论隧道工程中渗漏水事故的成因及防治措施

论隧道工程中渗漏水事故的成因及防治措施渗漏水事故是隧道工程最常见的危害形式，因此预防和处理渗漏水事故是隧道工程设计和施工技术的重要部分。本文结合温福线八仙仑隧道工程对渗漏水的处理状况，分析了渗漏水事故的成因，并从勘测、设计、施工等几个方面探讨了对渗漏水的预防及其治理措施。1、八仙仑隧道工程简介八仙仑隧道地处Y市区东面，闽江北岸，鼓山风景区，为双线客运专线隧道，总长6713m，设计车速200km/h，并预留提速250km/h条件，建筑限界满意双层集装箱列车要求。采用新奥法(NATM)施工，全断面开挖(光面爆破开挖方式)，分进、出口双向掘进。为国内第一批已投入运营的客运专线无碴轨道铁路隧道。2、渗漏水事故的成因隧道工程所处山体内外的环境水是隧道渗漏水的根本原因，另外围岩节理发育，加之爆破对围岩的二次扰动，导致地表水、裂隙水浸入是渗漏水事故的直接成因。6 实际工程中，全断面混凝土衬砌隧道，在混凝土浇筑结束后，由于山体内地下水的渗流通道被封堵，形成较高的外水压力，使衬砌混凝土在施工缝、变形缝的薄弱位置产生渗漏。这是因为，在混凝土浇筑时没有采取有效的排水措施(如设置排水廊道、打排水孔等)进行外水导排减压，在混凝土衬砌完成后，因各种原因回填和固结灌浆不可能马上进行时，当衬砌混凝土水化热完成后，衬砌与岩体之间实际存在一个较大的空隙。当围岩外水压力梯度尚不足以形成新的渗流通道时，外压力实际上是渗漏水在围岩和衬砌中产生的体积力，此时的外水压力快速升高，并直接作于衬砌混凝土上，导致混凝土薄弱面渗水。3、漏水事故的预防措施由于隧道工程属于隐藏工程，不同区段的地质和水文地质条件也不尽相同，所以地质条件的复杂打算了隧道产生渗水质量事故的原因也是多方面的。为了更好地对渗水质量事故进行预防，须从勘测、设计、施工、监理等多方面入手。3.1勘测方面由于隧道工程所处区域的地形地貌条件、工程地质条件、水文地质条件、构造应力条件、气候等因素均对隧道工程的应力条件和结构设计产生打算性影响，因此对隧址区进行具体的勘测是非常必要的。现阶段，在施工过程中一般采用超前地质预报的手段，针对施工出露的地质状况如围岩岩性变化、岩爆区、破裂带、脆弱夹层、溶洞、孔洞、地下水库、暗河等各种详细状况及超前预报结果进行二次设计，这样相当大程度的影响了工期，且增加了围岩暴露期间未准时确定方案的危急性。因此现阶段隧道工程详勘主要依据与施工同步进行勘测或采用地质雷达进行超前地质预报。3.2设计方面6 对于富水区围岩中施工的隧道，设计应充分意识到水对工程的影响。尤其是当施工难度增加时，现实的施工条件无法达到设计的操作要求时，对该类富水隧道的设计应考虑以下几个方面的问题:(1)施工缝的位置可尽量设在底板水平面上，以免设置吊脚模板，这样可使模板的支撑体系尽量削减，以避免底板混凝土表面产生气泡及相应的混凝土空蚀和空化问题，即使该部位的剪力或弯矩较大亦可通过增加配筋或界面尺寸的方法来解决，而不应限制在该部位设缝;(2)如因结构需要，施工缝需设在边墙上，可考虑在分缝位置上设置沿洞轴线方向的止水措施(如可使用固定的橡胶止水条);(3)对隧道的衬砌设计应考虑设固结灌浆，充分利用围岩与衬砌体共同受力、削减配筋;(4)如出现渗漏，可采用适当品牌的环氧材料结合水泥注浆进行防渗补强，以达到后处理的目的，确保工程使用效果;(5)依据富水围岩的特点，在设计时可从结构上考虑如何掌握混凝土的收缩产生的渗漏。