淺談隧道漏水病害整治方法

1、西南交通大學專升本畢業(yè)論文論文題目：淺談隧道漏水病害整治方法課程名稱：隧道工程任課教師：金雅妮專 業(yè)：土木工程班 級： 13級土木工程專升本2班學 號：20134166姓 名:周海章2015年10 月30 日fl錄第一章緒論3第二章隧道漏水的影響和危害4第三章隧道漏水的原因5第四章隧道漏水的原因分析6第五章水源判斷7第六章整治漏水的方法76. 1截水的方法76. 2堵水的方法86. 3排水的方法錯誤！未定義書簽。6. 4拱部或邊墻漏水的整治方法116. 5邊墻淌水的整治方法116. 6施工縫、伸縮縫、沉降縫漏水的整治方法116. 7仰拱冒水的整治方法錯誤！未定義書簽。6. 8襯砌漏水的整治方法

2、116. 9增設內防水層12第七章隧道防、排水設施質量要求12第八章 滲漏水整治技術關鍵13第九章結束語14致謝14參考文獻14淺談隧道漏水病害整治方法緒論滲漏水是鐵路隧道的主要質量通病之一。目前，國內外設計、施工和養(yǎng)護單位都十分重視對隧道工程結構防排水措施與滲漏水的 治理。若結構防排水措施不當，必將導致滲漏水治理工作進行得不 徹底，勢必給工程帶來各種水害影響，產生種種不良的后果，造成 巨大的經(jīng)濟損失。鐵路隧道的特點之一就是防水要求比較高，滲漏 水將直接危及行車安全，引起工程結構破壞，影響工程的使用。如：滲漏水使隧道內鐵路設備腐蝕嚴重；增加洞內濕度，降低風機 等的工作效率；使襯砌工程腐蝕，造成

3、結構的破壞等。鐵路隧道滲漏水主要存在于：一是襯砌的縫隙，包括伸縮縫、施工縫、沉降縫等；二是產生于襯砌本身的薄弱部位。主要表現(xiàn)為小面 積的漫滲；拱腳、襯砌施工縫等部位集中滲漏，有明顯水流；在拱部 襯砌滲、滴水，嚴重的滴水成線；襯砌薄弱環(huán)節(jié)滲漏水，嚴重的出現(xiàn) 涌水等。目前，工程上對鐵路隧道滲漏水的預防主要為“三道防線”， 即圍巖注漿堵水、防水層防水、襯砌加止水帶防水。本文結合惠大鐵 路水口隧道的滲漏水防治情況，對鐵路隧道滲漏水的綜合防治進行探 討。摘要：隧道漏水與隧道所處的環(huán)境和結構以及施工質量有關，應在充分調查后，并掌握隧道所處的地質、襯砌構造、施工質量、水源、 漏水位置及水量的大小等資料的基礎

4、上，再遵循“以排為主，防、截、 排、堵相結合，因地制宜，綜合治理”的原則進行整治才能奏效。鐵路隧道是在修建鐵路中，為了改善線路平、縱斷面，減緩坡度，減少曲線和加大曲線半徑，克服高程障礙，縮短線路長度，減少盤山 繞行，避免深路塹，避開滑坡等不良地段和城市建筑物以及避免修建 跨越山川、江、湖等大橋，而在巖石或土體內修建的地下建筑物。隧道修建運營后，由于隧道所處的地理地質、結構特點、施工質 量、襯砌竣工后受腐蝕以及平時對隧道的養(yǎng)護維修不到位等因素，致 使隧道漏水病害時常發(fā)生。隧道漏水會造成洞內潮濕，影響洞內設備的正常使用，縮短設備 的使用壽命，從而增加了維修工作量。嚴寒地區(qū)隧道漏水，會造成凍 脹，損

