淺析隧道防滲漏技術與施工質量控制
摘要：本文首先簡述了我國隧道具有地下水的滲漏和涌出等病害表現(xiàn)，其次，詳細探討了我國常用的防滲漏技術，最后對施工操作方面控制和隧道防水防滲工程施工常見問題控制進行了探究，并就防滲漏技術提出了幾點有用建議。
關鍵詞：隧道；防滲漏；施工質量控制
1引言
隧道工程防排水是隧道工程設計的主要內(nèi)容。如果沒有可靠的防排水措施，地下水就會侵入，乃至危害運營和影響隧道使用壽命。目前，隧道工程最大的病害就是滲漏水。整治滲漏，既困難費用又高。因此，從設計時就引起重視，精心設計，精心施工。隧道開挖過程將對圍巖造成擾動，導致圍巖變形，裂隙發(fā)生擴展、導通，引起巖石中地下水下滲進入隧道，改變地下水流場，地下水位下降，而地下水位的下降則可能導致原有地下水排泄點如泉水出現(xiàn)流量減小甚至斷流，從而引發(fā)新的環(huán)境、生態(tài)問題，并導致糾紛。因此，隧道的防滲堵漏不僅是隧道本身的需要，也是、生態(tài)保護和水資源保護的要求。
2隧道病害的表現(xiàn)
隧道工程在施工或運營階段出現(xiàn)的各類病害嚴重影響了隧道功能，造成隱患，危及交通安全。這些病害主要表現(xiàn)為：
(1)襯砌過度變形、裂損、剝落掉塊；
(2)地下水的滲漏和涌出。
因此，對隧道進行防水防滲就變得非常必要。
3常用堵漏防水技術
3.1表面封閉法
在需防水的表面鋪一層防水層進行隔離和封閉。較常用的做法為先用聚氨酯防水橡膠進行表面處理，沿裂縫鋪一定厚度的橡膠膜即可。
3.2鑿縫填充法
一般沿裂縫鑿成“Ｖ”型槽，再填充一些防水和補強材料。此法只適用于自身強度低，且有高延伸率、彈性及高粘結力的填灌材料，否則，材料與襯砌的粘結界面就會破壞，失去防水效果。
3.3灌漿法
對具有較完整骨架的防滲漏對象，堵漏防水是一種快速而效果明顯的首選手段，是目前最常用的堵漏方法。將一定的材料配制成漿液，用壓送設備將其灌入縫隙或空洞之中，使其擴散、膠凝或固化，以達到防滲堵漏的目的，確保防水工程的防水性能。灌漿能使裂縫缺陷愈合而恢復整體性。與表面封閉法相比，它能有效防止水進入裂縫內(nèi)腐蝕鋼筋。該法已被廣泛應用于整治隧道滲漏水，構筑第一道防水線。注漿材料應具備以下條件：(1)可注性好；(2)膠凝時間易于調(diào)節(jié)，最好是突變式固化；(3)固結體強度高，抗?jié)B性好，附著力強；(4)材料價格適中，采購方便；(5)操作工藝簡單；(6)無毒。可根據(jù)灌漿材料的不同，分別對裂縫和混凝土缺陷進行補強和單純堵漏，特別是對有壓水的堵漏、修補，此法常可取得快速滿意的效果。灌漿法相對于表面封閉法來說，顯得工藝復雜，配方難掌握，技術要求高，造價也較高。
3.4其它方法
防滲漏的方法還有粘結鋼板法、增加截面法、預應力張拉補強法等。這些方法都是在因設計計算失誤等原因造成裂縫的情況下使用，而且必須要在協(xié)調(diào)一致的變形條件下才可使用。
堵漏材料的技術特性及配制方法：堵漏材料分有機材料和無機材料兩大類，常用的堵漏材料主要有堵漏靈、丙凝、非水溶性聚氨酯、水溶性聚氨酯、改性環(huán)氧樹脂、水泥水玻璃漿液等。在選擇注漿堵漏材料時，要從材料的技術特性、材料來源、成本、滲漏水特征等方面綜合考慮。注漿機具與堵漏材料的選擇：注漿機具要根據(jù)注漿液種類和結構滲漏位置的大小合理選擇，目前用于注漿堵漏的機具有：電動往復泵、電動風壓注漿設備、手壓泵及注射器等。堵漏材料要根據(jù)工程特點和滲漏水量的不同加以選擇。
