太宁隧道渗漏水整治

    摘要：本文分析了太宁隧道渗漏水的原因，对各防漏水方案进行了分析比较，最后在施工中采用压注水泥浆、开槽引水设引水管的方式进行渗水治理，治理效果较好。

    关键词：隧道；渗漏；治理

    1 工程概况

    太宁隧道位于310国道陕西段境内的陕西省宝鸡市高家村乡太宁村与宝鸡县甘峪乡李家，里程为K675+055～K766+315，是310国道宝牛段的第二大隧道，全长1260m，隧道完工后未投入使用前，发现部分地段从衬砌混凝土拱部、边墙等处产生滴水、流水、渗水等情况。

    2 渗漏原因分析

    2.1 地质因素的影响

    因围岩岩性主要为片岩、页岩、砂岩且夹薄层泥灰岩，节理、层理及裂隙发育，层面交错，风化极为严重，呈压碎状态，使围岩饱含裂隙水，又因本隧道在建设过程中曾在K675+075～K675+104和K675+210～K675+285段发生塌方事故，特别是在K675+210～K675+285段，曾两次塌方，造成围岩稳定性极差。

    2.2 施工因素的影响

    施工过程中，软式透水管在浇筑衬砌混凝土时，因混凝土的挤压和振捣器的强力作用，经常会发生挤压变形，严重者造成管壁破裂，致使其不能发挥导流排水的作用；浇筑混凝土过程中，混凝土振捣不密实，形成孔眼也是原因之一。

    3 隧道常用防渗修复方案比较

    隧道衬砌防渗修复方案较多，目前常用的有注浆止水、设置排水盲沟引水，专门设置排水导洞排水等等，各方案分析如下：

    3.1 方案一：围岩注浆止水方案

    围岩注浆止水为目前隧道止水的最常用方案，从隧道衬砌钻空，孔深3～5m，向孔内压注水泥浆液或化学浆液，用以阻塞地下水通道，防止衬砌出现渗水。

    3.2 方案二：衬砌接头引水方案

    采用塑料盲沟引水方案、在隧道现有接缝处凿开一个槽，尺寸为10cm(宽)×8cm(深)。将塑料盲管紧靠槽内壁布设，外露三面用防水土工布进行包裹，然后采用C30微膨胀水泥对槽进行封闭。塑料盲管和外裹防水土工布依靠橡胶带进行固定，按每2m布置一根。橡胶带两侧用水泥钉固定在隧道壁上。塑料盲管中的渗水将直接排往隧道的边沟内排出隧道。

