运营隧道水害整治技术

运营隧道水害整治技术

尹启鸣

尹启鸣

重庆交通大学土木学院重庆400070

摘要：隧道水害是隧道中最常见的病害现象。通过大量研究和调查证明，我国的大部分隧道都曾遭遇到不同程度的水害。隧道水害严重影响了隧道工程的顺利进展，影响到隧道整体结构的稳定性，对于已运营的隧道，更是对行车和行人造成了重大的安全隐患。因此，隧道水害问题不容忽视，解决隧道水害问题刻不容缓。

关键词：隧道水害；安全隐患；隧道结构

Operationaltunnelwaterdamageremediationtechnology

YinQiMing

(SchoolofTraffic&Transportation，ChongqingJiaotongUniversity，Chongqing400070)

Abstract:Tunnelwaterdamageisthemostcommondiseasephenomenonintunnels.Throughextensiveresearchandinvestigation，ithasbeenprovedthatmostofthetunnelsinChinahaveencountereddifferentdegreesofwaterdamage.Tunnelwaterdamagehasseriouslyaffectedthesmoothprogressofthetunnelproject，affectedthestabilityoftheoverallstructureofthetunnel，andhascausedmajorsafetyhazardstotrafficandpedestriansforthealreadyoperatedtunnels.Therefore，theissueofwaterhazardsintunnelscannotbeignored.Itisimperativetosolvetheproblemofwaterhazardsintunnels.

Keywords：Tunnelwaterdamage；Securityrisks；Tunnelstructure

1引言

地下水是隧道中无法避免的一种自然现象，地下水渗漏是隧道最为常见的病害之一。大量的渗漏水将会严重影响隧道的正常施工；对于运营隧道而言，更是影响了其正常营运，造成了经济和人力的大量消耗和损失。隧道水害问题很是严重，有待解决，然而由于其不可避免性以及在施工过程中施工者的不严谨和工程中的疏忽，导致了水害问题仍然层出不穷地出现在大大小小的隧道中。在隧道的运营过程中，这些隧道积水会造成隧道内的电力通讯等设施出现故障，甚至出现瘫痪。对隧道内的衬砌及其他附属设施形成很严重的锈蚀作用。不仅如此，在一些高寒地区的运营隧道，这些隧道内的积水甚至会结冰，冻坏了隧道内的设施结构，破坏了隧道路面，对隧道内的行车和行人造成了十分危险的影响。因此，隧道水害问题值得我们每个人去深思，去探索出解决的办法，只有我们努力负责，去将一个个隧道水害问题减缓，甚至克服，我们才会有一座座安全稳定的营运隧道，在整治水害的道路上，我们任重而道远。

2隧道水害的种类及其危害

2.1隧道漏水和涌水

隧道漏水和涌水对隧道内的各种设备产生锈蚀作用，会损害隧道内的基础设施；隧道内的渗漏水会加剧混凝土衬砌的风化作用，最终造成混凝土的剥落现象，导致混凝土结构损坏；隧道渗漏水会将围岩软化并造成围岩变形；隧道渗漏水还会造成路面翻浆；当隧道内渗漏水问题严重时会发生隧道地基沉降的问题，造成十分严重的后果。

2.2隧道衬砌周围积水

隧道衬砌周围积水在运营隧道中造成了很大的危害，是隧道水害中一种危险并且严重的病害现象。在水压过大时容易导致衬砌破裂；衬砌周围积水会软化围岩，从而加大衬砌压力，导致衬砌破裂；衬砌周围积水会使膨胀性围岩体积膨胀，导致衬砌破裂；在高寒地区，隧道衬砌周围积水会引发冻胀病害。

2.3潜流冲刷

潜流冲刷是指由于地下水渗流和流动对围岩及衬砌产生的冲刷和溶蚀作用。它的危害十分严重，会使衬砌的基础下沉，边墙开裂或仰拱、整体道床下沉开裂；其次，由于围岩滑移错动会导致衬砌的变形开裂；最后，由于超挖回填不实或者未全部回填，引起了围岩的坍塌，最后会导致衬砌的破坏。

3运营隧道水害的成因分析

我国上个世纪60年代之前修建的隧道由于技术水平问题，很多隧道防排水设施被忽略掉，因此需要隧道自建造完成后就暴露出了各种的隧道水害问题。近年随着科技水平的进步，虽然很多隧道都加强了隧道防排水的设计，然而由于施工的不规范以及相关防排水材料不够合格，在我国境内的很多隧道中隧道水害问题仍然十分严重。

