浅析隧道防渗漏技术与施工质量控制

　　摘要：本文首先简述了我国隧道具有地下水的渗漏和涌出等病害表现，其次，详细探讨了我国常用的防渗漏技术，最后对施工操作方面控制和隧道防水防渗工程施工常见问题控制进行了探究，并就防渗漏技术提出了几点有用建议。
　　关键词：隧道；防渗漏；施工质量控制
　　
　　
　　1引言
　　隧道工程防排水是隧道工程设计的主要内容。如果没有可靠的防排水措施，地下水就会侵入，乃至危害运营和影响隧道使用寿命。目前，隧道工程最大的病害就是渗漏水。整治渗漏，既困难费用又高。因此，从设计时就引起重视，精心设计，精心施工。隧道开挖过程将对围岩造成扰动，导致围岩变形，裂隙发生扩展、导通，引起岩石中地下水下渗进入隧道，改变地下水流场，地下水位下降，而地下水位的下降则可能导致原有地下水排泄点如泉水出现流量减小甚至断流，从而引发新的环境、生态问题，并导致纠纷。因此，隧道的防渗堵漏不仅是隧道本身的需要，也是、生态保护和水资源保护的要求。
　　2隧道病害的表现
　　隧道工程在施工或运营阶段出现的各类病害严重影响了隧道功能，造成隐患，危及交通安全。这些病害主要表现为：
　　(1)衬砌过度变形、裂损、剥落掉块；
　　(2)地下水的渗漏和涌出。
　　因此，对隧道进行防水防渗就变得非常必要。
　　3常用堵漏防水技术
　　3.1表面封闭法
　　在需防水的表面铺一层防水层进行隔离和封闭。较常用的做法为先用聚氨酯防水橡胶进行表面处理，沿裂缝铺一定厚度的橡胶膜即可。
　　3.2凿缝填充法
　　一般沿裂缝凿成“Ｖ”型槽，再填充一些防水和补强材料。此法只适用于自身强度低，且有高延伸率、弹性及高粘结力的填灌材料，否则，材料与衬砌的粘结界面就会破坏，失去防水效果。
　　3.3灌浆法
　　对具有较完整骨架的防渗漏对象，堵漏防水是一种快速而效果明显的首选手段，是目前最常用的堵漏方法。将一定的材料配制成浆液，用压送设备将其灌入缝隙或空洞之中，使其扩散、胶凝或固化，以达到防渗堵漏的目的，确保防水工程的防水性能。灌浆能使裂缝缺陷愈合而恢复整体性。与表面封闭法相比，它能有效防止水进入裂缝内腐蚀钢筋。该法已被广泛应用于整治隧道渗漏水，构筑第一道防水线。注浆材料应具备以下条件：(1)可注性好；(2)胶凝时间易于调节，最好是突变式固化；(3)固结体强度高，抗渗性好，附着力强；(4)材料价格适中，采购方便；(5)操作工艺简单；(6)无毒。可根据灌浆材料的不同，分别对裂缝和混凝土缺陷进行补强和单纯堵漏，特别是对有压水的堵漏、修补，此法常可取得快速满意的效果。灌浆法相对于表面封闭法来说，显得工艺复杂，配方难掌握，技术要求高，造价也较高。
　　3.4其它方法
　　防渗漏的方法还有粘结钢板法、增加截面法、预应力张拉补强法等。这些方法都是在因设计计算失误等原因造成裂缝的情况下使用，而且必须要在协调一致的变形条件下才可使用。
　　堵漏材料的技术特性及配制方法：堵漏材料分有机材料和无机材料两大类，常用的堵漏材料主要有堵漏灵、丙凝、非水溶性聚氨酯、水溶性聚氨酯、改性环氧树脂、水泥水玻璃浆液等。在选择注浆堵漏材料时，要从材料的技术特性、材料来源、成本、渗漏水特征等方面综合考虑。注浆机具与堵漏材料的选择：注浆机具要根据注浆液种类和结构渗漏位置的大小合理选择，目前用于注浆堵漏的机具有：电动往复泵、电动风压注浆设备、手压泵及注射器等。堵漏材料要根据工程特点和渗漏水量的不同加以选择。