不仅确保工程质量，同时大大削减后处理的费用。依据隧址区勘测资料和现场施工实际地质条件，设计者应充分依据新奥法原理进行隧道设计，确保隧道施工完成后围岩稳定、排水通畅、衬砌美观。3.3施工方面隧道工程施工是预防渗漏水病害的重要一环，施工方面处理不力导致渗漏水病害主要分为以下几个方面：6 (1)衬砌施工时忽视质量，混凝土级配差，浇注捣固不密实，造成混凝土蜂窝、麻面、空洞;(2)混凝土水灰比过大，衬砌后隧道表面看上去还算光滑完整，实际上内部不密实，形成了泌水管路;(3)对施工缝、伸缩缝、沉降缝未加处理或处理不当产生渗漏水缝隙;(4)由于地基不匀称沉陷、衬砌混凝土干缩和温度收缩产生的内应力所造成的裂缝而导致渗漏水;(5)施工过程中所用防水材料存在较大的质量问题。3.4监理方面根据规范化施工要求，监理在勘测、设计、施工等方面均发挥极其重要的作用，其工作的成果可保证隧道工程勘测结果尽最大可能符合实际条件，隧道工程设计时充分按新奥法原理依据勘测结果优化设计方案，施工方则切实执行设计方案，最终实现隧道工程的经济、安全、牢靠。4、漏水事故的治理措施就目前隧道渗漏水的处理方式来看，一般是采取以防为主，截、堵、排相结合的处理原则。地下水只有顺当引出，结构防水效果才会好，否则地下水越积越多，形成压力水，水就会顺着衬砌层薄弱环节渗出，形成病害。6 依据上述多方面的综合分析，从预防角度动身应在上述多方面逐项落实到位，从根本上防止隧道衬砌渗水质量事故的发生。但由于勘测能力、设计施工水平、环境变迁等种种可预见或不可预见因素的影响，在隧道工程中易发生隧道衬砌渗漏水质量事故，因此针对隧道衬砌渗漏水质量事故须分析详细原因后，采用不同的治理措施。归纳有以下几种治理方案：因勘测结果不精确或条件突变使围岩失稳，导致隧道衬砌变形开裂而渗水的，应先采用锚索、注浆固结、管棚、长大锚杆等加固措施对变形区段围岩进行加固处理，之后沿隧道衬砌变形裂缝带凿沟槽安放透水管与排水沟连通，沟槽表面用高标号抗渗砂浆抹平。因排水系统设计不完善或堵塞、二次衬砌抗渗标号偏低引起的隧道衬砌渗水质量事故，视渗水状况如为点状，则在该处钻孔后插入排水管引入排水沟排水;如为线状或面状，则在该区段凿沟槽安放透水管与排水沟连通，沟槽表面用高标号抗渗砂浆抹平。因年久橡胶止水带老化引起的隧道衬砌渗水质量事故，可凿沟槽更新橡胶止水带，沟槽表面用高标号抗渗砂浆抹平。因凿洞破坏引起的隧道衬砌渗水质量事故，可将破坏区域修凿到新奇而且整齐，同时凿沟槽安放橡胶止水带，之后采用立模浇筑高标号抗渗混凝土补齐。因排水沟淤积或水冻结堵塞引起的隧道衬砌渗水质量事故，加强巡查养护，准时疏通保证排水通畅。5、结束语6 以上所述即针对隧道衬砌渗水质量事故讲行的原因分析和治理措施，在工程施工中，为确保隧道工程施工质量，只有在设计、监理、施工等三方面的共同努力下方能保证隧道工程围岩稳定、排水通畅、衬砌美观，在运营过程中不致于发生渗水质量事故。隧道渗漏水应依据详细状况详细分析处理，特殊是施工单位,应在以后的作业中高度重视混凝土衬砌质量，做好防水工作，真正做到治标治本。6