隧道渗漏水病害的预防与治理.doc

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1、隧道渗漏水病害的预防与治理  韩忠存  张文强（中铁隧道集团有限公司洛阳科学研究所河南洛阳４７１００９）  摘  要：渗漏水病害是危及隧道结构和运营安全的一种常见的病害，本文分析了隧道渗漏水病害发生的原因、预防及治理措施。  关键词：隧道  渗漏水  预防  治理  １、前言  隧道渗漏水是国内外隧道常见病害之一，有关资料统计，１９９０年，日本建成通车的公路隧道６７０５座，总长１９７０Ｋｍ，其中运行条件恶化隧道占隧道总数的２３．９％，其中大部分为衬砌开裂渗漏水。根据我国有关部门统计，１９９７年，我国铁路

2、隧道５０００多座，总长２５００Ｋｍ，其中因渗漏水影响运营的达１５０２座，占隧道总数的３０％左右。  隧道渗漏水主要表现为拱部漏水、边墙淌水、施工缝、变形缝及混凝土裂缝渗漏水，隧底道床及路面积水和隧底翻浆冒泥等。  由于隧道渗漏水，增加了隧道内空气的湿度，造成钢轨、通讯、照明等设施的损坏，据铁路工务部门统计，渗漏水隧道钢轨的使用周期约为正常状态下的一半；由于道床及路面积水，特别是隧底翻浆冒泥，直接危及隧道的使用功能，造成不应有的交通事故；隧道渗漏水还加快了衬砌混凝土的碳化速度，特别是有腐蚀性的地下水，破坏

3、了混凝土的结构，减少了隧道的使用寿命；隧道渗漏水还可能降低地下水位，对生态环境造成破坏；严寒地区隧道，渗漏水的危害更大，由于冬季渗漏水结冰，形成冰柱，侵入限界，造成行车事故，年复一年的冻融循环，破坏了混凝土结构，更有甚者，隧道渗漏水结冰，堵塞了整个隧道，使建成尚未投入使用的隧道报废。  由于隧道渗漏水的普遍性和严重的危害性，引起了工程界的高度重视，不少专家学者和科研单位，对此进行了研究。近年来，中铁隧道集团公司科研所也结合工程实践，对隧道渗漏水发生原因、预防措施和治理技术等方面进行了研究，并成功地整治了

4、多座隧道，取得了一定的成绩。  ２、隧道渗漏水发生的原因分析  隧道渗漏水产生的原因是多方面的，有客观存在的原因，但更多的是人为因素造成的。分析隧道渗漏水发生的原因，以利于有针对性的预防和整治。  ２．１隧道的开挖使地下水渗流场发生了改变，隧道周边的地下水集中向隧道方向排泄  多年来，赋存于地层中的地下水按照由高压力区向低压力区渗透、补充、排泄的规律，形成了自己的正常渗流场和循环系统，通过正常的循环系统，保持了地下水的基本稳定。  隧道的开挖，在原有地层中形成了一个“空洞”，破坏了原地下水的平衡状态，形

5、成了地下水的低压力区，改变了地下水的地下径流方向，向着开挖后的隧道方向汇集。研究表明，隧道开挖后，在隧道周围一定范围内形成了围岩松动区，在此范围内，由于地层的原始地应力的调整，围岩产生变形，裂缝张开，从而使地下水沿张开裂缝流入隧道，而在离隧道开挖轮廓线较远处，地层未受到扰动，地下水的径流路线仍按原来的规律进行（如图１）。  在可溶岩地段，一旦隧道开挖时揭开溶管、溶隙、溶洞和暗河，岩溶水就会大量涌入隧道。  由于地下水径流路线的改变使流入隧道附近的地下水量增多，给隧道渗漏水创造了充分的条件。  ２．２隧道

6、防排水设计上存在诸多漏洞  长期以来，人们对隧道渗漏水的病害的危害性认识不足，因此在隧道设计上存在重结构、轻防水的倾向。就拿现行的《铁路隧道设计规范》来讲，在长达１１２页的规范中，“防水与排水”一章仅有区区４页，而且大都是原则性的条文；在隧道设计时，许多设计人员对结构强度、刚度及稳定度进行多次计算、验算（这是很必要的），但除了水沟断面尺寸外，很少有人对防排水进行计算，即使在高水压地段水压值的计算，也只是考虑结构设计的需要。在较长时间内，对隧道防水最薄弱的底部，即使软岩或遇水易软化的岩石（如泥岩），既不设

7、仰拱，又不铺底，放任地下水侵入道床，形成翻浆冒泥，危及行车安全。施工缝、变形缝处理材料只是按工程类比法（有些比较还并不同类）选用，很少按材料性能、地下水压力等进行计算。所有这些，都给隧道渗漏水埋下了隐患，致使有些隧道出现漏水病害后，设计单位与施工单位互相扯皮，质量难以保证。  可喜的是，目前铁道部已对隧道渗漏水病害给予了高度重视，《铁路隧道设计规范》已着手修改，“防水与排水”一章的内容增加了很多，有些应用效果不好或尚未完全成熟的防水材料未纳入，防水的重点部位给予了加强，各设计部门也重视了隧道防排水设计，

8、这对预防隧道渗漏水是个好兆头。  ２．３隧道施工质量控制不佳，是隧道渗漏水发生的主要因素  ２．３．１防水混凝土未达到预期的防水效果。  在隧道结构防水中，防水混凝土是防水的主体，只要让主体达到防水效果，其他问题就比较容易解决了。  但是在目前的防水混凝土施工中，违规作业的现象时有发生。    （１）不按设计配合比配制防水混凝土，特别是随意加水的现象并不罕见。  （２）不按规定浇筑混凝土。在浇筑高度大于２ｍ的情况下，不采取任何措施进行浇筑，