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云台山隧道渗漏水处治措施分析

2021-06-11 155 上传者：管理员

摘要：基于阳翼高速公路云台山隧道渗漏水处治实践,调查分析渗漏水成因,有针对性的制定措施进行处治。通过踏勘、渗漏水调查分析,得出隧道拱部、边墙、紧急停车带、电缆槽等部分存在渗水现象,并分析了成因。制定方案采取集中引流、排水清淤、加深排水沟等措施进行处治,隧道渗漏水得到了有效控制。

关键词：
云台山隧道
排水效果
施工管理
渗漏水处治
高速公路
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运营隧道在使用一段时间后，由于设计、施工或管理不当等原因造成衬砌结构开裂、施工破损、排水沟堵塞等问题，造成隧道衬砌后地下水压力升高，产生渗漏水。隧道渗漏水会影响行车安全，缩短隧道衬砌结构使用寿命，应及时采取有效措施进行处治。在隧道日常养护过程中，应加强巡查，及时上报隧道渗漏水情况，以便制定方案进行维修。云台山隧道与2007年开工建设，2010年运营通车，十余年的运营使用中发现隧道多处出现衬砌渗漏水、电缆槽积水、排水沟堵塞等问题，结合多年来对隧道渗漏水情况的调查，制定方案进行处治，有效处治渗漏水问题。

1、工程概况

云台山隧道为阳翼高速公路上的一座分离式特长公路隧道，于2010年10月通车运营。隧道右洞运营长度为3259m,左洞运营长度为3374m,设计标高超过1100m。隧道净宽为9.75m,净高为5.0m,设计车速80km/h。隧址区地表水不发育，附近冲沟大部分为季节性河流，地表的主要来源为大气降水。云台山隧道范围内不良地质主要为关门煤矿采空区，煤矿内部含有大量地下水。隧道衬砌采用复合式衬砌，防水层采用EVA土工布，并设置有完善的排水工程，施工缝、伸缩缝及沉降缝处均设置橡胶止水带。

2、隧道渗漏水调查分析

2.1 渗漏水基本情况

云台山隧道经过多年运营使用，发现拱部、边墙出现大量渗漏水、滴水现象，电缆沟内积水、两侧排水沟内淤积堵塞以及路面积水漫流、冬季路面结冰等多种病害，严重影响高速公路的正常运营，存在较大的安全隐患。经过现场踏勘，发现右洞K159+410～K159+510段约100m范围内左侧拱肩及边墙部位存在较严重的渗漏水，如图1所示。右洞2号紧急停车带至4号紧急停车带间因边沟和边沟沉砂池堵塞，造成路面积水漫流，如图2所示。右洞电缆沟内积水严重甚至浸泡消防管道和电缆，如图3所示。

2.2 隧道衬砌渗漏水量情况调查

为了调查隧道渗漏水情况，分别对渗水比较严重的边墙、拱部的渗漏水情况进行统计。对比分析2015年、2018年和2019年渗漏水情况，绘制月平均渗漏量变化曲线见图4。

分析图4可以得出，隧道衬砌渗漏水在7月和8月最严重，渗漏量最大，其中渗水量最大月份为2019年8月，最大渗漏量达到1.9L/m2/d。这是由于这两个月份为雨季，降雨量较大，渗漏量就大，说明隧道渗漏水主要为裂隙水。其他月份尤其是冬季渗漏量较小，这是由于冬季降水量小，且温度较低造成的。观测曲线的变化趋势可知，随着使用年限的增加，隧道渗漏水量不断增加，这可能是由于隧道破损情况加剧导致的，也有可能受到隧道排水设施堵塞的影响。

2.3 渗漏水原因分析

1)衬砌渗水。通过对隧道内的渗漏水情况进行调查，结合管养人员的反映，该隧道渗漏水主要为季节性渗漏水，衬砌渗水原因主要包括以下几个方面：a.云台山隧道修建于2007年，当时排水设计理念和施工技术落后，隧道内部排水与路面排水没有分开设计，导致排水系统压力较大。b.由于设计或施工原因，造成隧道排水系统堵塞，导致衬砌背后水压增大，衬砌内部的地下水从施工缝或衬砌裂缝产生渗漏。c.局部处治区域出现渗漏水，这是由于开槽埋管型式不够合理，封闭不严密造成的。

