吳 明

(重慶交通大學(xué)土木工程學(xué)院，重慶 400074)

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某公路隧道滲漏水病害分析

吳 明

(重慶交通大學(xué)土木工程學(xué)院，重慶 400074)

本文綜合調(diào)查和分析某隧道出現(xiàn)滲漏水病害的內(nèi)外部原因、病害部位和病害類型，以期為隧道的防水和維護(hù)工作提供參考。

隧道；滲漏水；病害分析

隧道工程通常作為輕軌、地鐵、公路以及城市道路的聯(lián)通工程，它可以極大地縮小道路里程，減小行車時間，同時還可以有效改善公路曲直路線比例，優(yōu)化線型。因此，隧道無論在城市還是市郊交通運輸?shù)母鱾€環(huán)節(jié)中都具有舉足輕重的作用。巨大的作用使得隧道無論是長度、數(shù)量還是規(guī)模都在逐年迅速增大，隧道樣式也呈現(xiàn)出多樣化的特點。伴隨著需求和數(shù)量的增加，隧道的各種病害也愈發(fā)引起公眾的重視，在諸多病害中，滲漏水是一直以來的關(guān)注熱點和解決難點。在這種情況下，抓住滲漏水的原因，找到問題根源，是解決滲漏水病害的前提。

1 工程概況

隧道平面線形為曲線，全長1 015 m(雙洞)，所在區(qū)域多年氣溫均值為15.1℃～17.8℃，多年濕度均值為80%，多年降水均值1 000 mm左右，降水時段主要集中在5—9月，其降水量可達(dá)到全年的75%且多為暴雨。因為降雨量大且大多集中在5—9月，隧道穿越地層多為碳酸鹽，所以巖溶相較于多數(shù)隧道發(fā)育更加突出。巖溶、巖溶水、暗河是該隧道相較于其他同類隧道較為典型的不良地質(zhì)現(xiàn)象，地下水類型為裂隙水。

2 滲漏水情況

2.1 判定標(biāo)準(zhǔn)

依據(jù)相關(guān)規(guī)范[1]，隧道滲漏水病害檢查內(nèi)容、檢查結(jié)果分類如表1所示。

表1 檢査結(jié)果判定

2.2 檢測結(jié)果

依據(jù)隧道所在地公路隧道的滲漏水病害資料，運用上一節(jié)的判定方法，對該隧道的滲漏水病害現(xiàn)狀展開廣泛的調(diào)研，得到檢測結(jié)果如表2所示。

由表2看出:該隧道除左線檢測出一處滲水類型病害，其余所有滲漏水病害無論左線還是右線均集中在浸滲和滴漏兩種類型，而在這兩種病害類型中，無論左線還是右線，浸滲型病害數(shù)量明顯高于滴漏型病害數(shù)量。在發(fā)生滲漏水病害的位置，拱頂只有右線檢測出一處浸滲病害，無其余滲漏水情況出現(xiàn)。病害主要出現(xiàn)在拱腰、邊墻和拱腳，其中以邊墻出現(xiàn)次數(shù)最多，無論左線還是右線，邊墻滲漏水病害數(shù)量均超過總病害數(shù)量一半以上。滲漏水原因分析主要針對浸滲和滴漏兩種類型，并結(jié)合拱腰、邊墻和拱腳的相關(guān)情況。

表2 某隧道滲漏水情況統(tǒng)計

3 滲漏水病害原因分析

文中隧道滲漏水原因為內(nèi)因和外因兩個方面。結(jié)合該隧道所在地特征、隧道施工全過程和隧道滲漏水調(diào)查資料，得出該隧道滲漏水的內(nèi)部原因主要包括:襯砌裂開、襯砌結(jié)構(gòu)施工中形成的多縫、空隙以及防排水設(shè)施的施工、設(shè)計和維護(hù)問題等[2]。外部原因主要包括:隧道所在區(qū)域降水與氣候特點、植被生長情況、地下水中化學(xué)離子的腐蝕、不良地形地貌等。

3.1 外部原因

3.1.1 降雨量和氣候

該地區(qū)降水量大，降雨空間和時間分布差異大，夏季多為大雨和暴雨，地表徑流量增加，空氣濕度大。雨季地下水水位增高，增加了襯砌與圍巖所受到的水壓力，使得襯砌細(xì)小孔隙增多、狹縫變寬以及圍巖巖體裂縫增大，增加了隧道發(fā)生滲漏水甚至涌水的幾率。

3.1.2 植被覆蓋情況

相關(guān)資料顯示，隧道區(qū)植被生長越密集，越有利于大氣降雨的積存，地下水的集水時間越短，地下水的水量恢復(fù)越充足，大量高速流動的地下水沿著巖土裂隙、暗河等渠道流向隧道主體各結(jié)構(gòu)周圍，形成一定的壓力水頭，當(dāng)出現(xiàn)大雨或者暴雨時，壓力水頭更為突出，隧道發(fā)生滲漏水病害的幾率進(jìn)一步增大。

