隧道渗漏水成因及治理方法

隧道渗漏水成因分析及治理方法**高速公路**隧道位于xx国家高速公路xx市与xx市交界处，为双洞分离式隧道。右洞全长3155米，于1998年5月1日建成通车，左洞全长3180米，于2000年9月30日通车。通车后，隧道左右洞尤其是右洞出口端出现较多的施工缝渗漏，且一年比一年严重。渗漏水问题不仅加速隧道内通讯、照明等设备的老化，破坏线路的绝缘效果，缩短设施使用寿命，埋下电路安全隐患，同时也会使隧道衬砌混凝土强度降低，影响结构的耐久性，并给行车安全埋下隐患。本文结合**高速公路**隧道渗漏水治理工程，具体分析隧道渗漏水成因，并介绍了隧道渗漏水病害治理的方法。1隧道渗漏水调查与量测《地下防水工程质量验收规范》(GB50208－2002)对地下防水工程渗漏水调查与方法作了具体规定。1.1渗漏水现象描述渗漏水现象描述使用的术语、定义和标示符号，见表1。渗漏水现象描述使用的术语、定义和标示符号表1席术语冠定义题标示符号草1普.圆湿渍胁地下混凝土结昆构工程背水面戴内表面，呈现煌明显色泽变化市的潮湿斑。猜#瞧2黑.艰渗水姜水从地下混凝策土结构衬砌内走表面渗出，在构背水的墙壁上府可观察到明显长的流挂水膜范龟围。室○压3泥.榴水珠炼悬垂在地下混伤凝土结构衬砌幅背水顶搏板肿(趁拱串顶叛)兆的水，其滴落钉间隔时间超过咳1min逮称水珠现象。乒

悔4稳.边滴漏才地下混凝土结民构衬砌背水顶路板藏(抬拱窗顶丧)郊渗漏水的滴落卷速度，每皮min乳至存少魔1陈滴，称为滴漏唐现象。毛▽副5迅．线漏倒指渗漏成线或梳喷水状态旅↓1.2渗漏水检测在检查前，应先准备一张“背水内表面的结构工程展开图”，以便检测时标示各类病害。各类渗漏水现象的检测方法，见表2。渗漏水现象检测方法表2筋渗漏水斤类篇毕道型飘检测方法关度量单位来1狱.司湿渍蛙用干手触摸湿兽斑，无水分浸狮润感觉。用吸椅墨纸或报纸贴弊附，纸不变颜掏色。检查时，粪用粉笔勾划出蒜湿渍范围，然叮后用钢尺测量站高度和宽度，惭计算面积，标冻示遭在辰“签展开竹图忧”志上。茅m执2忍2诞.树渗水鞋用干手触摸可酿感觉到水分浸扣润，手上会沾塔有水分。用吸芽墨纸或报纸贴得附，纸会浸润梅变颜色。检查它时，用粉笔勾蚊划出渗水范围善，然后用钢尺泛测量高度和宽扮度，计算面积仰，标示画在杂“墓展开哑图馋”尸上。浑m为2曲3霜.厨水珠殖隧道上半部的生明显滴漏和连筋续渗流，可直由接用有刻度的亏容器收集量测赶，计算单位时赖间的渗漏量。思还可用带有密注封缘口的规定汉尺寸方框，安孔装在要求测量替的隧道内表面队，将渗漏水导迈入量测容器内戴，并将渗漏点铺位置、单位时辜间渗漏水量，庄标示辫在肺“运展开活图交”坟上。宜L/亏min瓦或将L/h搜4购.狱滴漏疼L/拨min窝或芳L/h锅5翻．线漏涝L/尿min渣或霉L/h在采取表2方法检测时，若检测器具或登高有困难时，可以通过目测计取每分钟或数分钟内的滴落数目、计算该点的渗漏量。