隧道渗漏水成因分析与治理方法研究.doc

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1、隧道渗漏水成因分析及治理措施研究会迎中铁十七局集团第二工程有限责任公司，摘要本文在介绍我国铁路隧道渗漏水的基本情况、主要危害和表现形式的基础上，从防排水系统设计、施工质量、采用防水材料等方面分析了隧道渗漏水的形成原因，提出相应的治理措施，以便在今后的设计、施工中能有效地防止隧道渗漏水，确保隧道的结构安全和设备的正常使用。关键词隧道；渗漏水；成因分析；治理措施一、引言目前我国修建的铁路隧道数量和长度已居世界首位。截至l999年底[1]，已建隧道6876座，总长度3670km，近几年则每年以约200km的速度增长。但就隧道工程质量而言，我国

2、同国外先进水平相比仍有较大差距，主要表现在相当数量的隧道存在基底病害、衬砌裂损和渗漏水等。据统计，截至l998年底，我国运营铁路隧道5000余座，总长2500km，其中有水害的隧道约占70％，水害严重导致状态失格的有l362座，占运营隧道的30％以上。由于隧道渗漏水，增加隧道空气湿度，造成钢轨、通讯、照明等设施损坏，据铁路公务部门统计，渗漏水隧道钢轨的使用寿命约为正常状态下的一半；由于道床及路面积水，尤其是隧底翻浆冒泥，直接危及隧道的使用功能，造成不应有的交通事故；隧道渗漏水加快衬砌混凝土碳化速度，特别是有腐蚀性的地下水，破坏混凝土结构

3、，减少隧道的使用寿命；隧道渗漏水降低地下水位，对生态环境造成破坏。鉴于隧道渗漏水的普遍性及严重危害性，对其形成机理及治理措施进行研究具有极其重大的工程实用价值。二、隧道渗漏水的主要形式隧道渗漏水病害主要表现形式有拱顶渗水、滴水，拱脚处渗水、淌水，伸缩缝部位渗水、淌水，侧墙的渗水、淌水、局部涌水、涌泥，道床积水等，在冬天则表现为顶部形成冰挂，侧墙形成冰柱，在道床形成冰堆、冰坡等。三、隧道渗漏原因洞悉隧道渗漏水成因，以利于有针对性对其进行预防和治理。隧道渗漏水成因是多方面的[2-4]，最为重要的是人为因素造成的。（一）隧道开挖对地下渗流场的

4、影响赋存于地层中的地下水由高压力区向低压力区渗透、补充、排泄，形成了正常渗流场和循环系统，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，形成了地下水低压力区，改变地下水地下径流方向，使地下水向开挖后的隧道方向汇集。研究表明，隧道开挖后，在隧道周围一定围形成了围岩松动区，由于地层的原始地应力的调整，围岩产生变形，出现裂缝，地下水便沿开裂缝流入隧道。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。（二）隧道防排水设计上存在的漏洞长期以来，人们对隧道渗漏水病害的危

5、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。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，也仅考虑结构设计的需要。在较长时间，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。（三）隧道施工

6、质量控制对隧道渗漏的影响隧道施工质量是影响隧道渗漏水主要因素。1.防水混凝土失效在隧道结构防水中，防水混凝土是防水的主体，只要让主体达到防水效果，其他问题便比较容易解决。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，通常表现在：(1)未按设计配合比配制防水混凝土。(2)未按规定浇筑混凝土，易造成混凝土离析。(3)未按规定进行混凝土振捣。(4)拆模时间过早。(5)未按规定的时间养护。由于以上情况存在，使混凝土衬砌不密实，表面蜂窝麻面现象严重，衬砌开裂，防水混凝土失效。2、施工缝、变形缝处理不当施工缝、变形缝是隧道防水的重点[3]，

7、也是隧道渗漏水的多发部位，必须认真细致的处理。但在实际施工中，存在着马虎、粗糙的现象，表现在：(1)止水带固定不牢，浇筑混凝土有卷起现象。(2)止水条安放不规，造成扭曲、变形；(3)施工缝、变形缝处混凝土振捣不到位，止水带和止水条与混凝土不密贴。由于以上原因，隧道建成后施工缝、变形缝渗漏水率最高。有关资料表明[2]，施工缝、变形缝渗漏水占隧道总渗漏水的60％以上，个别工程甚至出现“见缝必漏、无缝不漏”的现象，不得不花费高昂的代价进行整治。3、隧道基底处理不当隧道底板是防水最薄弱的部位。在以往隧道设计中，底板不采取任何防排水措施，仅靠仰拱

8、或铺底混凝土进行防水。但施工中经常出现漏洞，主要是基底处理不干净，有残留的泥水，浇筑时，混凝土不能和地层紧密结合，中间存在泥沙夹层，影响混凝土的质量，给防水造成了极大的隐患。隧道运营后，在列车动载及冲击荷载