城市隧道工程渗漏水问题成因及防治措施探讨

城市隧道工程渗漏水问题成因及防治措施探讨

陈杰

(南京第二道路排水工程有限责任公司江苏南京210000)

摘要：文章在对城市隧道渗漏问题常见原因分析的基础上行，结合当前的新技术、新工艺、新材料提出了防治隧道渗漏问题的办法和具体措施，以达到防治的目的。

关键词：城市隧道工程；渗漏分析；防水处理

1前言

随着经济社会的发展，地下隧道工程在城市中的应用越来越广。在隧道工程施工和使用中，都会涉及到渗漏和治理的问题。虽然它与其他地下防水工程渗漏水治理有诸多类同，但由于构造特点的不同又有其特殊性。另外，隧道工程建设中涉及许多设备、电路信号装置，以及表面装饰等的严格要求，对地下工程的防水防漏也提出了更高的要求。

2渗漏水原因分析

地下隧道工程大多采用混凝土复合衬砌结构，这类结构形式的隧道工程渗漏水的主要原因有以下几个方面：

2.1变形缝漏水

变形缝漏水主要与材料选择和施工操作有关，主要有以下几个方面：

2.1.1平直段止水带没有能够与混凝土密切贴合，局部夹杂气泡或留有缝隙，导致水体沿着缝隙或气泡流出，形成渗漏点。

2.1.2止水带未按规定居中放置，发生偏位，止水带自身发生变形。一旦混凝土结构发生收缩，止水带手拉变形，由于止水带埋设位置偏位，主要受拉部位为实心带翼，该部位抗拉能力相对较差，极易拉裂，进而导致渗漏水产生。

2.1.3混凝土浇筑施工时，堵头模板发生跑模或混凝土振捣时未能将止水带周边混凝土振捣密实，导致相应部位混凝土不密实，止水带与混凝土未能紧密贴合，进而导致漏水。

2.1.4未能做好施工过程中对止水带的保护，导致止水带破损，破损部位未能修补到位，使得相应部位成为漏水点。

2.2施工缝渗漏

施工缝通常埋设遇水膨胀橡胶止水条，形成漏水的原因主要有：

2.2.1在墙体和底板交界位置违规设置施工缝；进行后续混凝土浇筑前，施工缝位置没有按照规定凿毛处理且清洁干净，使得新旧混凝土无法形成很好的结合，成为渗漏水易发、多发的薄弱部位。

2.2.2没有对止水条粘贴基面进行处理，基面平整度不足，未清洁到位，相应的止水条膨胀能力无法弥补这些缺陷，就会形成漏水通道。

2.2.3遇水膨胀橡胶止水条投入使用前就遇水膨胀或者其表面缓延膨胀保护层性能不稳定。一旦混凝土出现收缩，止水条已无法通过自身膨胀实现对收缩量的补贴，进而导致裂缝产生，出现漏水。

2.3混凝土结构裂缝渗漏

混凝土结构裂缝成因较为复杂，通常主因为其自身干缩及温缩。普通混凝干缩率为3×10-4，温度系数为1×10-5。地下隧道结构混凝土厚度通常为40-60cm，相应的混凝土水化热会大大提高混凝土内部的温度，当外界气温较低时，混凝土内外部的温差相对较大，最大的甚至可达可达40℃。相应的产生的温缩值，加上混凝土的干缩值可达7cm。这个数值已经远远超过混凝土所能承受的极限拉伸应变值：1×10-4，相应的混凝土就会产生裂缝。

3渗漏的防治办法及具体措施

3.1防治办法

对于渗漏的防治可采取的办法主要有：

3.1.1以排为主，以堵为辅。漏水点为结构头的薄弱部位，单纯封堵一点，势必使一些次薄弱部位成为新的渗漏水点，因而单纯局部点封堵的方法不可取。正确的做法是在隧道渗漏部位周边建立一套完整的导水体系，对水体进行疏导抽排，在此基础上进行局部封堵即可实现对隧道渗漏部位渗漏水问题的处理。

3.1.2建立隧道综合防水体系。体系内囊括结构物围护钢筋混凝土墙体的自防水（刚性防水）以及柔性卷材、涂料防水等内容。刚性防水和柔性防水二者相互补充，其中前者平整坚实的表面可为后者施工提供非常好的基面，有利于保证后者的施工质量，而后者又可以很好的适应更大变形的要求，也对保证工程质量有利。

