论文部分内容阅读
摘要：近年来，随着我国铁路运输事业的不断发展，铁路工程随之增多。铁路隧道作为整个工程中较为重要的组成部分之一，一旦其出现问题，极有可能影响铁路的正常运营。然而，由于种种原因的影响，使得铁路隧道经常会发生渗漏水的情况，为确保铁路运营的安全性，必须采取有效地措施对渗漏水加以治理。
关键词：铁路隧道隧道渗漏水原因与防治措施
中图分类号：U459.1 文献标识码：A 文章编号：
引言
这些年以来，我国铁路隧道建设的速度快、数量多，取得了骄人的成绩，但随着我国铁路隧道的建设数量与规模不停地增加，隧道运营中越来越多地出现了洞内渗漏水现象，怎么样在设计、施工中较好地预防，在运营中面对渗漏彻底地处治，显得越来越重要。
1.隧道渗漏水发生的原因分析
隧道渗漏水产生的原因是多方面的，有客观存在的原因，但更多的是人为因素造成的。分析隧道渗漏水发生的原因，以利于有针对性的预防和整治。
1.1施工方面的原因。隧道开挖使地下水发生了流向及压力改变，隧道周边的地下水集中向隧道方向排泄。施工单位对于开挖时出现的漏点处理不及时、不彻底。不按设计配合比配制防水混凝土，特别是随意加水的现象并不罕见；不按规定浇筑混凝土；在浇筑高度大于2m的情况下，不采取任何措施进行浇筑，造成混凝土离析；未按规定进行混凝土振捣，致使混凝土不密实；拆模时间过早，未按规定的时间养护，造成混凝土裂缝；超挖回填或未回填，坍方过大造成空洞积水；施工缝、沉降缝处理时，操作不细；隧道底板是防水最薄弱的部位，施工中经常出现漏洞，主要是基底处理不干净，有残留的泥水，在浇筑时，混凝土不能和地层紧密结合，中间存在泥沙夹层，影响了混凝土的质量，给防水造成了很大的隐患。
1.2防水层铺设原因。防水材料形同虚设，塑料防水板是复合衬砌结构防水中一道重要的防线，但塑料防水板铺设中不采用无钉铺设工艺，仍用“铁钉”将塑料板钉在铺设基面上，而对穿透的钉孔不做任何处理。焊接工艺不过关，漏焊、焊穿现象仍有发生。对铺设好的塑料防水板保护不够，防水板被扎破、烧破，在二次衬砌前也很少对破损处修补。埋式止水带固定不牢，浇筑混凝土时有卷起现象。止水条安放不规范，不按规定镶入槽内，而是随意粘贴或钉在接头混凝土表面，造成扭曲、变形；即使设了镶嵌槽，也不把灰土和浮碴清理干净；止水带和止水条与混凝土不密贴。受冻胀作用，漏水处膨胀止水条及止水带未能有效发挥作用；止水带、止水条的橡胶成份低，力学性能达不到使用要求；排水盲管刚度小，混凝土浇筑压力将其挤扁等等。虽然这些伪劣产品不是材料的主流，但如果不认真鉴别，不认真选择，后患无穷。
1.3排水系统原因。隧道施工中，建立了排水系统，但由于种种原因，常使体系功能失效，排水管道设置不合理、排水沟深度及宽度不够如在二衬或注浆施工中，由于对排水盲沟、盲管未进行有效的保护，砂浆、浆液堵塞了盲沟、盲管，起不到排水作用；有的不设泄水孔或泄水孔堵塞，上部盲沟、盲管的水排不到排水沟中。这样，衬砌背后地下水越积越多，就在衬砌薄弱地方渗流排泄出来。在冻胀区，防排水设计和加强措施没有达到预期效果；排水沟缺乏有效的防冻措施，致使排水沟内水体冻结、失去排水作用，造成大面积积水结冰。
2.隧道漏水事故的预防措施
