江 宁波 315000）
摘 要：随着我国基础建设的范围不断扩大和步伐的不断加快，我国高速公路隧道近年来在迅速增长，特长、超长隧道不断增多。公路隧道是公路路线上的咽喉部分，隧道局部产生破坏就会造成整段高速公路不能使用，会导致巨大的经济损失和不良影响。近10年来，公路隧道平均每年新建350km。截止2010年底，全国公路隧道为7384处、5122.6km，其中，特长隧道265处、1138.0km，长隧道1218处、2020.8km。但随之引发的一系列问题并没有很好的解决，其中最严重的病害问题就是渗漏问题。本文阐述了公路隧道渗漏水的危害，分析了公路隧道渗漏成因，并提出了科学的治理方法 同时，我国高速公路隧道渗漏问题严峻，本文研究了这些严峻问题，其中提出的科学解决方法，有助于给专业人士提供参考，并在分析问题的基础上，多角度阐明各个方法的过程，提出了全新的方案。
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关键词 ：高速公路隧道；渗漏成因；治理措施
中图分类号：U459.2 文献标志码：A文章编号：1000-8772（2014）28-0170-05
1.前言
据悉，我国大部分的公路隧道都有裂缝和渗漏水现象产生 就目前来看，高速公路隧道病害主要表现在：严重渗漏水、冻害、衬砌裂损和衬砌侵蚀结构衬砌的腐蚀裂损和仰拱或铺底的变形损坏导致路面的破坏，因此，对公路隧道渗漏水病害要特别重视，在处理时，要根据其病害成因 程度，采取科学、经济、安全的综合整治措施，以最快最优的方式整治病害，充分发挥公路隧道的交通运输能力，确保公路交通运输的畅通安全
2.高速公路隧道渗漏造成的危害
隧道渗漏水是隧道病害中最常见的病害形式，危害极大。通常有：
由于渗漏水的长期作用，特别是当水质具有侵蚀性，如含盐、碱、硫、硫酸根等离子时，可能造成隧道侵蚀破坏，危害隧道结构的耐久性。
在寒冷地区，尤其是严寒地区，隧道衬砌渗水反复冻融循环，在衬砌内部造成衬砌混凝土冻胀开裂破坏；隧道漏水还将使隧道拱部和侧墙产生冰凌侵入净空，隧道滴水将使路面结冰，降低轮胎与路面的附着力，恶化隧道的营运条件，危及行车安全。
隧道内路面冒水、积水不仅影响行车，也会引起路面基层下翻浆冒泥和下沉，造成路面开裂下陷而引起水沟、路面变形等问题。
渗漏水使隧道内表面浸迹斑斑，由于车辆尾气和行车产生的尘土附着于湿润的隧道表面而形成花脸隧道，影响隧道美观；
（5）隧道渗漏水还将极大地降低隧道内各种设施的使用功能和寿命。
几乎所有的隧道病害都与渗漏水有着直接或间接的关系，隧道结构的缺陷给隧道渗漏水提供了通道，隧道渗漏水的长期作用又会加剧隧道侵蚀破坏，特别是在围岩有地下水并具有侵蚀性的情况下，对衬砌和隧道设备的腐蚀更加严重。在运营期间，地下水常通过混凝土衬砌变形缝、施工缝、裂缝甚至混凝土孔隙等通道渗漏进隧道中，造成洞内通信、供电、照明等设备各处于潮湿环境而发生锈蚀霉烂、变质 失效，若使路面积水，就会改变路面反光条件，引起眩光，造成车辆打滑，危及行车安全。
3.渗漏原因分析
一般来讲，造成公路隧道渗漏水的原因与隧道衬砌裂缝有关系 根据笔者实践证明，公路隧道的水害原因主要是公路隧道在修建中破坏了原来地下水系统的平衡，譬如破坏地下水的储存点和转移通道，随着隧道开挖和临空面的形成地下水向隧道区域汇集、渗出，造成地下水的重新分配，从而形成新的含水层和地下水转移通道，在隧道修建完成后，积聚的地下水将需要新的通道，水从结构薄弱的地方比如施工缝、变形缝、衬砌裂缝等发生渗漏，形成隧道渗漏水，其主要原因是地质、勘测设计、施工、运营管理几个方面。具体到结构形式上表现为：
3.1隧道接缝防水失效