根据经验，当每分钟滴落速度3~4滴的漏水点，24h的渗水量就是1L，如果滴落速度每分钟大于300滴，则形成连续细流。为使不同长度和断面尺寸隧道的渗漏水量状况能够相互加以比较，国际上通用L/d·m2(升/昼夜·平方米)作为标准单位，即渗漏水量的定义为隧道的内表面，每平方米在一昼夜(24h)时间内的渗漏水体积值(升)。2004年7月12日~2004年7月21日，福建省交通科学技术研究所受隧道运营管理单位委托，对该隧道左、右洞的渗漏水情况进行了调查。由于受调查条件限制，此次调查仅对渗漏水位置和渗漏水长度进行了调查统计，因此，在此我们也无法对渗漏程度进行定量分析。调查显示，该隧道右洞存在较为严重的渗漏水病害，主要集中于隧道两端洞口，其主要表现形式为施工缝渗漏，共有374处2430.5米，其次为衬砌裂缝导致的渗漏，共有30处121.9米。2隧道渗漏水原因分析**隧道采用“新奥法”施工，新奥法修筑隧道有三个主要作业环节：掘进、初期支护和二次衬砌。设计时隧道防排水体系为圈层构造，第一层为注过浆的围岩，第二层为防水卷材，第三层为衬砌混凝土，以期在隧道结构的迎水面形成一个隔水屏障。三层防水构造中，隧道衬砌钢筋混凝土结构既能承重又能防水，称之为结构自防水。围岩注浆、防水卷材，都是将防水层做到结构的外表面，称之为结构外防水。2.1结构外防水失效的原因作为隧道防水体系中第一道防线－围岩注浆堵水，可以封闭基岩中输水裂隙和涌水空间，在隧道洞室四周形成注浆堵水圈。但是由于经济等原因，围岩注浆堵水方法常常被放弃，造成隧道防排水隐患。疗而作为第二道钞防线的防水卷慕材，坦市场上供应的盲各种防水材料览均称其能在多豆少水头下起到性防水作用，那富么为何在工程名却会失效，除朴少部分是由于铸产品质量问题特外，究其原因颈有：贪1蹄．结构变形过死大，或裂缝过扶宽，超过材料趴的延伸率，以多致防水膜断裂也。这类问题多销见于变形缝处片。尊2蛋．防水层的完羞整性有缺损，喇致使地下水通朗过缺损部位渗闲入结构。盟我们知道无论除是卷材，薄膜槐或是喷、涂材彼料都有一个搭鹅接和收头的问就题。卷材、薄问膜的搭接和收糠头比喷、涂更义为频繁和难于桑操作，所以更蕉易产生薄弱环湖节。结构外表异转变抹角处，歼常是卷材、薄嫁膜搭接完整性怒的缺损处。泛复合衬砌真通常存在往外阅衬上固定卷材歉、薄膜而造成抖的缺损，如不员及时发现并给却予修补，以及惑两层衬砌之间抬如果设有锚筋昌，都费是造成防水层齿缺损的重要根叫源。如果内衬俘为钢筋混凝土片结构，那么在聪绑扎钢筋时更首易造成防水层痒损坏。困3铲．防水层和结负构基面粘接不彩良。隧道拱顶爱、边墙上粘贴取外防水层时，雨一般均要求基诱面平整、不起设皮、不疏松、张无浮灰、干燥牵，并涂刷界面凳剂。但事实上窄往往由于设计竖文件没有明确宵要求，或施工凑时若不严格按图操贫作或监理监督晴不力而失效。保2.就2持朗础变革形施工缝渗漏悲的原因插隧道工程最令粥人头痛的渗漏杂部位是变形却缝告(蚁伸缩缝、沉降温缝、间隔缝耍等姻)凯和施工缝。施夸工缝和结构裂其缝一旦出现渗胜漏，处理起来拼还比较容易一华点。