4施工質量控制
4.1施工操作方面控制
(1)洞漏水的處理
對于孔洞漏水可采用預埋注漿管或用風槍鉆孔后將纏繞麻絲的Φ20～40mm的鋼管打人孔內(nèi)，而后采用水泥一水玻璃雙液注漿法實施堵水，漿液固化時間可根據(jù)涌水量的大小和用漿量的多少進行調(diào)整。如注漿后涌水仍較大，再實施二次注漿。
(2)變形縫和施工縫漏水的處理
對于變形縫和施工縫的滲漏水，首先要根據(jù)漏水量大小制定堵水方案，其主要操作步驟為：根據(jù)滲漏水長度沿混凝土表面開鑿成“V”型槽（寬度、深度視滲漏水大小掌握），將槽內(nèi)殘渣沖洗干凈，而后將Φ40mm半圓形塑料引水暗槽（薄鐵皮彎制也可）置人槽底蓋住水流部位，并用水泥速凝膠將兩側固定牢，再將Φ12mm引水導管（鋁管）垂直置于引水暗槽兩端，導水管外露長度為100mm，同樣用水泥速凝膠固定。在確認引水暗槽和導水管固定牢固后，進行注水試驗，其目的一是檢查有無跑冒漿部位，二是可根據(jù)注水量估算漿液用量，以免造成材料浪費。注水試驗后，將“V”型槽界面用噴燈烘干，并在基面上涂兩遍環(huán)氧糠酮漿液，漿液固化后即可進行注漿止水。注漿機具為專用化學電動注漿泵或手提式手壓注漿泵，注漿壓力控制在4～8MPa。注漿接近結束時，注漿泵壓力適當增大并恒定510mm，表針不再回落，即可結束注漿，并將注漿管迅速用軟塞塞住，以免漿液噴出或溢流。注漿完畢72h后，將外露注漿管用手持砂輪機切除，將“V”型槽用膨脹水泥砂漿填實抹光。
(3)大面積滲漏水的處理
對于邊墻、地板等部位出現(xiàn)的較大面積滲漏水，應先對滲漏水部位的滲漏點進行調(diào)查，根據(jù)滲漏范圍劃分為若干作業(yè)單元。然后本著先堵大、后堵小、從上而下的堵水原則進行施工。對滲漏水量較大部位，先開槽或鉆孔將水引出，再將周圍水孔眼封閉處理，注漿方法與變形縫、施工縫相同。
(4)孔眼滲漏水的處理
混凝土基面局部出現(xiàn)點滲漏水時，以“堵”為主。如水流量較大，封堵困難時，可根據(jù)滲漏水量在混凝土基面開“V”型槽，將Φ12mm的鋁管（或聚乙烯塑料管）對準漏水點放好，用速凝水泥膠泥將其固定，將水由導管引出，然后進行注漿堵漏及表面修整。對于滲漏水量較小部位，沿滲漏點進行鑿除，直到找到準確部位，其長度、深度視具體情況而定。鑿除后的部位用速凝水泥膠泥填堵，待水泥凝固并觀察不再滲漏后，表面用膨脹水泥砂漿封閉抹平。
4.2隧道防水防滲工程施工常見問題控制
(1)底板與側墻的縱向水平施工縫直接留在底板面上或高度≤20mm，砌的側墻上。后果：由于該處承受的剪力大，容易造成結構開裂，甚至損害結構。再則受澆注混凝土條件等限制，此處防水作業(yè)效果相對較差，容易造成滲漏。
(2)施工縫用遇水膨脹橡膠（或膩子）止水條時，止水條無緩膨脹的功能，而是突出它的快速膨脹（如3d時間達到它的最大膨脹倍率）。后果：由于遇水膨脹橡膠（或膩子）止水條遇水會迅速膨脹，一旦受雨淋或沖洗水的浸泡，在未澆注混凝土前就充分膨脹了，而在澆注完混凝土后施工縫開裂時，就不膨脹或無足夠的膨脹應力，減少甚至失去止水作用，造成滲漏。