由于弹性密封膏普遍不易做好，松动脱落，埋式止水带与防水夹层也存在搭接问题，不易形成一个封闭的防水圈等原因造成变形缝和施工缝处发生渗漏。
3.2 隧道防水层失效
结构变形过大或裂缝过宽超过了防水材料的延伸性导致防水膜断裂；防水层的完整性有缺损，致使地下水通过缺损部位渗入结构内部：防水层与基面黏结不良，在浇注二次混凝土衬砌时造成防水层的空鼓 脱落等问题，由此导致了防水层的破损失效
3.3 衬砌混凝土结构自防水失效
片面认为混凝土结构的自防水可以完全抗渗，忽视了施工与养护的重要性：混凝土结构本身存在缺陷，施工不严格，衬砌混凝土结构出现裂缝，比如配比 施工等因素造成的干缩和收缩裂缝 这些因素均可以导致结构白防水功能的失效，出现渗漏水病害
从渗漏水部位分析，总结得出渗漏水大致有以下几个原因产生：
（1）地质原因：隧道渗漏水地段地质情况一般为节理裂隙发育，地下水发育，或地质受构造影响，局部分布裂隙节理发育带，局部渗漏较严重，地下水为基岩裂隙水发育。
（2）光面爆破效果不好，造成隧道开挖轮廓凹凸不平，有棱角。初期支护，喷射混凝土没有把凹凸面补平，平整度达不到规范要求，容易把防水板刺破，出现渗漏水现象。
（3）节理裂隙发育，地下水往裂隙处渗出，在初期支护喷射混凝土前，没有对裂隙水进行处理，造成二次衬砌部分地方，铺设防水板及浇筑混凝土不到位，出现渗漏水现象。
（4）安装纵向盲管时，特别是矮边墙部分，纵向盲管没有用防水卷材半裹，造成部分地下水发育地段，矮边墙出现渗漏水现象。
（5）水平施工缝和环向施工缝，现场随意凿槽，安装止水条，造成施工缝处出现渗漏水现象。
（6）防水板热熔焊接不到位，也是造成渗漏水现象。
（7）初期支护，锚杆钢筋头处理不到位，进行喷射混凝土，很容易刺破防水板，造成渗漏水现象。
（8）隧道周围裂隙水中钙物质较多，造成了隧道排水系统，特别是导水盲管的堵塞。
4.公路隧道渗漏问题的防治研究
高速公路隧道渗漏的防治，不仅应考虑措施的效果、施工的可操作性、经济性和耐久性，还应对变形缝和渗水量较大的集中漏水部位采取“ 以排为主，堵排结合” 的方法，对渗漏水较小的大面积渗漏部位采用“ 以堵为主，堵排结合” 的方法。现以实例加以说明。
4.1渗漏整治的基本原则
隧道渗漏水的治理，应根据漏水的水源、类型、部位以及漏水量，确定治理方案和选择材料。根据现场调查成果，确定隧道渗漏水治理原则为：拱部堵排结合，综合治理；边墙以排为主，局部水量大的区域堵排结合；先拱后墙，先堵后排，循序进行。
（1）方案和施工要符合确保质量，技术先进，经济合理，安全适用的要求。
（2）方案和施工遵循“防、排、截、堵相结合，刚柔相济、因地制宜、综合治理”的原则。
（3）方案和施工要采用经过试验，检测和鉴定并经实践检验质量可靠的新材料，行之有效的新技术、新工艺、也应符合国家现行的有关强制性标准规定。
（4）方案和施工必须符合环境保护的要求，并采取相应措施。
4.2漏水处理方案
隧道渗漏水的治理，应根据漏水的水源、类型、部位以及漏水量，确定治理方案和选择材料。根据现场调查成果，确定隧道渗漏水治理原则为：拱部堵排结合，综合治理；边墙以排为主，局部水量大的区域堵排结合；先拱后墙，先堵后排，循序进行。
4.2.1二次衬砌后注浆
二次衬砌后有渗漏水时应采用二次衬砌内注浆，注浆应根据二次衬砌渗漏水情况布置，孔深为二次衬砌厚度的1/3～2/3之间。二次衬砌内注浆可采用电冲击锤成孔，专用注浆泵注浆，注浆材料选用可灌性好、粘结立强、流动性好、稳定性好、结石率高、快凝早强、凝结时间可调的水泥-水玻璃浆液。配合比：425＃普通硅酸盐水泥：水玻璃：水=1：0.5：0.8；注浆压力控制在0.5MPa范围内。注浆原则：由下部孔眼向上部孔眼压注，以确保地下水被封堵在二次衬砌背后；由无水地段向有水地段压注，由水少地段向水多地段压注，以使水流汇集，便于引排。
