前言
隨著我國(guó)公路建設(shè)的高速發(fā)展，公路建設(shè)給國(guó)家經(jīng)濟(jì)帶來(lái)新的發(fā)展前景。公路隧道是國(guó)家公路建設(shè)的重點(diǎn)施工項(xiàng)目，其隧道施工的質(zhì)量控制更是重中之重。據(jù)對(duì)公路隧道的初步調(diào)查，占相當(dāng)比例的隧道有裂縫和滲漏水現(xiàn)象產(chǎn)生。目前，高速公路隧道病害主要表現(xiàn)在：嚴(yán)重滲漏水、凍害、襯砌裂損和襯砌侵蝕、結(jié)構(gòu)襯砌的腐蝕裂損、仰拱或鋪底的變形損壞導(dǎo)致路面的破壞，而幾乎所有的隧道病害都與滲漏水有著直接或間接的關(guān)系，隧道結(jié)構(gòu)的缺陷給隧道滲漏水提供了通道，隧道滲漏水的長(zhǎng)期作用又會(huì)加劇隧道侵蝕破壞，特別是在圍巖有地下水并具有侵蝕性的情況下，對(duì)襯砌和隧道設(shè)備的腐蝕更加嚴(yán)重。在運(yùn)營(yíng)期間，地下水常通過(guò)
混凝土襯砌變形縫、施工縫、裂縫甚至混凝土孔隙等通道滲漏進(jìn)隧道中，造成洞內(nèi)通信、供電、照明等設(shè)各處于潮濕環(huán)境而發(fā)生銹蝕、霉?fàn)€、變質(zhì)、失效，若使路面積水，就會(huì)改變路面反光條件，引起眩光，造成車輛打滑，危及行車安全。
因此，對(duì)公路隧道滲漏水病害要特別重視，在處理時(shí)，要根據(jù)其病害成因、程度，采取科學(xué)、經(jīng)濟(jì)、安全的綜合整治措施，以最快最優(yōu)的方式整治病害，充分發(fā)揮公路隧道的
交通運(yùn)輸能力，確保公路交通運(yùn)輸?shù)臅惩ò踩?br />
1、公路隧道滲漏水的危害
隧道滲漏水是隧道病害中最常見的病害形式，危害極大。比如，滲漏水的長(zhǎng)期作用，特別是當(dāng)水質(zhì)具有侵蝕性，如含鹽、含堿、含硫、含硫酸根等離子時(shí)，可能造成隧道侵蝕破壞，危害隧道結(jié)構(gòu)的耐久性；寒冷地區(qū)，尤其是嚴(yán)寒地區(qū)，隧道襯砌滲水反復(fù)的凍融循環(huán)，在襯砌內(nèi)部造成襯砌混凝土凍脹開裂破壞；隧道漏水還將使隧道拱部和側(cè)墻產(chǎn)生冰凌侵入凈空；隧道滴水將使路面結(jié)冰，降低輪胎與路面的附著力，惡化隧道的營(yíng)運(yùn)條件，危及行車安全；隧道內(nèi)路面冒水、積水不僅影響行車，也會(huì)引起路面基層下翻漿冒泥和下沉，造成路面開裂下陷而引起水溝、路面變形等問(wèn)題：滲漏水使隧道內(nèi)表面浸跡斑斑，由于車輛尾氣和行車產(chǎn)生的塵土附著于濕潤(rùn)的隧道表面而形成“花臉”隧道，影響隧道美觀；隧道滲漏水還將極大地降低隧道內(nèi)各種設(shè)施的使用功能和壽命。
2、公路隧道滲漏水病害成因
公路隧道的水害原因是公路隧道在修建中破壞了原來(lái)地下水系統(tǒng)的平衡， 比如破壞地下水的儲(chǔ)存點(diǎn)和轉(zhuǎn)移通道，隨著隧道開挖和臨空面的形成地下水向隧道區(qū)域匯集、滲出，造成地下水的重新分配，從而形成新的含水層和地下水轉(zhuǎn)移通道，在隧道修建完成后，積聚的地下水將需要新的通道，水從結(jié)構(gòu)薄弱的地方比如施工縫、變形縫、襯砌裂縫等發(fā)生滲漏，形成隧道滲漏水。其主要原因是地質(zhì)、勘測(cè)設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)管理幾個(gè)方面。