由于隧道工程属于隐蔽工程，不同区段的地质和水文地质条件也不尽相同，所以地质条件的复杂决定了隧道产生渗水质量事故的原因也是多方面的。为了更好地对渗水质量事故进行预防，须从勘测、设计、施工、监理等多方面入手。
2.1勘测方面
由于隧道工程所处区域的地形地貌条件、工程地质条件、水文地质条件、构造应力条件、气候等因素均对隧道工程的应力条件和结构设计产生决定性影响，因此对隧址区进行详细的勘测是十分必要的。现阶段隧道工程详勘主要依据与施工同步进行勘测或采用地质雷达进行超前地质预报。
2.2设计方面
对于富水区围岩施工的隧道，设计应充分意识到水对工程的影响。尤其是当施工难度增加时，现实的施工条件无法达到设计的操作要求时，对该类富水隧道的设计更应考虑全面。如：富水围岩的特点、混凝土的收缩、地质条件、施工缝的位置、隧道的衬砌设计以及防渗材料的使用等等。设计者应充分依据新奥法原理进行隧道设计，确保隧道施工完成后围岩稳定、排水通畅、衬砌美观。
2.3施工方面
隧道工程施工是预防渗漏水病害的重要一环，施工方面处理应格外用心。衬砌施工时要注重质量，特别是混凝土的级配、水灰比和浇注捣固方面。另外，对施工缝、伸缩缝、沉降缝的处理和防水材料的选用方面也应操作小心，谨慎细致，，预防为主，确保施工进程顺利进行，避免后期带来不必要的麻烦。
2.4监理方面
按照规范化施工要求，监理在勘测、设计、施工等方面均发挥极其重要的作用，其工作的成果可保证隧道工程勘测结果尽最大可能符合实际条件，隧道工程设计时充分按新奥法原理依据勘测结果优化设计方案，施工方则切实执行设计方案，最终实现隧道工程的经济、安全、可靠。
3.隧道渗漏水治理方法
隧道渗漏水治理宗旨是以“排”为主，“防、排、堵、截”相结合的方法，因地制宜，进行综合治理。
3.1排水处理
隧道在开挖过程中，首先要对山表渗水及地下涌水引起高度重视。发现渗水应寻找水源，如是地表水，应进行及时引排，在隧道山体表面不应留有坑槽，以防积水；如是地下水，应找到出水点进行有力的封堵，如水压过大则宜将其引排至永久排水系统中。
开挖后，如边墙、拱部渗漏水应在喷射砼之前将透水软管或塑料盲沟之类排水管道预埋于岩面上的出水点，采用钢钉固定牢固，喷射于初期支护的砼中，将排水管道引入拱脚，可临时开挖排水沟将水引出洞外，待永久排水系统完工后，再将水引入永久排水沟内。如隧底涌水，可在仰拱开挖成型后，在仰拱下部再开挖纵、横向盲沟，沟内铺碎石并用土工布包裹，盲沟应引出洞外。隧道初期支护完成后，在铺设防水板之前，要对初支表面的钢筋头、锚杆头等尖锐物进行齐根切除，然后检查喷射砼表面的平整度，矢弦比＞1:6的必须予以补喷找平，之后对仍有外露的尖锐物进行砂浆抹平，以防刺破防水板。按设计要求铺设纵、横向排水管及环向排水盲沟，要控制布设间距、数量及长度。如出水较为集中，管道纵向连接采用套接，丁字交叉口处采用三通连接，连接点要固定牢固并密封，排水管的纵坡要顺畅，不能起伏，保证整体的排水不淤积。
3.2渗漏水处理
由于施工过程中操作不慎，二衬施工完成后施工缝、沉降缝或是其他薄弱环节处发生渗漏水现象。根据出水点位不同，处理方法也不尽相同。