4.2.2凿槽引排
此方法主要使用于拱、墙单点线流、股流、射水等水量较大的渗漏处。根据雷达检测提供的裂缝状况确定引排位置。施工步骤如下：
（1）表面清洗：把裂缝左右约10cm的衬砌混凝土表面清洗干净，找到缝隙的位置及水源；
（2）割缝或钻孔：在渗水缝隙左右各3cm处用切割机割深为6~8cm的缝，或用冲击钻每隔2cm钻孔，为凿槽做准备；
（3）凿槽：人工凿出深度为8cm（施工缝）或6 cm（衬砌裂缝）的槽，一般凿成内大（6cm）外小（4cm）的倒梯形槽，保证外敷防水层有2~3 cm厚；
（4）埋管：在槽底埋设φ50弹簧半管直至边墙底部，用锌铁皮固定，边墙底部至纵向排水沟用φ50PVC圆管连接；
（5）封填：分两种情况：针对于施工缝，先用遇水膨胀橡胶止水条嵌缝，然后再封填防水砂浆；针对于衬砌裂缝，直接封填防水砂浆；
（6）刷浆找平：等防水砂浆达到一定强度后，喷湿修复区域，刷1：2普通砂浆找平，建议厚度0.5~0.8cm；
（7）养护：在14天内进行喷水养护。
防水砂浆配合比：425＃普通硅酸盐水泥：BR增强型防水剂：BR-2专用粉：砂：水=1：0.14：0.03：1：0.35。
4.3 预防漏水措施
4.3.1光面爆破是确保后续初期支护、防排水板施工质量的关键。光面爆破中，特别要控制周边眼间距，保证周边眼间距在40~50cm以内，炮眼个数大概65个左右，这样才能改善边墙平整度，起到关键的作用。
4.3.2基面处理主要对初期支护表面的渗漏水，外露的突出物及表面凸凹不平处进行处理。
⑴处理基面渗漏水，采用注浆堵水或埋设排水管直接排水到边沟，保持基面无明显漏水；
⑵对初期支护混凝土表面外露的锚杆头，钢筋尖头等硬物割除，其处理可按初期支护面处理图3~4进行；
a．对钢筋网等凸出部分，先切断后用锤铆平抹砂浆素灰（见初期支护面处理图3）。
⑶对初期支护表面凸凹不平处进行处理，使混凝土表面平顺，凸凹面满足D/L=1/6~1/10（D为两凸凹面间凹进深度，L为两凸凹面间距离）。
4.3.3布设排水盲管要注意以下要点：
环向排水盲管沿纵向设置的间距根据设计要求进行布置，根据洞内渗、漏水的实际情况，在初期支护（喷射混凝土层）完成之前视情况埋设排水半管或线形排水板，形成暗埋、永久式排水通道系统，将水引入隧道纵向排水管或通过盲沟（管）引入排水沟排出洞外，在地下水较大的地段应加密设置排水盲管。
（1）对集中出水点，沿水源方向钻孔，然后将单根引水盲管插入其中，并用速凝砂浆将周围封堵，以使地下水从管中集中引出。
（2）当隧道开挖后在围岩表面有线流或股流时，均设排水半管或线形排水板，在排水管周围喷射厚度为1～2cm水泥砂浆后，再进行喷射混凝土作业。
（3）在无渗漏水地段有必要时，每隔一定间距，在其喷层表面上、下打设排水孔，安装排水半管或线形排水板，使隧道在使用期内因地下水的迁移变化而产生的渗漏水能顺利排出洞外。
（4）纵向盲管安设的坡度必须满足设计要求。
（5）纵向盲管用防水卷材半裹，使从上部下流之水在纵向盲管位置尽量流入管内。
4.3.4止水条施工要点：
（1）水平施工缝在先浇筑砼初凝后、终凝前根据止水条的规格在砼基面中间压磨出一条平直、光滑槽。拆除混凝土模板后，凿毛施工缝，用钢丝刷清除界面上的浮碴，并涂2～5mm厚的水泥浆，待其表面干燥后，用配套的胶粘剂或水泥钉固定止水条，再浇注下一环混凝土。
（2）环向或竖向施工缝采用在端头模板中间固定木条或金属构件等，砼浇筑后形成凹槽。槽的深度为止水条厚度的一半，宽度为止水条宽度。然后进行清洗，在灌筑下循环混凝土之前，对预留槽进行清理，清除残渣，磨光槽壁，然后将止水条粘贴在槽中，然后模板台车定位，灌筑下一循环的混凝土。
