公路隧道渗漏水病害成因及防排水施工质量控制措施分析_黎丁丁.pdf

运输经理世界隧道与桥梁工程0引言近年来，城市隧道在城市发展建设的过程中起着越来越重要的作用，特别是在连接城市各个板块以及区域之间的发展方面显得尤为重要。但是公路隧道运营期间特别容易出现渗漏水的问题，严重情况下会对整个城市的正常交通产生非常不利的影响。在面对不同类型的公路隧道产生不同程度的渗漏水危害的情况下，要始终按照“以堵为主，堵排结合，因地制宜，多道防线，综合治理”的原则，站在相应问题的基础上制定应急处理措施，以有效保障公路隧道的安全运营。1公路隧道渗漏水病害研究概述随着我国公路隧道建设规模的不断扩大，隧道施工期或运营期发生涌水突泥灾害已屡见不鲜。本文对某隧道施工中发生特大涌水突泥事故进行综合分析后得出，此段涌水突泥的主要原因是突发性和间歇性的岩溶涌水；从地质角度揭示了公路隧道施工中涌水突泥灾害成因；分别从工程地质、设计、施工三方面入手对田坝岭隧道涌水进行了原因分析；对岩溶发育特征与涌突水的关系作了深入介绍并给出了判断标准，提出岩溶涌水与地质、气象以及施工等因素的关系；通过现场调查，对隧道地质构造和病害特征进行分析，确定了某在役隧道涌水突泥病害类型为溶洞溶腔型，并给出了以排为主的处治对策。2复杂地质条件对公路隧道施工的影响我国南北方的地形地貌差异相当大，这使得南北方的地质条件也存在着较大的差异，从而使得在公路隧道实际施工的过程中会遇到山峰、峡谷、湖泊以及河流等高程和平面方面的障碍，同时在实际施工的过程中，也会遇到岩溶、滑坡以及放射性气体等不良地质条件，以致极易发生坍方、高低温灾害等一系列突发情况，会严重影响施工的安全性。同时，由于事故所在区域的地质条件较为复杂，在开展救援的过程中，也会引发施工坍塌以及地表结构破坏等一系列情况，不仅为施工带来大量人力物力财力的损失，还可能严重影响施工人员的健康乃至生命安全，所以在这些复杂地质条件下进行实际施工的过程中，要选择较为先进的施工技术，保证施工过程的安全性达到相应的标准。3渗漏水病害的危害公路隧道渗漏水病害的危害主要体现在以下几个方面，第一，隧道结构和隧道内部设备的腐蚀速度会加快，这种情况将严重影响隧道结构的安全性。地下水的侵蚀性会对混凝土、钢筋以及结晶体等产生相应的腐蚀，混凝土会出现开裂或者掉块等问题，混凝土的有效厚度以及承载能力也会受到一定的影响。同时,隧道中的消防、通信以及电力等设备也会在渗漏水的影响下产生一系列不利的后果，不仅影响相关设备的安全运转，同时还有可能危害到相关维修人员的安全。第二，渗漏水病害会使得路面积水不断增加，降低路面与车辆轮胎之间的摩擦力，导致轮胎打滑,同时车辆的通行速度也会受路面积水的影响而降低，公路隧道的交通运输效率也会受到不利的影响。公路隧道渗漏水病害成因及防排水施工质量控制措施分析黎丁丁（江西省交通投资集团有限责任公司，江西 南昌 330000）摘 要：为了能够更有效地保证公路交通的安全通畅，从复杂地质条件对公路隧道施工的影响、渗漏水病害的危害、病害原因分析、公路隧道防排水施工质量控制措施分析等方面对公路隧道渗漏水病害成因及防排水施工质量控制措施进行研究，以供参考。关键词：公路隧道；渗漏水；防排水；质量控制中图分类号：U457+.4文献标识码：A110运输经理世界隧道与桥梁工程从目前对渗漏水进行研究的过程中发现，导致公路隧道渗漏水病害的原因有很多，不同的原因会产生不同的危害1。4病害原因分析在对隧道进行专项检查后，发现隧道病害产生的原因有以下两大方面：一方面是由于隧道的建设年份较早，隧道中的防排水以及防冻措施不足以支撑目前的危害状况。在这种情况下，隧道中的防排水系统以及其他的设备质量都无法达到相应的标准，使得隧道地下水以及路面水排导出现不顺畅的情况。