3.1.3 不良地質(zhì)條件

該隧道主要的不良地質(zhì)特征包括:巖溶、巖溶水、暗河。當(dāng)隧道穿過上述危險地段時，巖體中裂縫、發(fā)育情況理想的巖溶，巖溶裂縫開裂程度較大，暗河溶洞水、巖溶孔隙水發(fā)育程度較為突出，使得孔隙局部的透水性進(jìn)一步增加。在開挖隧道后，孔隙水在水壓力作用下從上往下流入隧道洞室，降雨時，尤其是雨季，流入隧道洞室的孔隙水量進(jìn)一步加大，不排除在局部地區(qū)出現(xiàn)涌水的可能。

3.1.4 地下水的腐蝕

地下巖體巖石中的可溶性礦物質(zhì)，如:鎂離子、鐵離子、錳離子、鈣離子、碳酸根離子、碳酸氫根離子、氯離子等會隨著地下水的遷移轉(zhuǎn)化和運動被溶解帶走，在運動過程中，這些物質(zhì)會與隧道結(jié)構(gòu)物和巖體發(fā)生一系列物理化學(xué)反應(yīng)，對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生腐蝕。

3.2 內(nèi)部原因

3.2.1 結(jié)構(gòu)施工因素

結(jié)構(gòu)施工造成滲漏水病害主要體現(xiàn)在施工三縫、襯砌裂縫、襯砌背后空洞三個方面。施工縫、伸縮縫和沉降縫是最容易出現(xiàn)滲漏水病害的地方[3]。若施工過程中相關(guān)處理不得當(dāng)，出現(xiàn)止水帶固定不牢、膨脹止水條密實度不夠、混凝土澆筑不到位等問題，則防水混凝土就會降低甚至消失防水效果，造成隧道滲漏水病害。三縫問題嚴(yán)重的隧道，甚至出現(xiàn)所有的縫隙都不同程度滲水或者漏水，其嚴(yán)重性可想而知。

3.2.2 防排水系統(tǒng)因素

現(xiàn)行相關(guān)防排水標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo)相對較低，一方面與國外一些標(biāo)準(zhǔn)存在差距，另一方面隨著各方面條件的變化，相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)不能適應(yīng)不斷變化的水文、地質(zhì)、荷載、施工方法等情況。如:當(dāng)遇到持續(xù)大暴雨時，因為管道設(shè)計排水量的限制，使得排水管道無法及時排走隧道內(nèi)部集水區(qū)域的雨水徑流，進(jìn)而隧道防排水設(shè)施的負(fù)荷大大增加，此時會導(dǎo)致隧道襯砌后背的壓力水頭急劇增大，襯砌破壞，冒出泥漿。大量的泥沙又增大了排水管道運行不暢甚至堵塞的風(fēng)險，使排水系統(tǒng)不能發(fā)揮正常作用，使得隧道滲漏水的概率增大。不僅如此，施工材料和工藝同樣對滲漏水有重要影響。通常利用隧道內(nèi)外結(jié)構(gòu)的自防水功能，采用防水混凝土是隧道結(jié)構(gòu)防排水的主要措施，若使用的配合劑不當(dāng)或者沒有選擇恰當(dāng)?shù)氖┕し桨?，?dǎo)致防水混凝土不能抵抗較高滲透力的沖擊，隧道很容易發(fā)生滲漏水病害[4]。

4 結(jié)語

作為隧道乃至所有土木工程的通病，滲漏水理應(yīng)引起足夠重視，結(jié)合實際情況對滲漏水原因進(jìn)行針對性分析已刻不容緩。只有把病因抓住了，病害才能得到妥善解決。

[1] 中華人民共和國交通部.JTG H12.2003.公路隧道養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范[S].北京:人民交通出版社，2003．

[2] 付家鯤.高速公路隧道滲漏水成因及對襯砌結(jié)構(gòu)的影響研究[D].成都:西南交通大學(xué)，2012.

[3] 關(guān)寶樹.隧道工程施工要點集[M].北京:人民交通出版社，2008．

[4] 丁浩，蔣樹屏，李勇．控制排放的隧道防排水技術(shù)研究[J].巖土工程學(xué)報，2007，29(09):1398-1403．

Analysis of leakage water in highway tunnel

WU Ming

(College of Civil Engineering, Chongqing Jiaotong University, Chongqing 400074, China)

This paper comprehensively investigates and analyzes the internal and external causes of the leakage of a tunnel, the location of the disease and the type of disease, with a view to provide a reference for the waterproofing and maintenance work of the tunnel.

Tunnel; Leakage water; Disease analysis

2017-03-14

吳明(1990-)，男，碩士。

U457. 2

A

1674-8646(2017)10-0142-02