5、壞襯砌及防排水設施，漏水結冰也可能侵入限界，危及行車安 全。電力牽引區(qū)段和有電力配線時，會使絕緣失效，發(fā)生短路、跳閘、 放電等事故，危及行車安全和養(yǎng)護人員作業(yè)的人身安全，因此，隧道 漏水必須及時整治，消除安全隱患。關鍵詞：隧道漏水病害整治一、隧道滲漏水的影響和危害隧道滲漏水對隧道穩(wěn)定、洞內設施、行車安全、地面建設和隧 道周圍水環(huán)境產生諸多不良影響甚至威脅。(1)滲漏水促使混凝土襯砌風化、剝蝕，造成襯砌結構破壞； 滲漏水還會軟化圍巖，引起圍巖變形；有些隧道滲水中含有侵蝕性 介質，造成一般的襯砌混凝土和砌筑砂漿腐蝕損壞，降低襯砌的承 載能力；在寒冷和嚴寒地區(qū)，隧道漏水會造成邊墻結冰，侵入隧道 建筑

6、限界，還會造成襯砌凍脹裂損。（2）滲漏水加快內部設備（通訊、照明、鋼軌等）銹蝕，影響設備的正常使用，縮短線路設備的使用壽命，增加維修費用。（3 ）水害引發(fā)路基下沉、基底裂損、翻漿冒泥等病害，導致鐵路線路軌距水平變形超限，凍脹引發(fā)洞內線路起伏不平，以及洞內 漏水潮濕降低輪軌粘著力，均會影響行車安全；水害使電絕緣失 效、短路、跳閘，影響安全運營，引發(fā)漏電傷人事故；少數(shù)隧道， 暴雨后隧道鋪底破損涌水，造成淹沒軌道，沖空道床，影響行車安 全。二、隧道滲漏水的原因引起隧道滲漏水的原因很多，具體原因如下：1.1設計上的原因（1）由于某種原因，隧道設計在山溝破碎帶或斷帶上又未進行 防排水處理，地表水大量補給

7、地下，最終造成隧道滲漏；（2）對 不穩(wěn)定的地基沒有進行處理造成地基不均勻沉降，導致補砌結構 出現(xiàn)縫或隙，從而產生滲漏現(xiàn)象；（3 ）拆模時間過早，或圍巖壓 力過大超過襯砌體的設計荷載等，都能使襯砌內應力超過其破 壞強度而導致隙和縫。1.2施工原因（1 ）混凝土沒有按放水級配設計施工，在地下水壓力較大的地 方，由于抗?jié)B標號低于相應水壓，從而出現(xiàn)滲水現(xiàn)象。（2）混 凝土搗固不密實，形成蜂窩，因而局部滲漏較多?；炷猎谟?化過程中，由于多余水分（未起水滑作用的游離水分）的蒸發(fā), 在混凝土中形成透水的開放性毛細管路，尤其是混凝土拌合物 在沉降水過程中析出的一部分備擠向上面，一部分聚集在集料 顆粒上面形成

8、透水的管。（3 ）襯砌混凝土材料中有雜物，腐爛 后形成縫隙或孔洞。（4 ）灌注混凝土的工作未加處理或處理不 當，產生結合不嚴的漏水縫隙。（5）先拱后墻或先墻后拱施工 的拱墻連接處填不嚴，形成滲漏。（6）預留孔洞沒有按防水要 求處理也會形成滲漏通道。1.3襯砌周圍的天然水ph值超標對襯砌混凝土具有一定的腐蝕 性，常見的有碳酸性，酸鹽性加鎂鹽性腐蝕。三、滲漏水原因分析水是地下工程遇到的一個大問題。由于施工時爆破圍巖引起的震 裂或圍巖本身就有滲水通道，加上襯砌背后不可避免地存在空隙以及 隧道開挖后引起原地下水系的變化，巖層中的水往往集聚在襯砌背 后，當襯砌某處有貫通整個厚度的孔隙或裂紋時，洞內就會出