3.1.3疏水减压，局部封堵。按照多孔介质中水体流动的科学规律，采取有效措施引导水源，减少水压，结合局部封堵止水。

3.2防治具体措施

3.2.1预注浆和暴露注浆堵水

预注浆工作在隧道正式开挖前实施，具体实施方法要结合地质勘察报告以及隧道周边地下涌水量等综合确定。预先注入具有抗渗功能的灌浆料能够在隧道外侧固结形成防水幕。这些浆体可以与隧道周边软弱岩石结合形成整体，既实现了对软弱岩石的保护，也起到封堵隧道内外水源的作用。

3.2.2普通防水混凝土防水措施

（1）为避免混凝土硬化干缩产生裂缝，每隔50cm左右设置一道伸缩缝，便于混凝土硬化收缩应力释放。

（2）科学确定混凝土配合比。优选各类原材，经过大量实践证明，建议优先选用下列配合比：1:(3.16~0.33):(4.33~0.55)；水灰比：0.55~0.60，水泥用量：280~300kg/m3，砂率不小于35%，粗集料粒径：5~40mm。

（3）掺入适量的微膨胀剂于混凝土中，可以抵消混凝土硬化收缩应力，减少混凝土因自身硬化干缩产生的裂缝。

3.2.3铺贴柔性防水材料

衬砌混凝土施工前，应在混凝土内侧铺贴一道柔性防水材料，其主要作用有三个：一是作为一层防水层，起到防水隔水的作用；二是保护内侧混凝土不受外侧渗漏水的影响，避免因渗漏水导致内侧混凝土水灰比增大，抗渗能力下降的情况发生。三是将隧道衬砌和喷射混凝土拱部分隔开来，防止衬砌受混凝土干缩应力影响出现拉裂。考虑到隧道结构的特点、选择防水材料有以下几个方面要求：

（1）柔性防水材料应具有高强度和高断裂伸长率的特性，保证防水材料不会因混凝土沉降或热胀冷缩形成裂缝时被拉坏。

（2）对基面平整度要求不高，且无干燥程度的要求。

（3）施工费用相对较低，在大面积防水层施工时造价优势尤为明显。

（4）没有毒性，无论是材料本身还是在施工阶段都不可有毒气产生，适用于通风不好的施工环境。

3.2.4采用新型背贴式盲沟疏导和引排

一种背贴式橡胶盲沟其技术性能为：伸长率不小于400%，永久变形小于30%，老化系数不小于85%，扯断强度11-12MPa，硬度（SH）60~70，宽度80cm，厚度1mm，长度不限。这类背贴式橡胶盲沟施工便捷，固定方便，具有挡排水的功能，适用于渗漏水量不是很大的情况。

另一种是聚氯乙稀（PVC）塑料盲沟，这种盲沟底板宽60cm，厚1mm；内侧设置多根薄细筋条，加强混凝土之间的粘结，内侧底板排水条带上有薄形无纺布包裹，直接粘贴在初期支护上，用于引排较大的地下水。

3.2.5应用橡胶止水带防治接缝漏水

接缝处橡胶止水带的止水效果十分重要，这就要求止水带既可适应变形，又能带水作业。AW-2型遇水膨胀橡胶止水条延伸性能、耐久性能显著，其主要技术参数为:膨胀率≥180%；延伸率≥400%。抗渗强度1.2MPa，剪切强度0.14MPa，抗冲刷良好，耐高温80℃，耐低温-30℃；密度1.30g/cm3。

3.2.6防止混凝土收缩裂缝的出现，是混凝土自防水的重要方面，它主要包括如下内容：

（1）科学设置变形缝（伸缩缝）；

（2）合理设计确定混凝土配合比，保证低水平收缩率；

（3）尽量减少水泥水化热的产生，缩小混凝土硬化固结过程中内部外温差。

4结语

渗漏水是地下结构的顽疾，治理该类顽疾很关键的工作就是设计阶段防水方案的合理确定和施工阶段的施工质量控制。本文对城市隧道工程渗漏水问题进行了详细分析，找出了问题的主要原因，在此基础上，提出了具体的防治办法和防治措施，目的总结经验教育，避免类似问题再度出现，努力提高隧道防水施工水平。

参考文献：

[1]刘宝华,牛婷婷.关于隧道渗漏水处理方案的研究[J].工程建设与设计.2019(9):18-19.

[2]姬兵亮.公路隧道渗漏水病害的预防措施研究[J].山西交通科技.2015(1):29-30.

[3]魏鹏飞.高速公路隧道渗漏病害处治技术研究[J].建材与装饰.2019(17):32-33.