细微的结殿构本体裂解缝假(观缝宽愉≤辈0.2mm底)志一般会自愈，月稍宽一点的用养注浆就可治理晒堵水。可是变柄形缝的渗漏就穗很难根治，用剩常见的注易浆氏(倍如怠聚氨径脂蚁)碗治理在短期内士可以见效，但俘是时间久了，例又故态复萌，肆究脉其原因，关键电在于结构仍在疲温度和沉降等滴因素的变化下苦产生相对运动称，浆体不能适丢应，所以堵水元不能耐久。罚变形缝不但较苍难处理，而且愚出现的频率还比很高，以致有悬十缝九漏的说匆法。有鉴于此铅，国内外的隧酒道工程普遍存烛在减少乃至不展设变形缝的趋牢势。目前，工吴程上常用的衬笨砌施工缝防水弃构造主要有两代种：一种是在架二次衬砌厚度匪的中部沿环向狡设置中埋式止卫水叮带，透另一种薪是在同样的位解置设置遇水膨泼胀橡胶条。读在衬砌的基础恼上，穿过防水率板的渗水常向至环向施工缝汇灭聚。环向施工倾缝虽然有一定唤的宽度和一定尊的渗水下排能仰力，但排水能负力较小，往往纹不能满足渗水烟下排的要求。携同时，由于施来工中止水带大醉多设置了接头罩，容易导致渗酒水直接穿越止躲水带，且程施工时让经常对接头不杜加整形打磨便播象征性的涂以彼某种胶进行胶爹合，其粘结效欣果很差跟。君还有的工程在奇施工中将止水磨带先直接搭接，接奇头的水密性更赔无从谈起，从掠而引发渗漏。碎常见的内置遇循水膨胀橡胶条丑失效的原因大治致有封：佣(1梯)驴由于遇水膨胀荐橡胶条没有经挥过缓膨胀处理剪，在实际操作忧时又启很坝难洞保证庆不受雨淋或渗液水的浸泡以致忘在浇捣新混凝窝土前就膨胀而愈脱出预留槽医。幅(2域)兽施工缝预留因槽覆肌不平整，致使选膨胀条很难按内设计位置服帖脑的粘附在混凝糠土面上裳。年(3方)违膨胀条的断面跌过大，以致膨扁胀条刚度较衬大欲(摘不债够枪柔浅软辉)技，不适应不太辱平整的基面易。陶(4床)鲜搭接接头处理骨不当。新2.3塘难结俱构自校防水生失效的原因楼常见的结构自颈防水失效攀原因彻之一是结构本垂身渗漏。防水弱混凝土必须认挺真施工，才能左防水象，包混凝土中夹泥啊夹杂、振捣不民够，漏振、浇省捣时出现冷缝赴、跑模、漏浆制等因素都有可鬼能导致自防水硬失效。懂另一种常见的拒原因隔是结构出现裂松缝。结构一旦龟出现裂缝，那缎么再高的抗渗膜混凝土也做不犁到自防水，所淘以从某种意义判上讲抗裂比抗腥渗更为重要。钳裂缝可以由混抖凝土自身硬化阿过程中产生的帆体积缩减和温熄差变化引起，献也可由推混凝土的水灰竟比过高，养护娃不当撇致使喇混凝土盒在充硬化过程中失宫水引起干缩而次导致裂缝。萄3断壤隧道渗漏水处宅理方法抬3.1鄙渗娇漏水处理方案图1：施工缝渗漏封闭示意图思图图疑按洪照跃“修疏导为主，排套堵结合，刚柔日并铃举墨”延的综合治理原丧则，扁衬砌你线形刘渗漏水沿衬砌另环向开槽埋设哪透水盲管引排尖至隧道边沟，孕采用水泥基渗考透结晶型防水谎材料皮(坝Xypex眨堵漏椒剂真)番封堵四周；刊施工缝努线形蹦渗漏水，加做爆一层柔性止水柔材料停(童SR狱嵌缝杯膏约)碧以封堵因施工尸缝位移造成堵焰漏剂开裂后的这渗水亲；史洞壁面渗椅表面打磨后溉用水泥基渗透瑞结晶型防水材弦料浓缩剂樱(谁Xypex呜浓缩硬剂啦)筛进行封闭处理套，当覆渗水量较大伞时娘，采用而衬砌线形渗漏项相同方式处理盘。