比如地質(zhì)方面，隧道修筑會(huì)改變地下水分布，造成地下水沿著隧道圍巖中存在的裂隙、節(jié)理、斷層破碎帶流向隧道，使隧道成為地下水的匯集漏斗，發(fā)生隧道漏水；勘測(cè)設(shè)計(jì)方面， 由于對(duì)隧道通過(guò)的斷層帶、破碎帶位置判斷不準(zhǔn)，沒(méi)有采取匹配的防排水系統(tǒng)，導(dǎo)致隧道滲漏；再加上施工時(shí)隧道襯砌防水板施工不當(dāng)，運(yùn)營(yíng)管理中防排水系統(tǒng)失效卻并沒(méi)有進(jìn)行有效的管理和修復(fù)，造成滲漏現(xiàn)象。
具體到結(jié)構(gòu)形式上表現(xiàn)為：①隧道接縫防水失效。由于彈性密封膏普遍不易做好，松動(dòng)脫落，埋式止水帶與防水夾層也存在搭接問(wèn)題，不易形成一個(gè)封閉的防水圈等原因造成變形縫和施工縫處發(fā)生滲漏。② 隧道防水層失效。結(jié)構(gòu)變形過(guò)大或裂縫過(guò)寬超過(guò)了防水
材料的延伸性導(dǎo)致防水膜斷裂；防水層的完整性有缺損，致使地下水通過(guò)缺損部位滲入結(jié)構(gòu)內(nèi)部：防水層與基面黏結(jié)不良，在澆注二次混凝土襯砌時(shí)造成防水層的空鼓、脫落等問(wèn)題，由此導(dǎo)致了防水層的破損失效。③襯砌混凝土結(jié)構(gòu)自防水失效。片面認(rèn)為混凝土結(jié)構(gòu)的自防水可以完全抗?jié)B，忽視了施工與養(yǎng)護(hù)的重要性：混凝土結(jié)構(gòu)本身存在缺陷，施工不嚴(yán)格，襯砌混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫，比如配比、施工等因素造成的干縮和收縮裂縫。這些因素均可以導(dǎo)致結(jié)構(gòu)白防水功能的失效， 出現(xiàn)滲漏水病害。
3、公路隧道滲漏水預(yù)防整治方法
對(duì)于隧道滲漏整治一定要從實(shí)際出發(fā)，選擇滲漏水治理措施需要考慮防排水材料和施工技術(shù)水平等因素，還要考慮措施的效果、施工的可操作性、經(jīng)濟(jì)性和耐久性，在變形縫和滲水量較大的集中漏水部位應(yīng)考慮“以排為主，堵排結(jié)合”的方法，對(duì)滲漏水較小的大面滲漏部位采用“以堵為主，堵排結(jié)合”的方法。
1）如果襯砌混凝土厚度不能滿足凍深要求，就必須對(duì)洞口段（拱頂）防水薄弱地點(diǎn)進(jìn)行二次襯砌，比如高寒地區(qū)隧道一般都在洞口350m范圍設(shè)置保溫設(shè)置保溫層，用硬質(zhì)聚氨脂泡沫塑料型材和玻璃鋼組成，厚4cm左右。
2）由于隧道襯砌的環(huán)接縫是隧道防水的薄弱環(huán)節(jié)，隧道襯砌混凝土在溫度變化的情況下必然會(huì)出現(xiàn)低溫收縮，使隧道環(huán)接縫變寬，再加上環(huán)接縫處容易出現(xiàn)防水板在施工時(shí)易受到損傷、止水帶安裝不佳、接頭處混凝土密實(shí)度不夠等質(zhì)量通病造成滲漏水，因此，必須在二次襯砌內(nèi)邊緣沉降縫處加設(shè)厚0.5mm的鋼板，同時(shí)加強(qiáng)止水帶的安裝質(zhì)量及混凝土的施工質(zhì)量。對(duì)于線狀的“三縫”部位的滲漏水，主要是采用剔槽，加設(shè)排水盲溝，外加彈性密封材料封堵的方法。目前，常用的密封材料有改性瀝青密封膏，聚硫、硅酮、聚氮酩密封膠和各種定型橡膠或膨脹橡膠止水條等。
