284.刘志浅析铁路隧道渗漏危害、成因及防治对策

浅析铁路隧道渗漏危害、成因及防治对策

中铁隧道集团四处有限公司刘志

摘要：本文分析了铁路隧道渗漏水造成的危害和成因，探讨了铁路隧道渗漏的治理方法和具体实施过程，以供以后类似工程借鉴。

关健词：铁路隧道渗漏成因治理措施

1 铁路隧道渗漏造成的危害

隧道渗漏水是隧道病害中最常见的病害形式，危害极大。通常有：

（1）由于渗漏水的长期作用，特别是当水质具有侵蚀性，如含盐、碱、硫、硫酸根等离子时，可能造成隧道侵蚀破坏，危害隧道结构的耐久性。

（2）在寒冷地区，尤其是严寒地区，隧道衬砌渗水反复冻融循环，在衬砌内部造成衬砌混凝土冻胀开裂破坏；隧道漏水还将使隧道拱部和侧墙产生冰凌侵入净空，隧道滴水将使路面结冰，降低轮胎与路面的附着力，恶化隧道的营运条件，危及行车安全。

（3）隧道内路面冒水、积水不仅影响行车，也会引起路面基层下翻浆冒泥和下沉，造成路面开裂下陷而引起水沟、路面变形等问题。

（4）隧道渗漏水还将极大地降低隧道内各种设施的使用功能和寿命。

2 铁路隧道渗漏的成因

造成铁路隧道渗漏水的原因与隧道衬砌裂缝密切相关。归结起来有地质、勘测设计、施工、运营管理等方面的原因。具体在结构形式上表现为以下几个方面。

（1）隧道接缝防水失效。由于弹性止水条、止水带或密封膏在施工工艺上普遍不易做好，易松动脱落，止水带与防水夹层也存在搭接问题，不易形成一个封闭的防水圈，从而容易在变形缝和施工缝等处发生渗漏。

（2）隧道防水层失效。结构变形过大或裂缝过宽超过了防水材料的延伸性导致防水膜断裂；防水层的完整性有缺损，致使地下水通过缺损部位渗入结构内部；防水层与基面黏结不良，在浇注二次混凝土衬砌时造成防水层的空鼓、脱落等问题，由此导致防水层的破损失效。

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（3）衬砌混凝土结构自防水失效。片面认为混凝土结构的自防水可以完全抗渗，忽视了施工与养护的重要性。混凝土结构本身存在缺陷，施工不严格，衬砌混凝土结构出现裂缝，如配合比、施工等因素造成的干缩和收缩裂缝。这些因素均可导致结构自防水功能失效，出现渗漏水病害。

3铁路隧道渗漏防治措施

高速铁路隧道渗漏的防治，不仅应考虑措施的效果、施工的可操作性、经济性和耐久性，还应对变形缝和渗水量较大的集中漏水部位采取“以排为主，堵排结合”的方法，对渗漏水较小的大面积渗漏部位采用“以堵为主，堵排结合”的方法。现以实例加以说明。

3 .1 工程概况

某铁路隧道全长3451 m，海拔3600 m。该地区围岩破碎，且受挤压扭曲变形严重，裂隙发育，渗水严重，施工过程中沿开挖轮廓面多呈淋水和股水状。根据分析，该隧道工程地质条件围岩破碎且受挤压扭曲变形严重，岩石裂隙发育，构成了导、储水层，由于倾角较小，地下水径流排泄较慢，导致积水丰富。地下水来源系该隧道及两侧山体的大气降水，由于产状倾角平缓，薄层状泥页岩为相对隔水层，地下水沿隔水层径流速度小，汇水时间长，导致隧道的长期漏水。该隧道在设计施工中存在一定的缺陷，未设防水层，使流至衬砌上部的地下水沿衬砌混凝土接缝、裂缝和混凝土体下渗。

3 .2 治理方案

经对隧道渗(漏)水原因进行分析，认为渗(漏)水主要因该隧道洞外顶部和两侧山体地下水(大气降水，水量随季节变化) 在地质不良和隧道结构不合理情况下渗(漏) 至洞内形成的，所以要治理该隧道的渗(漏)水，必须对地下水进行防、堵、引、排等综合治理。