3.2.1衬砌两侧墙部渗水时，沿出水点开凿一道引水小槽，引至永久性排水系统。小槽断面5×5cm即可（如渗水较大，可适当开凿深一点）。将小槽四周修整平顺，取半根φ50mmPVC反扣于小槽内，要尽量与内壁靠拢，用堵水剂或环氧树脂砂浆等高防渗水性的材料将小槽填实并抹平。如还未能解决问题，则要用嵌縫密封胶将整个小槽全部密封。
3.2.2靠近拱部渗漏水处理较为复杂，多采用注浆。注浆时，按1~2m间距布设注浆孔，孔深应严格不大于各段钢筋砼衬砌厚度，不能打透初期支护，孔径为42mm，埋设注浆管。如有少量渗漏水，可采用电锤打设一个小孔，用小型灌浆机注入堵水剂或环氧树脂砂浆等高防渗性的材料，注浆压力可控制在0.2~0.4MPa。若渗水量较大时，宜采用化学浆液注浆，方法与上述同类。
3.2.3施工缝、沉降缝渗漏水处理：因为不可避免砼浇筑的不连续性，所以导致容易发生渗漏。其处理方法比较单一且效果较好，首先将渗水施工缝或沉降缝沿渗水点开凿1cm的小缝，充分清楚石屑、粉尘和易松动物，在小缝底部压入底衬泡沫条，起到导流的作用。然后将单组反应型聚氨酯嵌缝胶或双组份聚氨酯嵌缝胶等嵌缝材料用灌缝枪压入缝内至密实即可。
4.结束语
铁路隧道渗漏水的原因十分复杂，多种因素交织一起，必须及时针对病害产生的原因，综合运用各种技术，采取合理的措施，本着“一次根治，不留后患”的治理原则进行整治。其彻底消除的关键在于施工控制，只有严格工艺控制，规范施工操作，才能防患于未然，做到一劳永逸，从而真正达到节约成本、优质高效的工程目标，使渗漏水不再是铁路隧道的质量难题。
参考文献：
1.某某隧道初期支护渗水处理技术方案（进行工作的具体计划或对某一问题制定的规划）
2.GB 50108－2001,地下工程防水技术规范.国家人民防空办公室主编.中国筹划出版社出版.
3.沈春林·防水工程手册［M］·北京:中国建筑工业出版社,1998
4.铁道部第二勘察设计院.隧道［M］·中国铁道出版社,1995
关键词：铁路隧道隧道渗漏水原因与防治措施
中图分类号：U459.1 文献标识码：A 文章编号：
引言
这些年以来，我国铁路隧道建设的速度快、数量多，取得了骄人的成绩，但随着我国铁路隧道的建设数量与规模不停地增加，隧道运营中越来越多地出现了洞内渗漏水现象，怎么样在设计、施工中较好地预防，在运营中面对渗漏彻底地处治，显得越来越重要。
1.隧道渗漏水发生的原因分析
隧道渗漏水产生的原因是多方面的，有客观存在的原因，但更多的是人为因素造成的。分析隧道渗漏水发生的原因，以利于有针对性的预防和整治。
1.1施工方面的原因。隧道开挖使地下水发生了流向及压力改变，隧道周边的地下水集中向隧道方向排泄。施工单位对于开挖时出现的漏点处理不及时、不彻底。不按设计配合比配制防水混凝土，特别是随意加水的现象并不罕见；不按规定浇筑混凝土；在浇筑高度大于2m的情况下，不采取任何措施进行浇筑，造成混凝土离析；未按规定进行混凝土振捣，致使混凝土不密实；拆模时间过早，未按规定的时间养护，造成混凝土裂缝；超挖回填或未回填，坍方过大造成空洞积水；施工缝、沉降缝处理时，操作不细；隧道底板是防水最薄弱的部位，施工中经常出现漏洞，主要是基底处理不干净，有残留的泥水，在浇筑时，混凝土不能和地层紧密结合，中间存在泥沙夹层，影响了混凝土的质量，给防水造成了很大的隐患。