9、現(xiàn)漏水, 并逐步發(fā)展。漏水的原因有以下幾個方面：k由混凝土這一多孔性結構的特點造成漏水。普通混凝土（而非密 實的防滲混凝土）較防水混凝土抗?jié)B能力低。2、由于結構特點和施工質量不高而造成漏水?；炷烈r砌施工中， 配料不準，拌和不均，振搗不實以及澆筑厚度不足，都會使襯砌混凝 土離析疏松，甚至有空隙蜂窩，抗?jié)B漏能力大大降低。在襯砌施工中 橫向、縱向接縫較多，如果這些接縫未作防水處理，即成為滲漏的薄弱環(huán)節(jié)，也是漏水的主要處所。3、襯砌竣工后受腐蝕或某些截面強度不夠引起的剝落、開裂，也會造成隧道漏水。u1水源的判斷隧道漏水的水源不外乎地表水及地下水兩種?？筛鶕?jù)平時和雨季的漏水量變化和持續(xù)時間繪制漏水量變

10、化曲線，并采用洞內漏水量觀 測與洞外地表水調查相結合的辦法，具體分析進行判斷。即：k平時無論晴天或雨天都滲水、漏水，雨時、雨后都無變化或變化不大，則水源大多是地下水。2、晴天洞內不滲不漏，雨天又滲又漏，且滲漏量與降雨量有密切關系，則水源大都為地表水。3、平時滲水、漏水，雨時或雨后大滲大漏，則表明水源為地下水與地表水同在。五、整治漏水的方法在運營期間整治隧道漏水先要充分發(fā)揮原防排水設施的作用，再采取在行車條件下施工的適當措施，使積聚在襯砌周圍的水, 不能隨意滲入洞內，而有控制地引進側溝或中心溝，再排出洞外。漏 水整治常用的方法有：截、堵、排、引。k截水常用的方法截，就是將流向隧道的水源截斷，防止

11、水流滲入隧道，截水分地 表截水和地下截水。(1 x地表截水方法：a.地表處理。當圍巖內的水主要由洞頂?shù)乇硭a給時，應將洞頂表面 進行處理，以隔斷水源。當隧道覆蓋較薄，地表水容易滲入隧道圍巖, 造成隧道漏水時，可清理洞頂雜草叢樹，開溝疏導，封閉積水洼地。 若覆蓋土層易于滲水，可根據(jù)地形和土質條件，采取局部換土或鋪砌 漿砌片石等予以防止。對洞頂巖石裂隙，可根據(jù)情況，采取水泥砂漿 勾縫、抹面、噴漿或漿砌片石填塞。b洞頂天溝。為防止地表水流入隧道、沖刷仰坡或洞口路塹邊坡，一般應在洞口邊、仰坡上方設置天溝。(2 x地下截水方法：a泄水洞截水。泄水洞一般應設在來水方向一側，并保證泄水洞中最高水位低于隧道水

12、溝底。泄水洞的縱向坡度不得小于3%ob鉆孔截水。長大隧道一般都有較長的平行導坑和為數(shù)不少的橫洞，根據(jù)地下水的分布和地質構造條件，在平行導坑和橫洞打一定數(shù)量的截水鉆孔，伸到正洞之上圍巖中，正洞襯砌周的積水，通過鉆孔從平行導坑排走，也可匯入隧道側溝排走。c攔截暗河。有些隧道與充水的溶洞和暗河相接近，因挖隧道，溝通了溶洞、暗河與隧道的水流通道，常發(fā)生季節(jié)性大量涌水冒砂病害。在有可能的條件下，將向隧道分支堵死，恢復原來的流水徑路。2、堵水常用的方法堵，就是防止和杜絕襯砌外圍的水自由地從有害徑路進入隧道內。常用的堵水方法有以下幾種：(1 )壓注水泥砂漿，堵塞垢工縫及混凝土蜂窩。對注漿材料總的要求是：可灌