3）由于防水板兩側(cè)噴射混凝土與二次襯砌問(wèn)的變形不協(xié)調(diào)，在圍巖應(yīng)力重分布過(guò)程中，噴射混凝土與二次襯砌還可能出現(xiàn)相對(duì)錯(cuò)動(dòng)，對(duì)防水板造成損傷，因此必須保證防水板厚度，重視防水板墊層土工布的質(zhì)量。
4）由于隧道洞頂開挖使洞項(xiàng)圍巖裂隙張開，滲透性增強(qiáng)，洞項(xiàng)襯砌外表面環(huán)向坡度小，水向兩側(cè)流，再加上洞項(xiàng)圍巖凍深較大，如果圍巖含水，則冰凍會(huì)給襯砌施加一定的凍脹壓力，反復(fù)凍融使襯砌承受交變荷載，導(dǎo)致破壞滲漏，如果治理時(shí)以排為主，填充物的流失會(huì)造成巖塊間的結(jié)合逐漸疏松，自穩(wěn)能力變差，還可能導(dǎo)致排水管堵塞，因此采用注漿加固堵水技術(shù)（見圖1）。注漿作為加固圍巖的一種手段，在隧道病害治理中所起的作用主要表現(xiàn)在加固地層，以提高圍巖的承載力和充填襯砌背后空洞使襯砌均勻受力，從而達(dá)到阻止襯砌結(jié)構(gòu)繼續(xù)變形或破壞。同時(shí)，漿液能充填巖體裂（孔）隙（洞），降低地層透水系數(shù)，也能夠修補(bǔ)襯砌混凝土結(jié)構(gòu)裂縫，達(dá)到加固和阻水的雙重目的。通常采用的漿液有普通硅酸鹽水泥（或特殊）單液漿、水泥水玻璃雙組份漿液及化學(xué)漿液等。
5）地下水在高速公路隧道病害成因中是最活躍、最具破壞力的因素，防水板背后的積水就是造成襯砌滲水的根源，將水引導(dǎo)排出是防止?jié)B漏、減小凍脹的關(guān)鍵。防治過(guò)程中對(duì)于滲水、股水量大的地段應(yīng)加強(qiáng)排水，一般采用加密橡塑排水板（3環(huán)～5環(huán)）緊貼巖面鋪設(shè)，對(duì)于從襯砌表面（主要在“三縫”部位）滲漏出來(lái)的地下水，必須配合采用引排技術(shù)治理，比較成功和典型的方法如圖2。滲漏水引排的方法還有很多，比如埋入式引排導(dǎo)水法和外貼式引排導(dǎo)水法。埋入式引排導(dǎo)水法是將混凝土襯砌的漏水縫隙鑿成V字形，埋入半圓形塑料或金屬片、泡沫塑料條等，造成暗埋的引水通路，將水排入落水系統(tǒng)；外貼式引排導(dǎo)水法，多用于地下工程的拱項(xiàng)裂縫滲漏水，該法是在水平的滲漏水縫隙下面，安裝不銹鍋導(dǎo)水槽，將水引入排水系統(tǒng)。
6）對(duì)于施工及地質(zhì)勘測(cè)留下的鉆孔、坑道、洞穴，要做好排水處理或封填，對(duì)斷層破壞帶、陷穴、漏斗等，如有較大的徑流進(jìn)入，宜作截水溝或回填；若無(wú)明顯徑流，但造成隧道漏水的，應(yīng)采取封閉措施（換填、注漿等）。當(dāng)隧道襯砌周圍地下水有明顯集中的來(lái)水通路，導(dǎo)致地下水流量很大，可采取泄水洞、鉆孔截水、攔截暗河、防滲帷幕截水等地下截水設(shè)施截?cái)嗨?。?duì)地下水豐富，隧道內(nèi)無(wú)排水溝或排水溝深度不足而導(dǎo)致隧道積水的，應(yīng)增設(shè)水溝，加深水溝等措施。當(dāng)長(zhǎng)大隧道僅靠隧道內(nèi)排水溝不能將流入隧道的地表水及地下水排出時(shí)，可以考慮增設(shè)或疏通平行導(dǎo)洞。
7）通過(guò)調(diào)整配合比、摻外加劑、摻合料方式配置抗?jié)B等級(jí)應(yīng)比設(shè)計(jì)要求提高一級(jí)的抗?jié)B混凝土，提高混凝土的密實(shí)度，并加強(qiáng)對(duì)抗?jié)B混凝土的養(yǎng)護(hù)，防止混凝土開裂，保護(hù)隧道防水和防凍的最后一道防線。