（3）施工控制要点
1）止水条安放前，必须对预留槽进行清理，清洗干净、排除杂物。
2）止水条必须安装在预留槽内，安装时先在槽内涂抹一层氯丁胶粘剂，使其粘结牢固，并用水泥钉固定。
3）止水条安装应尽量安排在砼浇筑前3~5小时，如有困难提前安装应采取缓膨措施，但最长时间不得超过24小时。
4）止水条安装时应顺槽拉紧嵌入，确保止水条与槽底密贴，不得有空隙。
5）止水条接头处应重叠搭接后再粘接固定，沿施工缝形成闭合环路，其间不得留断点（见图6）
（6）振捣混凝土时，振捣棒不得接触止水条。
4.3.5防水板施工要点：
（1）防水板铺设应超前二次衬砌施工9～20m，并设临时挡板防止机械损伤和电火花灼伤防水板，同时与开挖掌子面应保持一定的安全距离；
（2）铺设前进行精确放样，弹出标准线进行试铺后确定防水板一环的尺寸，尽量减少接头；
（3）采用从下向上的顺序铺设，下部防水板应压住上部防水板，松紧应适度并留有余量（实铺长度与弧长的比值为10：8），保证防水板全部面积均能抵到围岩；
（4）防水板焊接
a.焊接时，接缝处必须檫洗干净，且焊缝接头应平整，不得有气泡折皱及空隙；
b.防水板之间的搭接缝应采用双焊缝、调温、调速热楔式功能的自动爬行式热合机热熔焊接，细部处理或修补采用手持焊枪；
c.开始焊接前，应用小块塑料片上试焊，以掌握焊接温度和焊接速度；
d.单条焊缝的有效焊接宽度不应小于15mm（见图7）；
e.防水板纵向搭接与环向搭接处，除按正常施工外，应再覆盖一层同类材料的防水板材，用热焊焊接。
f.在焊缝搭接的部位焊缝必须错开，不允许有三层以上的接缝重叠（见图8）。焊缝搭接处必须用刀刮成缓角后拼接，使其不出现错台；
g.焊缝若有漏焊、假焊应予补焊；若有烤焦、焊穿处以及外露的固定点，必须用塑料片焊接覆盖。
5.结语
隧道渗漏水同围岩类别有极大的影响关系，地质条件对隧道渗漏水影响很大。地质条件好，渗漏水出现频度低；反之，地质条件差，渗漏水出现频度高，渗漏水严重。同时，隧道开挖后，会引起地下水通道的改变，地下水经二次衬砌结构背后存在的暗道也可能渗漏出来，因此，对于硬岩地段的防排水工作仍不能掉以轻心。
施工开挖方式的选择合理与否同隧道修建后的渗漏水有相当大的关系。对于软岩隧道，采取预注浆技术，隧道的渗漏水频度会降低。因为采取预注浆技术，不但能加固围岩，形成隔水帷幕，保证隧道的安全开挖，而且还能起到加固作用，抑制围岩的变形，提高围岩的自稳能力，使隧道二衬得以实施长距离全断面施工，减少了纵向施工缝数量，降低了渗漏水出现的频度。
隔离层的施设将初支和二衬分隔开来，避免了两层衬砌的密贴，从而解除了初支对二衬施作时的约束，保证了二衬防水混凝土不开裂。因此，在二次衬砌时，应认真做好隔离层的施工。
采用模板台车泵送混凝土浇灌同采用人工模筑混凝土相比较，防水效果差别较大。利用模板台车泵送混凝土施工，防水效果明显要好一些，这主要因为同人工模筑混凝土相比，它具有一次模筑距离长，不容易漏浆，混凝土浇灌速度快、不易产生离析和初凝，泵送压力大、混凝土密实，表面光滑、不易产生蜂窝麻面等优点。因此，为提高防排水质量，应大力推广应用模板台车泵送混凝土施工技术。
综上所述，我国大部分公路隧道都有裂缝和渗漏水现象发生，若要解决这类问题，必须从防水、堵水、排水三方面出发，尤其在围岩破碎且受挤压扭曲变形严重的地区，必须三管齐下，才能从根本上解决此问题。
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（责任编辑：袁凌云）