13、性好；凝結時間可控制，固化最好是突變的;抗?jié)B性好、粘結力強、為膨脹、耐久性好；材料來源廣，價格便宜；施工工藝簡便；無毒，對環(huán)境無污染。向襯砌背后巖或回填層注漿。一般使用普通水泥凈漿或砂漿。普通水泥凈漿或砂漿原料豐富，且結硬強度高，耐久性好,但是普 通水泥漿初凝時間長，且難以準確控制，易造成漿液流失,早期強度低, 強度增長慢,易沉降析水。因此使用時必須加入速凝劑、膨脹劑、減 水劑等，使普通水泥漿具有快凝、早強、微膨脹的性能。向襯砌內部注漿。襯砌內部空洞、裂紋與圍巖裂隙及回填層相 比要小得多，一般采用超細水泥。超細水泥的可注性與化學漿液相 近，無毒、無污染、結硬強度高、耐久性好，是襯砌內部注漿的理

14、 想材料。向基底注漿。一般在行車間隔內進行，要求注漿材料必須具有 快凝、早強、高強、微膨脹的性能，而且耐久性好。注漿材料曾使 用過水泥水玻璃混合液可注性好早期效果也好，但是水玻璃的耐久 性差，不久病害重新岀現(xiàn)。1996年廣鐵（集團）公司在南嶺隧道整 治隧底病害時，成功使用了雙快水泥注漿。雙快水泥注漿必須隨著 氣溫的高低摻加緩凝劑，工藝比較復雜。1998年在大瑤山隧道基床 病害整治時，又成功地應用了 grm水泥注漿，該水泥初凝13- 15min ,終凝1618min ,具有充分的操作時間，可注性好（15min 以內凈漿流動度 260mm ）,從初凝到終凝基本上是突變的，具有 微膨脹性能。灌漿結束

15、后30min結硬強度達到8mpa以上，28d抗壓強度大于50mpa ,這是向基底注漿的首選材料。(2) 開挖拱頂，鋪設外貼式防水層。這種方法對于石質隧道施工時超挖未全部回填又未坍塌者尤為方便，對于覆蓋層較薄的也較適用。(3 )增設內貼式防水層。其做法是將隧道襯砌鑿毛，清洗干凈，然 后噴射水泥漿或抹防水砂漿。(4)聚氨酯堵水。聚氨酯也稱氧凝，是世界上當前認為效能較高的防水材料，采用聚氨酯漿液壓漿，可以堵住較嚴重的漏水。3、排水常用的方法排，就是給水以出路，將隧道圍巖的地下水及隧道內的水設法排走，不使其滲潛或漫流。(1) 疏通或增設排水管，使匯集于襯砌外圍的水由排水管排除。其 增設方法是沿表面鑿深

16、5-10cm，安好0 30-40mm的鐵管或竹片， 也有采用半圓形鋼管、硬塑料管或竹片的，然后做防水層，抹砂漿與 襯砌齊平。(2) 扇形鉆孔群排水。扇形鉆孔群排水是指利用鉆孔在隧道周圍形 成滲水幕，引排出地下水，并將其引入洞內水溝排走。鉆孔的位置、 長度及角度，應根據(jù)地下水及圍巖的具體情況確定。(3 )鐵皮頂棚引排拱頂水。在無襯砌的隧道中，如拱頂漏水嚴重， 可在拱頂加設鐵皮，將水引至邊墻，然后由排水溝排除。(4)引水歸槽。在漏水比較集中(如一點或一條縫漏水)的地方， 尋找其水源，用鑿巖機或鋼釬將漏水孔眼擴大并穿透襯砌，使其背后 積水通過此孔流入事先在襯砌中鑿好的“u”形槽內排除。引水歸槽是隧道