    采用PVC半圆管引水方案、在隧道现有接缝处凿开一个槽，尺寸为15cm(宽)×10.5cm(深)，其他基本同塑料盲沟引水方案设置。

    3.3 方案三：导洞排水方案

    在隧道顶面上一定距离设置两个泄水洞，将隧道顶面山体地下水从泄水洞中排出，从而保证隧道干燥无水。此方案常用在处理大型地下暗河方面采用，本隧道不予考虑。

    4 渗漏水治理方案

    综上分析我们决定采用压注水泥浆、开槽引水设引水管的方式进行渗水治理。

    4.1 压注水泥（砂）浆

    对于脱空区小、斜裂缝密集且存在渗漏水的地段，采取压注纯水泥浆进行加固围岩、堵水的治理方案；对于拱顶存在较大脱空区的地段，在拱顶压注水泥砂浆进行填充加固。

    4.1.1 压注纯水泥浆

    为防止注浆压力过大而损坏原衬砌，在预注浆结构最薄弱地段先用钢拱架或格栅钢架进行临时支护，每榀间距1.0m；

    压注纯水泥浆采用φ42钢花管，管长4.0m，在注浆管上开孔，孔径φ12，孔距10～20cm，交错设置，管尾端头50cm不加工注浆孔；

    注浆管环向间距1.0m，纵向为1.0m，梅花型交错布置，每个环向断面注浆管为21根；

    注浆采取先低孔位后高孔位、先边墙后拱部，从无水、少水的地段向有水或多水处、从下坡方向往上坡方向逼近的顺序，以钻完一孔，硬压注一孔的原则进行施工；

    纯水泥浆水灰比采用（0.8:1）～（1:1），注浆压力保持在1.0～1.2MPa，终孔压力一般稳定2min后即可停止注浆；

    注浆完成后用布将注浆管堵死，待水泥浆凝固后将外露的端头统一齐根切割掉，后用1:2砂浆补平。

    4.1.2 压注水泥砂浆

    压注水泥砂浆采用φ42钢花管，钢管长度须露出衬砌外缘10～50cm，注浆孔沿隧道拱顶及拱腰采用梅花型布置，间距2m×2m；

    回填注浆材料采用水泥砂浆，其水灰比（0.8:1）～（1:1），灰砂比取（1:0.4）～（1:1.25）；

    注浆时，由隧道下坡方向往上坡方向推进，先注两侧拱腰孔，再注拱顶；

    注浆压力控制在0.3MPa以内，当注浆压力达到设计终压，稳定5min以上，吸浆量很少或不吸浆即可结束该孔注浆。

    4.2 开槽引水

    该法主要用于施工缝、伸缩缝渗漏水及大面积渗漏水。

    4.2.1 开孔

    在两侧衬砌的拱脚和边墙墙脚距水沟盖板上方20～30cm处各开一排φ50的泄水孔，孔深为4m，孔间距为5m，排放衬砌后堆积的水，降低水压和水位。

    4.2.2 通过现场调查，分析确认渗漏水路径，采用红色记号标出渗漏水起终点位置，综合考虑，建立引排水网络系统。

    4.2.3 凿槽

    沿渗漏水路径标记，按轴线垂直方向用手持切割机和专用工具从漏水点以上0.5m处开始，沿模板接缝或漏水缝凿一条宽35～45mm、深35～60mm的倒梯形槽，紧接MF-7型塑料环向盲沟或向下直至墙脚通过泄水管（φ50 PVC管）排入水沟。倒梯形槽的宽度和深度取决于渗漏水的流量，长度视渗水范围而定，一般纵、横槽长度以最优、最短为宜。

    4.2.4 设引水管

    将凿好的倒梯形槽冲洗干净，然后在槽中嵌入镀锌铁皮做的矩形引水管，其底宽比梯形槽宽略小，高度比槽深低15～25mm。铁皮管用钢钉固定在原衬砌混凝土体上，两管接头采用搭接连接（上节在里，下节在外），搭接长度≮7cm，最后用环氧砂浆封填并抹平。

    4.2.5 设置嵌入式环向盲沟

    原则上纵向间距10m设一道嵌入式环向盲沟，一般设于环向工作缝处。沿过拱脚和边墙墙脚泄水孔的位置在原衬砌层全断面开凿一条环向槽（宽70mm×深50mm），埋入MF-7型塑料盲沟，盲沟间距1.5～2.0m用钢筋固定一处，将泄水孔中的水引至墙脚，通过PVC泄水管排入水沟。

    5 施工体会

    针对本隧道实际情况，考虑到注浆工艺的特殊要求，注浆压力小了，达不到止水效果，注浆压力过大，又会扩大注浆范围，影响地下水原有的平衡状态，使已形成的流水通道发生不可预测的变化，岩体中地下水将在衬砌背后无规律窜流，必然破坏原衬砌背后较完善的排水设施，形成新的漏水区段。因此针对病害较轻且衬砌背后有较完善排水设施的区段，不主张注浆，而采用局部凿槽埋管引水治理点漏。

    在确认渗漏水引排路径时，应综合考虑、合理布局。对于较大面积的渗漏水，采取中间开槽引、排水，尽量将相邻的渗漏点进行汇集，使渗漏水按建立的排水网络系统排入隧道两侧水沟；对于拱顶部位或一些孤立及不宜引水的渗漏点、孔洞，采取小范围内强行封堵治理，做到不滴水。

    软式透水管在灌注套衬混凝土时，因混凝土的挤压和振捣器的强力作用，经常会发生挤压变形，严重者管壁破裂，致使其不能发挥导流排水的作用。因此软式透水管在布设时要平顺紧贴原衬砌表面，安设牢固，同时富水地段必须增设。

    6 结语

    太宁隧道整治工程治理方案经多次修改完善，历时半年施工，根治了原来隧道存在的渗漏水、衬砌砼裂缝等病害，形成了较完整的防排水体系。在多次大雨之后，据现场观察，洞内未出现渗漏现象，洞内外排水通畅，达到预期治理目的。

    作者简历：霍庆春（1970.4-），陕西省蒲城县人，党员，工程师，主要从事市政监理方面的工作。