　　4施工质量控制
　　4.1施工操作方面控制
　　(1)洞漏水的处理
　　对于孔洞漏水可采用预埋注浆管或用风枪钻孔后将缠绕麻丝的Φ20～40mm的钢管打人孔内，而后采用水泥一水玻璃双液注浆法实施堵水，浆液固化时间可根据涌水量的大小和用浆量的多少进行调整。如注浆后涌水仍较大，再实施二次注浆。
　　(2)变形缝和施工缝漏水的处理
　　对于变形缝和施工缝的渗漏水，首先要根据漏水量大小制定堵水方案，其主要操作步骤为：根据渗漏水长度沿混凝土表面开凿成“V”型槽（宽度、深度视渗漏水大小掌握），将槽内残渣冲洗干净，而后将Φ40mm半圆形塑料引水暗槽（薄铁皮弯制也可）置人槽底盖住水流部位，并用水泥速凝胶将两侧固定牢，再将Φ12mm引水导管（铝管）垂直置于引水暗槽两端，导水管外露长度为100mm，同样用水泥速凝胶固定。在确认引水暗槽和导水管固定牢固后，进行注水试验，其目的一是检查有无跑冒浆部位，二是可根据注水量估算浆液用量，以免造成材料浪费。注水试验后，将“V”型槽界面用喷灯烘干，并在基面上涂两遍环氧糠酮浆液，浆液固化后即可进行注浆止水。注浆机具为专用化学电动注浆泵或手提式手压注浆泵，注浆压力控制在4～8MPa。注浆接近结束时，注浆泵压力适当增大并恒定510mm，表针不再回落，即可结束注浆，并将注浆管迅速用软塞塞住，以免浆液喷出或溢流。注浆完毕72h后，将外露注浆管用手持砂轮机切除，将“V”型槽用膨胀水泥砂浆填实抹光。
　　(3)大面积渗漏水的处理
　　对于边墙、地板等部位出现的较大面积渗漏水，应先对渗漏水部位的渗漏点进行调查，根据渗漏范围划分为若干作业单元。然后本着先堵大、后堵小、从上而下的堵水原则进行施工。对渗漏水量较大部位，先开槽或钻孔将水引出，再将周围水孔眼封闭处理，注浆方法与变形缝、施工缝相同。
　　(4)孔眼渗漏水的处理
　　混凝土基面局部出现点渗漏水时，以“堵”为主。如水流量较大，封堵困难时，可根据渗漏水量在混凝土基面开“V”型槽，将Φ12mm的铝管（或聚乙烯塑料管）对准漏水点放好，用速凝水泥胶泥将其固定，将水由导管引出，然后进行注浆堵漏及表面修整。对于渗漏水量较小部位，沿渗漏点进行凿除，直到找到准确部位，其长度、深度视具体情况而定。凿除后的部位用速凝水泥胶泥填堵，待水泥凝固并观察不再渗漏后，表面用膨胀水泥砂浆封闭抹平。
　　4.2隧道防水防渗工程施工常见问题控制
　　(1)底板与侧墙的纵向水平施工缝直接留在底板面上或高度≤20mm，砌的侧墙上。后果：由于该处承受的剪力大，容易造成结构开裂，甚至损害结构。再则受浇注混凝土条件等限制，此处防水作业效果相对较差，容易造成渗漏。
　　(2)施工缝用遇水膨胀橡胶（或腻子）止水条时，止水条无缓膨胀的功能，而是突出它的快速膨胀（如3d时间达到它的最大膨胀倍率）。后果：由于遇水膨胀橡胶（或腻子）止水条遇水会迅速膨胀，一旦受雨淋或冲洗水的浸泡，在未浇注混凝土前就充分膨胀了，而在浇注完混凝土后施工缝开裂时，就不膨胀或无足够的膨胀应力，减少甚至失去止水作用，造成渗漏。
