公路隧道渗漏水的治理

公路隧道渗漏水的治理
作者：杨建军
来源：《商品与质量·学术观察》2013年第01期
摘要：以工程实例划分公路隧道渗漏的类型，以及治理方法：背后封闭注浆，墙身浅孔，施工缝注浆及变形缝、预埋件、管线的治理等。

关键词：隧道渗漏注浆治理
陕南西康公路某段工程全长1 300 m，工程内容主要为双洞四车道地下隧道。

隧道设计采用C30， S8抗渗混凝土主体防水，辅以外贴式EVA防水板辅助防水。

变形缝采，用2道橡胶止水带，缝间填塞聚苯乙烯泡沫；施工缝选用2道膨胀橡胶止水条，以加强防水。

隧道横穿一条较大的河流，洞身范围多位于粉砂地层中，地下水位高，水力联系紧密。

由于设计上的不足和施工中的不当，隧道渗漏水严重。

渗漏病害主要表现为喷涌、股流、线流、点流及渗漏等情况，且分布较广，范围较大。

针对渗漏发生的不同形式和部位，施工过程中采取了多种治理措施和方法。

通过大量的摸索和实践，渗漏治理最终取得了较好的效果。

1、隧道渗漏分类
根据隧道渗漏部位，渗漏类型主要分以下3种。

1）混凝土浇捣引起的洞身渗漏水该类型为隧道渗漏的主要形式，原因是混凝土浇筑时不能连续进行、振捣质量差，从而引起大面积的渗漏发生。

此类型的渗漏治理较为简单，效果较明显。

2）变形缝、施工缝引起的接缝渗漏水这部分渗漏主要因为防水设计过于薄弱和施工控制不严造成。

防水设计对混凝土的收缩和变形缝的变形未引起足够的重视，造成了薄弱环节的防水失败，该部分是隧道渗漏治理的重点和难点。

3）预埋件、洞室引起的局部渗漏水结构内预埋件、管线及洞室削弱了结构的防水能力，加之混凝土施工质量缺陷，造成预埋件、洞室出现多处渗漏水。

2、治理方法
2.1 背后封闭注浆
该方法主要针对大面积的喷涌、股流等较严重的区域，其原理主要是考虑混凝土大范围不密实，拟从混凝土结构迎水面封闭空隙，最大可能增加结构密实度，达到封堵止水作用。

具体
做法：利用风钻穿过混凝土结构（控制钻孔深度，不破坏EV A防水层），采用快硬水泥或堵漏王，将带有球阀的钢管固定于注浆孔内，待24小时后注人1∶1普通水泥净浆，注浆压力控制在0.3～0.5 MPa，流量控制在20- 30 U/min，注浆压力达到0.7-0. 8 MPa时，停止注浆。

背后注浆须注意以下3个方面：①控制钻孔深度和密度，一般只需设1个注浆孔和1个溢浆兼检查孔，取低处做注浆孔，高处做溢浆孔，而积较大，渗漏较严重时，可增设1-2个注浆孔，但必须保持各孔间连通；②遇水流较急或流量较大时，水灰比可适当减小，并根据情况考虑采用水泥一水玻璃双液浆取代水泥单液浆，达到快速凝结止水；③注浆即将结束时，须放慢注人速度，关闭溢浆孔，待注浆压力缓缓升至0.7-0.8MPa，并持续稳定10分钟时，停止注浆。

2.2 墙身浅孔注浆
大部分隧道治水均采取此种方式，对于渗漏点的处理有针对性和实用性，效果显著，但此种方式一次性治理的点位不多，需要对同一区域进行多次反复注浆。

该类型渗漏治理主要考虑加强结构整体性，采用的注浆材料多为聚氨醋等液体材料。

注浆原理是在结构稀松部分开槽或钻孔，通过压力泵将浆液压人结构裂缝或空隙，同时挤出原有的空气或水分，达到堵漏止水的目的。

在施工过程中，浅孔注浆采用了两种工艺，其原理相同。

2.2.1开槽引管法此种工艺对裂缝治理较为实用，具体做法：沿裂缝骑缝凿开8 cm（宽）x 6 cm（深）小槽，清理槽内异物后，用快硬胶泥或堵漏王，将Φ5 mm硬塑管沿槽底顺缝铺设，及时抽出硬塑管，形成预埋孔道，并每隔50-100 cm安装1根Φ5 mm硬塑注浆管（作为出气孔兼溢浆孔）。