我国运营隧道水害情况之所以如此严峻，主要原因是设计问题。我国隧道的设计基准期一般为80～100年，一般来说质量较好的隧道在其运营的初期阶段不存在水害问题。我国的隧道在设计及建设过程中，由于对地质水文情况了解的不够详细，对地形勘探的不够细致，以及施工过程中的粗心敷衍，导致很多隧道的建设都没有根据工程实际，缺乏实际情况的理论支持，因为出现各种水害问题也不足为奇。在隧道富水地段，在衬砌背后没有设置环向及纵向疏水盲沟，寒冷地区的隧道，缺少完善的保温设施，如成昆线沙木拉达隧道、贵昆线梅花山隧道，施工时都有水平导洞，均没考虑利用作为运营排水，然而在隧道交付使用后，由于水平导洞内的衬砌发生坍塌，最后导致积水倒灌到了正洞内，造成了严重的隧道水害。施工质量不良是造成运营隧道水害的另一个重要原因。施工质量问题主要表现在隧道衬砌的蜂窝空洞比较多；铺底或施作仰拱前没有仔细清理底部，残存有浮碴、泥沙及施工用杂物等；施工“三缝”没有按照相关要求设置柔性嵌缝膏、弹性材料和橡胶止水带等，甚至存在不仔细用沙浆填塞最终引发“十缝九漏”的现象。还因为在修建年数久远的隧道里由于其防排水设施失效，没有及时对这些设施进行补修，最终导致水害问题更加严重。

4运营隧道水害的整治方法

通过多年工程实际的总结与归纳，我们土木工作者认真整理出来了一套整治隧道水害的技术方法，采用“防、排、截、堵相结合，刚柔并济，因地制宜，综合治理。”的防水原则，从隧道的防排水两个方面进行水害的综合治理。

4.1增设内防水层

在隧道工程实际中，一般新建的隧道衬砌一般都采用外贴式的防水层来进行防水，因为此方法较为简洁方便，因为在工程实际中应用广泛。然而，对于一些隧道水害情况严重的隧道，仅仅采用外贴式的防水层根本不足以进行防水，而增设外贴式防水层这一举措也并不符合实际，因此我们需要从其他方面进行问题的解决。综合经济和实际效用的双重考量，我们可以采用增设内防水层的措施，在隧道衬砌内增设内防水层，可以有效阻止隧道内的积水进入到隧道内部，进而可以保护隧道衬砌结构，增加隧道安全稳定性，既安全又实用，是一种十分有效的隧道水害处置措施。

4.2加强地表及地下水的疏排

(1)我国西南地区有很多富水浅埋隧道区域，在这些区域的隧道施工深受地表水和地下水的困扰。这些积水不但对隧道结构造成了难以估量的侵蚀损耗，更对隧道施工人员的生命安全造成了极大威胁。对于这类区域，我们可以通过一些疏导措施，将这些富足的地表水和地下水引流出隧道，同时，在隧道口通过截水沟和排水沟将引流出来的积水有效排出，远离隧道，保持隧道结构稳定性，保证隧道施工作业人员生命安全。

(2)可以采用增设或疏通平行导洞的措施。根据我国的一些特大特长隧道的工程实际情况来看，一些隧道内部由于排水沟作用有限，导致隧道内排水效果不够好，隧道内的地表水和地下水最终堆积越来越多，对运营隧道造成了极为严重的安全隐患。对于这些大长隧道，我们就可以采用增设或者疏通平行导洞的措施，通过这些措施，可以充分将隧道内的积水排出，不至于水漫道床，有效减缓隧道水害问题。

(3)在地下水比较丰富的隧道区域，有些隧道内会因为无排水沟或排水沟的深度不足而造成隧底积水问题的，此时应当增设排水沟，可以把单侧沟改为双侧沟，可以加深侧沟或采用设置密井暗管加深水沟的举措。对于已建好的隧道侧沟沟底位于基床底面以上，隧道的排水沟只能将基底以上衬砌的渗漏水排出去，而不能将隧道底部的地下水排出去，导致渗漏水最后聚集在基底以下。

(4)对于高寒地区的隧道，水害现象是很严重的一种危害。水害在寒冷的气温下升级为冻胀现象，隧道内部的积水由于低温结冰，会对隧道衬砌结构造成不可逆的损坏，同时，低温也会缩减隧道内设施的寿命，特别对于电路设施，由于低温导致隧道内积水结冰，会对电气设备造成损害，甚至是发生漏电现象。同时，隧道路面积水在低温作用下结冰，会对运营隧道里的车辆运行造成极为严重的安全隐患，对驾驶员生命安全构成了威胁，更对行人生命安全造成了巨大隐患。

5结语

通过对隧道水害的情况进行分析，提出的防治措施可以对类似工程起到积极的指导作用。隧道水害整治需要在隧道工程建设的勘测阶段和施工阶段超前考虑到隧道建成运营阶段可能会出现的环境地质问题，并采取必要的措施进行预防。

对于已经出现水害的隧道进行整治，则首先要对水害原因进行分析，综合采取恰当的应急处理与永久处理措施。

参考文献：

[1]何忠明，彭振武，陈乐求，吴启红.运营隧道水害整治施工技术[J].勘察科学技术，2005，(5):41-43.

[2]潘海泽，袁涛，杨海静，唐仙.运营隧道渗漏水灾害分类和等级评定方法[J].干旱区治理，2009，32(1):145-151.

[3]李显伟.隧道水害与地质灾害相互作用及综合防治研究[D].成都:西南交通大学，硕士论文，2007.

作者简介：姓名:尹启鸣，性别，男.1993年5月21日，民族汉，籍贯重庆，学历：在读硕士研究生，研究方向：隧道工程