2)排水沟堵塞。通过对衬砌内部地下水的水质进行检测，说明地下水内部的水质铁、总硬度、悬浮物含量都较高。这主要是由于地下水流经矿石层时，在缺氧的环境下矿石中的三价铁被还原为二价铁溶于水中。渗出后由于与空气接触，被氧化成三价铁，水解生成不溶于水的氧化铁和氢氧化铁，这些沉淀物悬浮在水中。另外，地下水流经岩石层会产生溶出型侵蚀，部分碳酸盐矿物溶于水中形成碳酸盐硬度。含有碳酸氢盐的地下水渗出后流出排水沟，产生大量沉淀物，造成排水沟堵塞。

3、隧道渗漏水处治方案

3.1隧道衬砌渗漏水处治

1) 衬砌渗漏水量较大区域处治

通过前期踏勘和渗漏水调查，对不同情况的渗漏水情况进行处治。衬砌渗漏水量较大时，隧道右洞左侧K159+410～K159+510约100m段落范围内在边墙进行打孔集中引流，将水引至排水沟内(因横向排水位于电缆沟底部，此处须凿除电缆沟并进行修复),调查发现的右洞右侧边墙存在多处渗漏水，在边墙进行打孔集中引流，引流高度为电缆槽以上5m范围，将水引至排水沟内；经调查，右洞右侧约有40处二衬渗漏水，采用开槽引排的方式进行处治，具体处治方案如图5所示。对渗漏水量较大的单点线流、股流等衬砌采用凿槽引排，并结合地质雷达检测结果确定引排位置。

2) 衬砌少量渗水区域处治

衬砌少量渗水区域，采用注浆堵漏法进行处治。边墙处可采用内注浆，注浆孔使用电冲击锤成孔，按照渗漏水情况布置，孔深为1/3～2/3衬砌厚度。注浆材料通常采用水泥—水玻璃双液注浆，注浆压力控制在0.5MPa左右。注浆顺序先下后上，先无水段后有水段，先水少地段后水多地段，以便于引排。

3.2 电缆沟排水清淤

认真检查电缆槽内部，进行排水清淤，彻底清除污水、垃圾及淤泥，保持沟内干燥清洁。清理过程中如发现有局部渗漏点或破损处，对破损处进行局部凿除修补，局部渗漏点采取措施进行防渗堵漏。

3.3 排水沟渗漏水处治

隧道右洞K159+121～K161+736右侧1号停车带至隧道出口段的排水沟进行加深处治。排水沟设计加深尺寸为20cm,并在底部设置HDPE半管，以减小水流阻力，防止淤积，具体设计如图6所示。对隧道内部调查发现的53处沉砂池进行加深设置，其余排水沟清理，并同时清理边沟沉砂池。边沟加深时需要在路面混凝土上切除50cm,边沟完成后进行修复，并在混凝土面板与电缆槽壁之间设置橡胶止水条，以防水沿接缝处产生渗漏。

4、结语

通过调查分析，云台山隧道衬砌、电缆槽和排水沟存在多处渗漏水，制定方案进行渗漏水情况调查，分析后制定方案进行渗漏水处治，得出以下结论：1)通过对隧道渗漏水严重区域进行分析，得出在雨季渗漏水量最大，说明渗漏水主要为裂隙水；2)根据隧道衬砌渗漏水情况，分别对衬砌渗漏水量较大区域采取打孔集中引流，对少量渗水区域采取注浆堵漏法进行处治；3)对电缆沟、排水沟堵塞进行处治，清除电缆沟内部的污水、淤泥等杂物，对排水沟进行加深设置，有效保证了排水效果，防止堵塞。

参考文献:

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[2]王璐石,王道良,刘罡,等.真武山隧道渗漏水处治[J.筑路机械与施工机械化,2019(11):69-74.

[3]李勇.公路隧道渗水处治探讨[J].交通世界,2019,26(21):74-75.

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文章来源：游保平.云台山隧道渗漏水调查分析与处治[J].山西建筑,2021,47(12):143-144.