3 .2 .1 隧道顶部防水设计

为了防止大气降水在隧道顶部汇集下渗，在隧道顶部储存较多的地下水，工程设计中对隧道顶部地面进行整平夯实，使之不存在凹陷地形，大气降水可以顺地表流出，并在易积水位置设截水沟，以将地表水排出隧道顶部以外。

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3 .2. 2 隧道堵水设计

（1）压注水泥浆。在漏水段拱部压注水泥浆，以提高原衬砌混凝土的抗渗能力，并对原衬砌混凝土进行补强。设计布置间距2.5m以内的压浆孔,孔深与衬砌混凝土厚度相同，以梅花形布置，压注水泥浆配合比为：m(水泥)：m( 砂子):m( 水)= 1:1:0. 6，以0. 5 mpa压力压进。

（2）压注水溶性聚氨酯浆液。在漏水段拱部衬砌混凝土、混凝土裂缝处、接缝处设计压注水溶性聚氨酯浆液，使拱部衬砌混凝土内部形成一道堵水层。在衬砌混凝土土体上设水溶性聚氨酯浆液注浆孔，设计布置形式与压注水泥浆注浆孔相同，两者压浆孔位置错开布置。水溶性聚氨酯浆液注浆孔深度应控制在衬砌混凝土厚度的1/2左右，不能钻透衬砌混凝土，埋设注浆管材料强度不小于原衬砌混凝土强度，压注压力为0 .3 mp a。往衬砌混凝土裂缝处、接缝处压注水溶性聚氨酯浆液前须清除裂缝、接缝表面和缝内灰尘，凿出注浆孔，埋注浆管，再往裂缝、接缝表面粘贴无纺布两道，以0.4mpa压力向缝内压注浆液。水溶性聚氨酯浆液溶度很小，在隧道拱部水能渗漏的通道，浆液亦能在压力作用下反渗灌注填充于渗漏通道，并在遇水固化后，成为海绵状固体胶凝于衬砌混凝土中，在固化时有微量膨胀，有利于衬砌混凝土堵水和抗渗性能的提高。

（3）隧道引水设计。地下水渗( 漏) 至洞内的通道封堵后，下渗至隧道衬砌混凝土与山体间的地下水不能长期积聚在洞顶，避免形成新的病害，为此隧道漏水治理需做隧道内引水设计，引水设计方法是在隧道横断面方向开凿从隧道拱顶渗( 漏) 水段至边底部的排水槽，排水槽与周边墙底部的原水沟接通。在排水槽拱顶至拱部马口边墙段间隔 2.0m 凿排水槽漏点，漏点应凿透衬砌断面。在排水槽的拱顶端增加“人”字形支槽，支槽与主槽相接，并按主槽方法设置漏点。

3 .2 .3 隧道排水设计

排水槽将地下水引至边墙底部的隧道内水沟后需排水于洞外，原有的隧道内水沟可满足排水需要，但因当地冬季气温较低，为了防止冬季水沟结冰，导致排水不畅而冻裂排水槽，需对隧道内水沟进行防寒水沟改造。改造设计为在原水沟两侧加设一道保温层，在边沟上部加设保温层即铺聚乙烯泡沫板，在保温层上加盖钢筋混凝土盖板。为使隧道内水沟流水能通畅排走，避免冬季隧道口水沟结冰，造成隧道内水沟排水不畅，在隧道内水沟排水出口(即宜君端)至涵洞铁路两

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侧新设长3 0.0 m 的盲沟排水。

4. 结束语

综上所述，我国大部分铁路隧道都有裂缝和渗漏水现象发生，若要解决这类问题，必须从防水、堵水、排水三方面出发，尤其在围岩破碎且受挤压扭曲变形严重的地区，必须三管齐下，才能从根本上解决此问题。

参考文献：

戴宏伟．铁路隧道渗漏水成因、危害机理和冻害问题研究〔d〕．上海：同济大学，2 0 0 6

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