图1：施工缝渗漏封闭示意图思图图唉3.撒2喇崖水利泥基渗透结晶鄙型防水材料防自渗害作用或机理图2：面渗封闭示意图狂194贪2牛年，德国化学废家发明了水泥金基渗透结晶型间防水材料。这员种材料的开拓传者，最初提倡式用于全地下混孤凝土结构的外愚表面防水，在第工程实践中，伏发现在背水趁面燕(匪结构内表面防岭水功)裙使用有特殊效权果。图2：面渗封闭示意图岗（照1抱）防水层的构盼成和防水机理蓝涂刷水泥基渗牲透结晶型防水锤材泥料闯(税SSJF穴)渡防水棋层绍2谷层，各层厚疼0.2~0.狐3mm喊，防水材料中狂溶出的硅酸离堂子在混凝土中在渗透扩散，与捡混凝土孔隙中贞的钙离子发生基化学反应，生终成硅酸钙水化蒙物，充满毛细吩管孔隙，从而辱使混凝土表层药致密，防止渗路漏水窃。锁（厌2陶）治化学反应陶机理碧水泥基渗透结庄晶型防水材料将的化学反应机萄理归纳为以舒下傅3懂点：恶①台渗透交通。高框盐分的溶液，膨通过混凝土的旋毛细管，向低城盐分的溶液渗蒜流。系②绪游离氧化钙和士湿气是水泥基颈渗透结晶型防累水材料反的械2减个重要工作（同反应）要素。长鉴于游离氧化窃钙遍布在混凝手土中，而任何大混凝土结构只液要渗漏水，就兼有湿气。可见蚊这两条件容易记具备。雄③邪化学反应结晶胞体的分子链增歪长，湿气、游描离氧化钙和承搬压水盐分中的屿化学物质是结点晶形成的基本削条件。湿气和魔游离氧化钙这付两个要素，在谈混凝土的毛细膀管中始终存在位，丛则谅SSJ祥F五的结晶形成会秀不间断的进行命。若两个要素尾缺一，则化学证反应中止，而晕活化了的结晶湾体潜伏在混凝乖土的毛细管中店。一旦渗漏水稳再次浸入混凝送土，则活化了们的结晶体恢复巩结晶体增长的盛化学反应过程篮，不断充填混柄凝土中的毛细廊管通路，而使披混凝土致密，挺增强了抗渗水临性能。拳3倒.急3蔽躬撤水泥途基渗透结晶性涂防水材料的特登点催(硬1)销渗透性强。试未验证明渗透结软晶型防水材料喂在特56康d液的龄期内能渗征透至混凝土内泡部惯50mm他，并且渗透深满度随时间延长敬逐渐增加。图3：Xypex堵漏剂缝(笨2)节防水作用永久依。施工后，防射水层不受外界浩干扰，效果持雀久。图3：Xypex堵漏剂腾(判3)瓶具有自我修复真能力。混凝土逮中产生爪0.4归-1mm狸新的缝隙时，够有水渗入就会茫产生新晶体堵须住缝隙，省去研了二次处理的幸麻烦。盖(碰4)仍防化学腐蚀，悉抗酸碱辈度略P填H播可记达援2-1办2您，障对钢筋起到保论护作用。足(狸5)捏可抑制碱骨料睛反应，能有效裹提高混凝土强诵度达达宏20-29薯%呀。从(班6)浪无毒，施工方边便，可直接用涛于潮湿表面施踪工。圆3绞.辣4遇梅水慈泥基渗透结晶帝性防水材料的详主要技术超指标扣GB184汇4显5迎—倦200乡1尚《水泥基渗透匆结晶型防水材指料》对水泥基砍渗透结晶型防龙水材料的温匀质性指标解和想物理力学性能泳作了具体要求葵。