另一方面是隧道衬砌、仰拱的浇筑质量不达标。在对隧道进行二次衬砌的过程中没有有效控制工程质量，导致在运营中出现大量的缝隙，这些缝隙在防水措施不到位的情况下就会出现渗漏水的情况,同时在地下水长期浸泡的情况下，混凝土的整体质量就会受到非常严重的 影 响，这 时 路 面 渗 漏 水 的 危 害 情 况 便 会 进 一 步加剧。5公路隧道渗漏水病害的检测方法高速公路隧道渗漏水检测方法的选择是渗漏水管理的核心。目前我国隧道病害检测技术主要有传统方法和无损检测方法两种。传统的检测方法主要有专家视觉检测法、钻心法、卢奇法等破坏性检测方法，前者主要由行业专家评估病害发展情况，对项目进行现场调查。第二种方法需要对原始结构进行取样和试验室测试，以获得结构的物理和机械性能。传统的测试方法可以直接获得可靠的样品，但这些测试往往极具破坏性，不可避免地会干扰现有结构，甚至导致结构不稳定。此外，该测试方法以部分结构为样本，很容易导致评估结果的片面性和局限性。此外，大量的手工作业会导致检测成本高、检测效率低、结果误差大。无损检测的最大优点是避免被测试物体的破坏。利用材料的物理和化学特性可以获得结构试验数据，从而获得材料的基本参数。该方法的本质是充分区分不同病害的特点，灵活应用各种无损检测方法来确定隧道结构的状态。公路隧道检测一般由日常检测、定期检测、特别检测组成。道路隧道的检测直接决定了整个隧道的功能和耐久性，因此应特别注意隧道各部分的检测内容，如图 1 所示。6公 路 隧 道 防 排 水 施 工 质 量 控 制 措 施分析6.1 混凝土防水施工在 混 凝 土 施 工 过 程 中，要 严 格 按 照 以 下 几 点 入手，以保证混凝土质量达到相应的标准。第一，防水混凝土的性能。要保证所选用的混凝土均具备高强度、高密实度、良好的可灌性等优点。第二，在防水混凝土拌和及运输的过程中，要严格按照相应的标准称重计量，严格控制拌和时间，要运用拌和车进行运输。第三，在灌注防水混凝土的过程中，要保证模板的稳固性，避免出现跑膜的问题。第四，要从混凝土灌注强度以及混凝土收缩等角度进行详细分析探讨，在边墙的交叉位置设置出完美的施工缝，为后期施工提供坚实的基础2。图 1 隧道各部分的检测内容6.2 隧道洞外、洞内防排水施工第一，在洞外防排水施工过程中，要保证洞口排水沟系统的流畅性，保证洞外的地表水无法流入洞口，同时对洞内排水系统也要加强检测，避免出现洞内积水的问题，一旦出现相应的问题，将导致边墙基底围岩的强度不断降低。在对隧道出口段的反坡进行施工的过程中，可以应用积水分段收集以及机器抽排的方式排水；对隧道进口段的顺坡进行施工的过程中，则可以在岩洞内两侧设置排水沟排水。第二，在防治洞内涌水的过程中，可以从以下几点入手：一是保证地质预探预报工作的准确性。二是洞内生产用水的管理工作要清晰明朗，每个人都明确自身的责任所在，保证水池中的水时刻充足，为清淤工作的顺利进行提供保障。三是对可能出现渗水的地段要进行提前预防，可以通过在掌子面 15m 左右开挖临时集水坑的方法达到相应的目的。四是在开挖的过程中，如果出现阻力较大的情况，则可以增强积水抽水机到掌子面附近的泵站的压力，以提高抽水的力量，这对于控制涌水的危害有着十分重要的作用。111运输经理世界隧道与桥梁工程五是在软弱围岩或覆水地段处，如果发现地下水较多的情况，则可以采用小导管注浆堵水的方法来达到相应的目的，为整体施工提供坚实的基础。6.3 监控测量在复杂地质条件下进行隧道施工的过程中，往往存在较大的安全隐患，所以隧道安全监控测量工作是十分重要的，也是十分有必要的，只有在对隧道支护、治水结构进行良好的检测之后，才能够保证施工工作更加安全、顺利开展；同时，还要保证对相应部位进行实时监督，避免出现问题而影响施工的安全稳定性。