1.2防水层铺设原因。防水材料形同虚设，塑料防水板是复合衬砌结构防水中一道重要的防线，但塑料防水板铺设中不采用无钉铺设工艺，仍用“铁钉”将塑料板钉在铺设基面上，而对穿透的钉孔不做任何处理。焊接工艺不过关，漏焊、焊穿现象仍有发生。对铺设好的塑料防水板保护不够，防水板被扎破、烧破，在二次衬砌前也很少对破损处修补。埋式止水带固定不牢，浇筑混凝土时有卷起现象。止水条安放不规范，不按规定镶入槽内，而是随意粘贴或钉在接头混凝土表面，造成扭曲、变形；即使设了镶嵌槽，也不把灰土和浮碴清理干净；止水带和止水条与混凝土不密贴。受冻胀作用，漏水处膨胀止水条及止水带未能有效发挥作用；止水带、止水条的橡胶成份低，力学性能达不到使用要求；排水盲管刚度小，混凝土浇筑压力将其挤扁等等。虽然这些伪劣产品不是材料的主流，但如果不认真鉴别，不认真选择，后患无穷。
1.3排水系统原因。隧道施工中，建立了排水系统，但由于种种原因，常使体系功能失效，排水管道设置不合理、排水沟深度及宽度不够如在二衬或注浆施工中，由于对排水盲沟、盲管未进行有效的保护，砂浆、浆液堵塞了盲沟、盲管，起不到排水作用；有的不设泄水孔或泄水孔堵塞，上部盲沟、盲管的水排不到排水沟中。这样，衬砌背后地下水越积越多，就在衬砌薄弱地方渗流排泄出来。在冻胀区，防排水设计和加强措施没有达到预期效果；排水沟缺乏有效的防冻措施，致使排水沟内水体冻结、失去排水作用，造成大面积积水结冰。
2.隧道漏水事故的预防措施
由于隧道工程属于隐蔽工程，不同区段的地质和水文地质条件也不尽相同，所以地质条件的复杂决定了隧道产生渗水质量事故的原因也是多方面的。为了更好地对渗水质量事故进行预防，须从勘测、设计、施工、监理等多方面入手。
2.1勘测方面
由于隧道工程所处区域的地形地貌条件、工程地质条件、水文地质条件、构造应力条件、气候等因素均对隧道工程的应力条件和结构设计产生决定性影响，因此对隧址区进行详细的勘测是十分必要的。现阶段隧道工程详勘主要依据与施工同步进行勘测或采用地质雷达进行超前地质预报。
2.2设计方面
对于富水区围岩施工的隧道，设计应充分意识到水对工程的影响。尤其是当施工难度增加时，现实的施工条件无法达到设计的操作要求时，对该类富水隧道的设计更应考虑全面。如：富水围岩的特点、混凝土的收缩、地质条件、施工缝的位置、隧道的衬砌设计以及防渗材料的使用等等。设计者应充分依据新奥法原理进行隧道设计，确保隧道施工完成后围岩稳定、排水通畅、衬砌美观。
2.3施工方面
隧道工程施工是预防渗漏水病害的重要一环，施工方面处理应格外用心。衬砌施工时要注重质量，特别是混凝土的级配、水灰比和浇注捣固方面。另外，对施工缝、伸缩缝、沉降缝的处理和防水材料的选用方面也应操作小心，谨慎细致，，预防为主，确保施工进程顺利进行，避免后期带来不必要的麻烦。
2.4监理方面
按照规范化施工要求，监理在勘测、设计、施工等方面均发挥极其重要的作用，其工作的成果可保证隧道工程勘测结果尽最大可能符合实际条件，隧道工程设计时充分按新奥法原理依据勘测结果优化设计方案，施工方则切实执行设计方案，最终实现隧道工程的经济、安全、可靠。
3.隧道渗漏水治理方法
隧道渗漏水治理宗旨是以“排”为主，“防、排、堵、截”相结合的方法，因地制宜，进行综合治理。
3.1排水处理