　　(3)为铺设方便，施工缝用遇水膨胀橡胶条设置在离混凝土侧面＜70mm处。后果：遇水膨胀橡胶，尤其是膨胀倍率较高的遇水膨胀橡胶遇水会产生较高的膨胀应力，因此在施工缝位置混凝土结合面极易被膨胀所压碎。
　　(4)在横向施工缝上设置遇水膨胀橡胶（或腻子）止水条时，采用直接粘合方式粘在缝面。后果：遇水膨胀橡胶因完全露在表面，有的止水条断面尺寸又偏大，在新混凝土浇注与插入式振捣器插入与振捣时很易下坠与脱落，丧失防水功能。
　　(5)设置变形缝位置的混凝土厚度≤300mm，在采用中埋式止水带时，它离结构混凝土面的距离<150mm。后果：地下水容易进入变形缝，尤其在顶板变形不嵌缝密封、底板与侧墙变形缝不设外防水止水带时。地下水直接进入变形缝，它在混凝土中的渗透厚度就从止水带处算起，故止水带到混凝土的距离必须大于150mm（即通过抗渗试体的高度）。否则，容易渗漏，容易影响接头处混凝土的密实性。
　　(6)用于适应伸缩变形的变形缝，其变形缝缝宽>30mm。后果：变形缝的作用是满足隧道工程中两相邻结构的伸缩变形，而过大的接缝，除了多耗费接缝用垫板及嵌缝密封胶，更不利于抗水压。尤其在底板设凹凸榫，变形缝过宽不利于凹凸榫的嵌合，不利于结构受剪也难以控制沉降量。
　　5结论及建议
　　隧道防水是一项系统工程，涉及材料、设计、施工、管理等各个方面，我们应该下功夫研究，探讨有效的解决办法，积极地开展工作，并吸收国外先进技术与经验，把我国隧道与地下工程防水技术提高到一个新的水平。
　　几点建议：(1)认真贯彻执行国家标准。(2)促进优质防水材料推广应用的比重。近几年国内研制与引进的新材料、新产品越来越多，虽其性能大同小异，但不乏优质者，然而设计、施工和建设单位在选用时难以鉴别其内在质量及耐久性，或因价格因素而放弃选用优质防水材料。为此，有必要加强产品质量的检验和监督，建立科学、严格的产品质量认证制度，把好材料质量关，正确引导优质产品的扩大应用。(3)推行工程质量保证期制度。以施工单位为主体，在实行防水工程专业承包或专业化施工的前提条件下，对各类防水工程推行质量保证期制度。加强设计与施工的配合尤为重要，设计单位在制订防水方案与选用材料方面应更多吸取并尊重施工单位的意见。(4)提高工程渗漏维修技术水平。大量地下防水工程的实践证明，即使设计采取了周密的防水措施，使用了优质防水材料，但由于防水工程环境与部位复杂，检测技术手段低下，仍难免产生不同程度的渗漏问题，影响工程正常使用。因而施工单位只有建立防水施工专业队伍或班组，并重视培训上岗人员，不断总结提高施工与维修技术水平，才能成功解决各类复杂的防水技术问题，以良好的信誉承接工程，为自身的建设与发展创造条件。
　　
　　参考文献：
　　[1]陶坤.防排水技术在芦家山一号隧道中的应用[J].施工技术，2008(10).
　　[2]陶坤.芦家山一号隧道防排水技术及其分析[J].探矿工程-岩土钻掘工程．2008(04).
　　[3]燕成贵，武勤民.武广客运专线五尖大山隧道防排水施工技术[J].铁道标准设计，2007(22).
　　[4]高军.武广客运专线大断面双线隧道防排水设计施工技术要点[J].铁道标准设计，2007(21).