待24小时后，胶泥或堵漏王达到一定强度时，立即注浆。

注浆采用手压泵或电动泵，压力控制在 05 MPa左右，流量不宜大于5 L/min。

当溢浆管溢浆时，立即停止压浆，并绑扎好溢浆管，继续注浆，依次绑扎溢浆管至最后。

当所有溢浆管全部绑扎完毕后，应继续保持注浆状态，直至压力略有上升，稳压保持一段时间，即可停止注浆。

此种方法对安管要求比较高，特别是沿槽底的硬塑管，要确保内部连通。

根据快硬胶泥或堵漏王凝结速度的快慢，须控制好拔管时间。

过早形成不了孔道，胶泥破坏；过晚预埋管拔不出。

另外预埋孔道与预埋注浆孔要相通，这样才能顺利注浆。

当压力突升，不出浆时，应停止注浆，检查管路是否通畅，排除问题后，方可重新加压注浆。

2.2.2钻孔法此类工艺适合混凝土不密实所造成的群漏、点漏，具体做法：寻找出水点，距出水点10-20 cm处，按30°-45°向渗漏点方向钻孔，深度达20-30 cm ，保证与渗漏点相通。

清理孔内碎沫，然后在孔内安装注浆塞，旋紧止浆塞，即可进行注浆。

注浆参数同开槽引管法，结束时间以漏水点出现浆液为准。

此方法重点是要找准渗漏点，确定钻孔位置和角度。

既保证应有的深度又要保证与渗漏点相通，否则很难达到墙身补强和堵水作用。

2.3 施工缝注浆
同洞身裂缝注浆相同。

施工缝呈线形发展，缝隙多连通，形式单一，空隙较大，故采用有微膨胀性的水泥注浆材料。

根据缝隙发展情况，一般需多次注浆。

对于后期及局部出现的零星渗漏水情况，则采取钻孔法注浆，注浆材料采用聚氨醋。

2.4 变形缝治理
变形缝的治水是治理工作的难点和重点，目前仍未有一个实用有效的治理方案，技术难度大。

本工程最终采用以排为主、堵排结合的方法，具体做法：骑缝开槽5 cm（宽）×10 cm （深），沿槽底埋入半圆Φ40 mm PVC管，作为引排管通至排水沟。

依次填塞特种高强胶泥、膨胀性聚氨醋，表面再做好防水砂浆保护和涂抹EPU防水涂料。

采用刚柔相结合办法，有效阻止变形缝变形而引起的地下水外溢。

2.5预埋件、管线的治理
预埋件周围发生的渗漏采取以上方法均可治理。

但预埋管接头密封性差，地下水容易沿管壁发生渗漏。

由于很难寻找发生渗漏的管线接头，最终对管线两头1 m范围内，进行注浆封闭。

大范围注浆采用水泥浆，局部采用聚氨酯材料。

3、注浆材料
本工程注浆材料有水泥净浆（普通水泥和超细水泥）、微膨胀水泥浆、水泥水玻璃、水溶性聚氨酯。

根据各自不同的特性，分别应用于不同的渗漏情况。

由于水泥浆凝结过程中将发生体积收缩，故水泥一般应用于渗漏严重、范围较大的部位，作为背后封闭的主要材料；水泥一水玻璃主要应用于水量较大、流速较快的部位，起到临时快速止水的目的；超细水泥虽然具有较好的流动性和强度，但收缩量较大，作为结构堵漏材料容易发生渗漏反复，因此尽量少用；微膨胀水泥克服了本身固结收缩的缺点，在结构需补强部位采用；聚氨酯为溶液型浆液，与水泥等粒状浆液相比有较好的流动性，在流动过程中摩擦力小，渗透性强，且聚氨醋遇水快速凝结并膨胀，因此对于墙体的治理效果明显。

根据水泥浆（包括双液浆）和聚氨酯的特性，在注浆速度上要区别对待。

水泥为粒状颗粒，在空隙中流动的阻力较大，且不易渗人微小的缝隙中，故浆液流量应采用小值，且压力须缓慢上升，以保证良好的注人效果；聚氨酯相比之下粘度小，流动性好，注浆流量可适当放大，但一般不应超过5 L/分钟。

灵活控制注浆参数是保证注浆取得最佳效果的关键。

如在注浆过程中应根据渗漏点位的吃浆能力，适当增加或减少注浆速度；在进行水泥浆等粒状浆液压注过程中，也要根据渗漏处的吃浆能力合理调节水灰比，吃浆能力好的部位可减小水灰比，反之则增大水灰比。