剧其俱中对主要物理订力学性能指标博的要求如下：箱释试验项目改性能指标铜Ⅰ框Ⅱ陵湿基面粘结强挽度举（筛MP书a士）舟≥折1.0含抗渗压力绳（蹈28虏d梅）淘（仔MP泄a玉）擦≥垮0.8拒1.2佣第齿2肚次抗渗压力（屯56类d恩）奶（肃MP玻a均）境≥急0.6依0.8外渗透压力比雄（颠28唤d寨）屯(轮%)弄≥及200勤300份上述指标中，索湿基面粘结强浊度表征防水材猎料与基层混凝见土的粘结性能荐，反第燕2施次抗渗压力表阻示水泥基渗透元结晶型防水材容料的自愈能力沃，以此来区别宋其它类型的普瓣通防水剂。误3.5殃S黎R震嵌傅缝膏材料性能图4：SR嵌缝膏蝶S揭R虾嵌缝膏系纳水毅塑性止水材料哪，以非硫化丁柱基橡胶为主要要原料，经有机帝硅等高分子改龙性而成，具有跟塑性高、抗渗杀性好、耐老化拘、耐高低温性拥能好、桂常温和低温下牲易施工等特点腊，专门用于大壳坝混凝土面板殖接缝止水。图4：SR嵌缝膏庸3午.乳6登解微隧道渗胃漏水处理施工烦工艺青(冤1约)许狮施工缝渗漏水聚封闭施工图5：弹簧透水盲管欣开凿一定深度杀的宋U材型槽（雨深尤80废㎜玻，滤宽子50m才m陶～伍8胜0腰㎜感）砍到隧道两侧排咸水边沟，用高标压水冲洗干净蛾后，埋入弹簧蛙透水盲管并固洽定。分四层封段槽，首先填撤入蛾XYPE嘴X个半干料团堵漏寻剂，厚岂度粱4c故m寿，喷撒雾化水泄养弱护邀2-筛3泳天；表面干燥登后均匀涂刷一胡层嵌缝膏底胶项，填侨入慈S悦R翼嵌缝膏，厚纺度爆2c凶m教；然后倦在仓S肠R壶嵌缝膏与旧混膊凝土结合处薯用瓜XYPE旺X澡浓缩剂涂抹一辆遍；干燥后再目用双快水泥砂喇浆找平。施工战完成后修复瓷搁砖并在边墙用茄涂料进行装饰怠，消除新旧色口差。图5：弹簧透水盲管秆(巩2)衔珠非施工缝渗漏肃水封闭施工图6：SR嵌缝膏底胶涂抹姻开凿一定深度兄的温U厘型槽（深潜80用㎜，宽构50mm痕～纽80欣㎜乒）到隧道两侧拨排水边沟，用涨高压水冲洗干拳净后，埋入弹狼簧透水盲管并燃固定。分三层喊封槽，首先填移入土XYPEX型半干料团堵漏红剂，厚痒度饺6c临m锻，喷撒雾化水袄养贪护警2-鞠3保天；表面干燥犯后与旧混凝土扩结合处竿用贩XYPE丝X石浓缩剂涂抹一娘遍；干燥后双妹快水泥砂浆找满图6：SR嵌缝膏底胶涂抹滔施工完成后修丧复瓷砖并在边欺墙用涂料进行帝装饰，消除色疼差。深(缎3)轮父面渗封闭施工图7：SR嵌缝膏填塞侨把面渗区域及苍其外榜围班20齐㎝艰用砂轮除去的准混凝土表面油歪污，打磨的混耻凝土衬砌表面怀不要求平整光涨滑，以增加堵呜漏材料与旧混州凝土的粘结力售。露出新鲜混遵凝土面后，用会高压水冲洗衬累砌表面，去除哑浮面水渍杂质挡，面干后用刷梢子涂抹一脑层并XYPE知X控浓缩剂，喷撒疮雾化水养湖护缝2-碧3呆图7：SR嵌缝膏填塞图8：XYPEX浓缩剂涂抹嘉(景4)间歉路面渗漏水处煤理图8：XYPEX浓缩剂涂抹犯凿除破碎硬路面水泥顺混凝土深