隧道在开挖过程中，首先要对山表渗水及地下涌水引起高度重视。发现渗水应寻找水源，如是地表水，应进行及时引排，在隧道山体表面不应留有坑槽，以防积水；如是地下水，应找到出水点进行有力的封堵，如水压过大则宜将其引排至永久排水系统中。
开挖后，如边墙、拱部渗漏水应在喷射砼之前将透水软管或塑料盲沟之类排水管道预埋于岩面上的出水点，采用钢钉固定牢固，喷射于初期支护的砼中，将排水管道引入拱脚，可临时开挖排水沟将水引出洞外，待永久排水系统完工后，再将水引入永久排水沟内。如隧底涌水，可在仰拱开挖成型后，在仰拱下部再开挖纵、横向盲沟，沟内铺碎石并用土工布包裹，盲沟应引出洞外。隧道初期支护完成后，在铺设防水板之前，要对初支表面的钢筋头、锚杆头等尖锐物进行齐根切除，然后检查喷射砼表面的平整度，矢弦比＞1:6的必须予以补喷找平，之后对仍有外露的尖锐物进行砂浆抹平，以防刺破防水板。按设计要求铺设纵、横向排水管及环向排水盲沟，要控制布设间距、数量及长度。如出水较为集中，管道纵向连接采用套接，丁字交叉口处采用三通连接，连接点要固定牢固并密封，排水管的纵坡要顺畅，不能起伏，保证整体的排水不淤积。
3.2渗漏水处理
由于施工过程中操作不慎，二衬施工完成后施工缝、沉降缝或是其他薄弱环节处发生渗漏水现象。根据出水点位不同，处理方法也不尽相同。
3.2.1衬砌两侧墙部渗水时，沿出水点开凿一道引水小槽，引至永久性排水系统。小槽断面5×5cm即可（如渗水较大，可适当开凿深一点）。将小槽四周修整平顺，取半根φ50mmPVC反扣于小槽内，要尽量与内壁靠拢，用堵水剂或环氧树脂砂浆等高防渗水性的材料将小槽填实并抹平。如还未能解决问题，则要用嵌縫密封胶将整个小槽全部密封。
3.2.2靠近拱部渗漏水处理较为复杂，多采用注浆。注浆时，按1~2m间距布设注浆孔，孔深应严格不大于各段钢筋砼衬砌厚度，不能打透初期支护，孔径为42mm，埋设注浆管。如有少量渗漏水，可采用电锤打设一个小孔，用小型灌浆机注入堵水剂或环氧树脂砂浆等高防渗性的材料，注浆压力可控制在0.2~0.4MPa。若渗水量较大时，宜采用化学浆液注浆，方法与上述同类。
3.2.3施工缝、沉降缝渗漏水处理：因为不可避免砼浇筑的不连续性，所以导致容易发生渗漏。其处理方法比较单一且效果较好，首先将渗水施工缝或沉降缝沿渗水点开凿1cm的小缝，充分清楚石屑、粉尘和易松动物，在小缝底部压入底衬泡沫条，起到导流的作用。然后将单组反应型聚氨酯嵌缝胶或双组份聚氨酯嵌缝胶等嵌缝材料用灌缝枪压入缝内至密实即可。
4.结束语
铁路隧道渗漏水的原因十分复杂，多种因素交织一起，必须及时针对病害产生的原因，综合运用各种技术，采取合理的措施，本着“一次根治，不留后患”的治理原则进行整治。其彻底消除的关键在于施工控制，只有严格工艺控制，规范施工操作，才能防患于未然，做到一劳永逸，从而真正达到节约成本、优质高效的工程目标，使渗漏水不再是铁路隧道的质量难题。
参考文献：
1.某某隧道初期支护渗水处理技术方案（进行工作的具体计划或对某一问题制定的规划）
2.GB 50108－2001,地下工程防水技术规范.国家人民防空办公室主编.中国筹划出版社出版.
3.沈春林·防水工程手册［M］·北京:中国建筑工业出版社,1998
4.铁道部第二勘察设计院.隧道［M］·中国铁道出版社,1995