(3)為鋪設方便，施工縫用遇水膨脹橡膠條設置在離混凝土側面＜70mm處。后果：遇水膨脹橡膠，尤其是膨脹倍率較高的遇水膨脹橡膠遇水會產(chǎn)生較高的膨脹應力，因此在施工縫位置混凝土結合面極易被膨脹所壓碎。
(4)在橫向施工縫上設置遇水膨脹橡膠（或膩子）止水條時，采用直接粘合方式粘在縫面。后果：遇水膨脹橡膠因完全露在表面，有的止水條斷面尺寸又偏大，在新混凝土澆注與插入式振搗器插入與振搗時很易下墜與脫落，喪失防水功能。
(5)設置變形縫位置的混凝土厚度≤300mm，在采用中埋式止水帶時，它離結構混凝土面的距離<150mm。后果：地下水容易進入變形縫，尤其在頂板變形不嵌縫密封、底板與側墻變形縫不設外防水止水帶時。地下水直接進入變形縫，它在混凝土中的滲透厚度就從止水帶處算起，故止水帶到混凝土的距離必須大于150mm（即通過抗?jié)B試體的高度）。否則，容易滲漏，容易影響接頭處混凝土的密實性。
(6)用于適應伸縮變形的變形縫，其變形縫縫寬>30mm。后果：變形縫的作用是滿足隧道工程中兩相鄰結構的伸縮變形，而過大的接縫，除了多耗費接縫用墊板及嵌縫密封膠，更不利于抗水壓。尤其在底板設凹凸榫，變形縫過寬不利于凹凸榫的嵌合，不利于結構受剪也難以控制沉降量。
5結論及建議
隧道防水是一項系統(tǒng)工程，涉及材料、設計、施工、管理等各個方面，我們應該下功夫研究，探討有效的解決辦法，積極地開展工作，并吸收國外先進技術與經(jīng)驗，把我國隧道與地下工程防水技術提高到一個新的水平。
幾點建議：(1)認真貫徹執(zhí)行國家標準。(2)促進優(yōu)質防水材料推廣應用的比重。近幾年國內(nèi)研制與引進的新材料、新產(chǎn)品越來越多，雖其性能大同小異，但不乏優(yōu)質者，然而設計、施工和建設單位在選用時難以鑒別其內(nèi)在質量及耐久性，或因價格因素而放棄選用優(yōu)質防水材料。為此，有必要加強產(chǎn)品質量的檢驗和監(jiān)督，建立科學、嚴格的產(chǎn)品質量認證制度，把好材料質量關，正確引導優(yōu)質產(chǎn)品的擴大應用。(3)推行工程質量保證期制度。以施工單位為主體，在實行防水工程專業(yè)承包或專業(yè)化施工的前提條件下，對各類防水工程推行質量保證期制度。加強設計與施工的配合尤為重要，設計單位在制訂防水方案與選用材料方面應更多吸取并尊重施工單位的意見。(4)提高工程滲漏維修技術水平。大量地下防水工程的實踐證明，即使設計采取了周密的防水措施，使用了優(yōu)質防水材料，但由于防水工程環(huán)境與部位復雜，檢測技術手段低下，仍難免產(chǎn)生不同程度的滲漏問題，影響工程正常使用。因而施工單位只有建立防水施工專業(yè)隊伍或班組，并重視培訓上崗人員，不斷總結提高施工與維修技術水平，才能成功解決各類復雜的防水技術問題，以良好的信譽承接工程，為自身的建設與發(fā)展創(chuàng)造條件。
參考文獻：
[1]陶坤.防排水技術在蘆家山一號隧道中的應用[J].施工技術，2008(10).
[2]陶坤.蘆家山一號隧道防排水技術及其分析[J].探礦工程-巖土鉆掘工程．2008(04).
[3]燕成貴，武勤民.武廣客運專線五尖大山隧道防排水施工技術[J].鐵道標準設計，2007(22).
[4]高軍.武廣客運專線大斷面雙線隧道防排水設計施工技術要點[J].鐵道標準設計，2007(21).