在有必要的情况下，也可以结合科学的测量仪器来提高测量结果的精准性。6.4 滑坡地段施工技术滑坡地段的地质处于比较松散的状态，在滑坡地段的施工过程中，必须对相应施工现场进行完善的勘察工作，在了解到施工现场所有地质地段条件的前提下，才能够做好地下水的处治工作，才能够保证施工工作更加顺利开展。如果在地基施工过程中应用到爆破法时，爆破的强度以及范围等都要进行合理的勘测。对于滑坡地段，应采取有效措施以避免出现坍塌等问题，同时还需要注意地表滑坡段土层的侧向压力，为了提高隧道的强度，要做好二次衬砌支护工作，在实际施工过程中还要加强实时监控，避免由于施工岩体强度不足而影响后期施工的质量3。6.5 其他措施隧道水害是指隧道围岩的地下水或地表水以渗透或涌出方式进入隧道造成的危害，其中地下水通道是较为隐蔽的地质危害现象，而目前在对岩溶发育规律进行研究的过程中并没有找到完善的应对方案，所以在这种情况下，如果应用截断地下水通道的方法会存在相应的风险。此外，在地表截排水工程完成之后，可能出现地下水渗流，严重的情况下还会引发地表的坍陷，针对于此，目前尚无良好的应对之法。所以，在对此类问题进行处理的过程中，应立足隧道水害的实际状况，采取相应的处治方法，具体如下：第一，结合地表和洞内的情况入手，地表在进行处治的过程中结合应用截排水的方法。一方面，对地表坍陷区域进行封堵，并且对地表截排水系统受损区域进行修复或重建，迅速恢复截排水系统的功能。在有必要的情况下，可以应用一些渗透性能良好的材料对坍陷处进行回填以及压实等工作。另一方面，要保证地表排水沟系统的顺利运行，使降水能够顺畅地流向低洼处，而不是淤积在施工区域往下渗流。第二，对于隧道周边的岩溶洞，则需要进行注浆工作，避免其出现渗漏水的问题。第三，在处治好地表之后，还需要对该区域进行日常维修养护工作，且应定期检查洞顶坍陷处的情况，一旦出现问题则可以及时解决，保证隧道排水系统的通畅性达到相应的标准。第四，施工过程中的安全防护内容：一是保证每位处治人员都能够配备有效的安全防护装备，装备的质量也要达到相应的标准，要严格按照标准穿戴好防护装备之后才可以进入事故处治现场。二是在进入以及离开处治现场时，要严格按照相应标准规范进行。在进入处治现场之前，必须保证现场的安全性，这一安全性需要由相关专业技术人员进行勘测评估工作来保证；而在完成处治工作之后，对进入处治现场的人数要进行细致的清点，在清点确定无误之后才可离开。三是在进行现场围封工作时，要保证安全围封设施高于 90cm。四是进入处治现场的所有抢修人员要配备好安全帽、反光背心等器具，如果需要登高，则要严格按照相应的标准规范系好安全带。五是所有工作人员都必须持有相应的资质证书。六是在处治现场采用电器设备的过程中，要严格执行用电安全规范。7结论综上所述，将公路隧道渗漏水病害成因及防排水施工质量控制措施分析的研究成果应用到工程实例中，进一步验证和得出如下结论：第一，应用公路隧道渗漏水应急处治技术能够起到较好的应急效果。实例隧道采用 24h 内临时表面处治的渗漏区段，未发生过封堵材料从顶部坠落的现象。第二，运营期要详细调查隧道排水系统情况，制定渗漏水防范措施，加强过程巡检，同时配备应急渗漏水处治工装、材料、人员，确保突发情况得到及时处治。第三，为降低隧道渗漏水处理难度，有条件的隧道在主体结构设计时，应适当提高边沟排水能力，增大伸缩缝防撞墙泄水孔直径，为后期排水增加预留量。参考文献：1吴海宇，李根义，杨峻熙，等.公路隧道防排水系统施工技术研究J.工程技术研究，2020（3）：69-70.2周洋.富水软岩隧道防排水施工技术研究D.西安：长安大学，2019.3梁春阳.裂隙岩体公路隧道防排水新技术研究与应用D.西安：长安大学，2017.112