17、治理水害時被廣泛采用的方法。其主要優(yōu)點是施 工簡單易行，效果較好。缺點是勞動強度高，水流大時難以封口。尤 其是拱部漏水的引水歸槽作業(yè)要占用較長時間，會給運輸生產帶來較 大影響。4、拱部或邊墻漏水的整治方法(1 )用快凝水泥或化學堵水材料封堵；(2)圍巖及回填層壓注普通水泥或特種水泥漿液(3) 襯砌內灌注速凝止水化學漿液；(4) 涂抹防水砂漿等，禁止使用水玻璃漿液作永久堵水材料。5、邊墻淌水的整治方法可采用邊墻內間隔一定距離設豎向排水排水暗槽或邊墻背后設 豎向盲溝排除。為擴大積水范圍，在不影響圍巖穩(wěn)定或引起盲溝填塞 的前提下，可以盲溝為軸心，在垂直上、左、右三方面鉆一些積水孔， 以攔截水流，集中

18、排出。6、施工縫、伸縮縫、沉降縫滲漏的整治方法對施工縫、伸縮縫、沉降縫滲漏病害，常用嵌填彈性防水橡膠條、 防水膨脹嵌縫膩子條、粘貼橡膠止水帶等，對施工接縫也可用壓注水 溶性聚氨酯等速凝止水漿液方法整治。7、仰拱冒水的整治方法對于隧道基床冒水病害的整治方法，主要有：(1 )壓注水泥砂漿；(2)加深或增設排水溝;(3) 翻修隧底仰拱或鋪底；&襯砌漏水的整治方法整治隧道襯砌漏水，宜采取“拱堵邊排”方案，整治的部位均應設 置臨時堵漏、柔性防水、剛性防水等防水層，以防止堵水材料收縮而 滲漏。9、增設內防水層新建隧道襯砌防水一般采用防水混凝土或外貼式防水層。由于認為 注防水混凝土不易達到要求而較少

19、采用，因此絕大部分隧道防水采用 外貼式防水層。然而運營隧道發(fā)生誰還，增設外貼式防水層幾乎不可 能，一次通常增設內防水層。內防水層雖然不能阻止水流進入襯砌內， 但可阻止水流入隧道內。當水停止在襯砌內流動，襯砌內的孔洞可能 因碳酸鈣沉積而有一定程度的愈合。增設內防水層是比較經(jīng)濟的。增設內防水層的方式有三種：一是刷涂, 二是刮壓，三是噴涂。六、隧道防、排水設施質量要求隧道內外應有完整的防排水設施，以保證結構和設備的正常使 用，要求達到：k拱部不滴水，邊墻不淌水，安裝設備之孔眼不滲水；2、道床排水暢通，不浸水；3、在有凍害地段的隧道，拱部和邊墻基本不滲水，襯砌背后不積水。4、隧道全長范圍內均應設置排水

20、溝、導水盲溝、縱向盲管(溝' 環(huán) 向盲管等，組成完整的排水系統(tǒng)，并符合下列規(guī)定:(1 )排水底溝及疏水盲溝中心的深度應在鋪底或仰拱底面0.5m以 下，排水溝斷面寬度應便于清淤。(2)排水溝坡度應與線路坡度一致。在隧道中的分坡平段范圍內和車站內的隧道，排水溝底應有不小于1%。的坡度，流入排水溝的橫向 排水坡宜為2% ,不應小于1%o(3)排水溝間隔一定長度應設置檢查井，以便清理和檢查，溝頂應設有蓋板。(4) 靠近道床一側的側溝墻身應增設構造鋼筋，并留泄水孔，泄水 孔直徑為410cm，間距為100300cm。(5) 寒冷及嚴寒地區(qū)的排水設備，應有防寒設施，或設有凍結線以 下的深埋水溝。(6) 運營中隧道因電氣化改造落底時，其原有排水溝應同時下落， 溝底至鋪底或仰拱底面不得小于0.5m ,必要時邊墻基礎亦應下落。七、滲漏水整治技術關鍵不論采用哪種材料，不論增設內防水層還是注漿堵水都應嚴格按施工 工藝進行，否則將嚴重影響整治效果。首先，隧道增設內防水層時襯砌表面必須平整，要用鑿毛、噴砂及高 壓水進行認真清理，使襯砌表面不得有灰塵、油污、泛堿、油漆、泛 漿、剝落在即的混凝土等。不然，無論用什么方法施做的內