8）對(duì)于已產(chǎn)生裂紋的襯砌混凝土，也可以采用
錨桿支護(hù)技術(shù)。錨桿具有的緊固作用及均勻壓縮拱作用，可有效提高圍巖的整體承載能力，將已產(chǎn)生裂紋的襯砌混凝土與已加固的圍巖結(jié)合在一起，阻止襯砌結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步破壞來(lái)防治滲漏。
9）如襯砌產(chǎn)生的裂縫不密集，尚不足以危及隧道結(jié)構(gòu)安全，經(jīng)加固后仍有較強(qiáng)的承載能力，而且存在凈空斷面縮小的余地，在安設(shè)錨桿、注漿加固的基礎(chǔ)上，可以考慮使用套襯技術(shù)，就是在既有襯砌內(nèi)表面再灌注一定厚度的混凝土，與既有襯砌共同承擔(dān)圍巖壓力，套襯可以有效地阻止既有襯砌進(jìn)一步裂損變形，進(jìn)而起到防水滲漏的作用。
10）如果隧道襯砌結(jié)構(gòu)裂縫交錯(cuò)分布，密度較大，并伴有片塊剝落，嚴(yán)重錯(cuò)臺(tái)，侵人凈空限界，使原襯砌失去使用功能， 則應(yīng)考慮拆除舊的襯砌結(jié)構(gòu)，重新施作新的襯砌，即采用結(jié)構(gòu)抽換技術(shù)。抽換技術(shù)具體指：架設(shè)鋼架支撐，抑制結(jié)構(gòu)變形發(fā)展；注漿加固圍巖，利用注漿管懸吊既有裂損襯砌；運(yùn)用靜態(tài)破碎及控制爆破技術(shù)拆除舊有裂損混凝土，并嚴(yán)格控制開挖進(jìn)尺；及時(shí)進(jìn)行初期支護(hù)并加強(qiáng)監(jiān)控量測(cè)。
從另一種對(duì)隧道滲漏水的情況的分類來(lái)說(shuō)，襯砌結(jié)構(gòu)滲漏水可分為“點(diǎn)狀”滲漏水、“線狀”滲漏水和大面積滲漏水。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于“點(diǎn)狀”的漏水，主要采用直接封堵法和注漿堵水法，當(dāng)滲漏水點(diǎn)比較密集時(shí)可以采取埋管引排或是鑿槽引排；對(duì)于線狀滲漏水一般可以采取排水法和堵水法，比如溝槽樹狀排水、導(dǎo)管排水、注漿堵水、填縫堵水等方法。大面積襯砌結(jié)構(gòu)滲漏堵漏原則是：大漏變小漏，線漏變點(diǎn)漏，片漏變孔漏，使?jié)B漏水匯集一點(diǎn)或數(shù)點(diǎn)，最后集中堵塞滲漏點(diǎn)。大面積滲漏的堵漏水法，視滲漏的情況及水質(zhì)對(duì)襯砌有無(wú)侵蝕作用等，可采用抹砂漿法、噴漿法、壓漿法、防水層法等。
4、結(jié)語(yǔ)
滲漏水病害是公路隧道存在最為廣泛的病害，因此有效的治理方法是值得關(guān)注的。治理方法的選擇要依據(jù)滲漏水病害成因和程度，因地制宜，不同的環(huán)境成因和病害程度要采取不吲的整治方法，否則就會(huì)出現(xiàn)浪費(fèi)大量財(cái)力、物力和人力的情況，或是出現(xiàn)達(dá)不到預(yù)期治理效果甚至是反效果的現(xiàn)象。因此，對(duì)隧道滲漏水病害以及治理方法的分析不論從防止公路隧道滲漏的發(fā)生方面， 還是從提供合理、有效、經(jīng)濟(jì)的治理方法方面都有重要的借鑒和參考價(jià)值，對(duì)改善和提高公路隧道的運(yùn)營(yíng)環(huán)境具有重要的理論和工程意義。
