■魏 赟

（福建省交通建設質量安全監(jiān)督局，福州 350001）

1 引言

隧道工程在施工和使用的過程中， 時刻都受到地下水的危害，滲漏水問題是隧道常見病害之一。隧道滲漏水不僅會降低混凝土襯砌的耐久性和隧道內各種設施的功能， 而且路面積水引起眩光、 車輛打滑等會影響車輛正常安全行駛。 對隧道滲漏水處理的傳統(tǒng)方法是開盲溝引排水、大面積注漿堵水，其工序復雜，不易操作，代價高，且質量和效果不能保證。近年來，隨著大量隧道和地鐵工程的陸續(xù)建設， 隧道滲漏水處理技術和材料的發(fā)展十分迅速， 積累了不少工程經驗， 但是國內海底隧道滲漏水維修方面的工程實例還不多。本文結合某海底隧道工程實例， 探討海底隧道滲漏水處理技術及施工工藝。

2 工程概況

某海底隧道長約6km，跨越海域寬約4.2km。設計采用3 孔隧道方式，兩側為行車隧道各設3 車道，中孔為服務隧道，橫斷面如圖1 所示。行車隧道建筑內輪廓凈寬13.5m， 凈高約11m， 隧道最大縱坡為3%， 最深處位于海平面下約70m，海域最大水深約30m。

圖1 隧道橫斷面布置圖

工程場區(qū)以燕山早期花崗巖及中粗粒黑云母花崗閃長巖為主，穿插輝綠巖、二長巖、閃長玢巖等喜山期巖脈，隧道海域段需穿越四處全強風化深槽破碎帶。工程縱斷面如圖2 所示。

隧道陸域段多為回填土、砂土和強風化巖土地段，地下水位高，地下水豐富；淺灘富水砂層段長約450 多米，直接與海水連通；海域段四個風化深槽(囊)直接與海水連通。 支護結構采用復合式襯砌， 按 “以堵為主，限量排放，多道防水，剛柔結合”的永久防排水原則，采用 “全封閉”與局部 “限量排導”相結合的防排水設計方案。主隧道在全風化、強風化、斷層破碎帶地段采用全封閉方案，如圖3；在Ⅰ級、Ⅱ級圍巖地段和橫洞等結構交叉地段采用排導方案， 允許少量滲水限量排放，如圖4。服務隧道斷面較小，位置較低，防水要求更高，全部采用全封閉襯砌方案。

圖2 隧道工程縱斷面圖

圖3 主洞全封閉襯砌

圖4 主洞局部限量排導襯砌

3 滲漏水原因分析

該隧道于2010 年建成通車，在日常養(yǎng)護檢查中發(fā)現襯砌存在個別滲漏水現象，經分析其主要原因有：隧道防水板在施工過程中局部遭到破壞，局部施工缺陷部位防水功能失效；埋置在二襯背后的排水管路由于管內結晶體堵塞，導致管路的排水功能部分喪失，滲水在初支與二襯之間形成串流；二次襯砌存在個別裂縫、施工縫止水不良等缺陷，形成滲漏水通道，地下水通過襯砌裂縫滲漏流出。特別是在砂層等特殊地質段，隧道外側與海水直接連通，水壓大，當防排水系統(tǒng)存在局部功能缺陷時，更易造成滲漏水。

4 滲漏水處理方案

4.1 滲漏水處理方案比較

自隧道發(fā)現滲漏以來，已開展多種堵漏方案現場試驗，效果比較如表1：

表1 已采用堵漏方案及效果比較表

綜上， 考慮到海底隧道使用功能和結構耐久性保護，制定 “以堵為主，以排為輔，疏堵結合”的滲漏水修復原則，根據實際修復效果，最終推薦采用 “進口聚氨酯發(fā)泡注漿+進口水泥基滲透結晶型防水材料封堵”的剛柔并濟型滲漏水處理系統(tǒng)。

4.2 修復材料防水機理及特性

注漿液采用比利時進口柔性聚氨酯發(fā)泡漿液LV 注漿液，具有遇水發(fā)泡、止水快、快干的特性。

防水材料采用加拿大某公司生產的水泥基滲透結晶型系列防水產品。通過涂刷在混凝土表面或摻入混凝土內，該材料中的活性成分與混凝土中未發(fā)生水化反應的水泥顆粒發(fā)生化學反應，生成不溶于水的針狀晶體，從而堵塞混凝土中的毛細孔和細小裂縫， 阻止水分子通過，達到防水目的。該材料的活性成分在無水的情況下處于休眠狀態(tài)，一旦遇到水，休眠被激活，立即與水發(fā)生反應，結晶繼續(xù)進行，使得混凝土結構具有 “主動”防水的特性，0.6mm 以下裂縫都可達到自愈合，最大可抵御140m 靜水壓，且該種材料與混凝土同壽命。

4.3 滲漏水處理施工工藝

根據裂縫和滲漏水的不同情況，分別制定三種滲漏水處治方案。

4.3.1 開槽堵漏

主要針對滲水量較小的裂縫，做到完全堵漏，主要施工工藝如下：

(1)沿混凝土表面細微滲漏裂縫兩邊切割，剔鑿開槽形成約3cm 寬×4cm 深的楔形坑槽。

(2) 采用進口快干速凝材料按壓于槽底， 止住活水。

(3)槽中間填補一層進口高強結晶材料，增強結晶能力。

圖5 注漿+開槽堵漏施工方案示意圖

(4)槽外部填補一層進口高強度水泥材料，封閉密實表面。

(5) 在縫兩側各20cm 寬范圍涂進口刷水泥基滲透結晶材料，密實裂縫及周圍混凝土。

4.3.2 注漿+開槽堵漏

主要針對滲水量較大、裂縫長度較長的情形，如施工縫滲水的處理， 做到完全堵漏。 施工方案如圖5 所示，主要施工工藝如下：

(1)沿混凝土表面滲水量較大的裂縫(主要為施工縫) 兩邊鉆孔50～60cm 深， 間距50cm， 梅花式布孔，采用進口柔性聚氨酯發(fā)泡漿液注漿。

(2)待漿液凝固后，沿混凝土表面滲水量較大的裂縫(主要為施工縫) 兩邊切割， 剔鑿開槽形成約10cm寬×10cm 深的楔形坑槽，在槽底裂縫處打一層進口SM膨脹防水膠。

(3)采用進口快干速凝材料按壓于槽底，壓實、固定防水膠。槽中間填補一層高強結晶材料，增強結晶能力。

(4)槽外部填補一層高強度水泥材料，封閉密實表面。

(5) 在縫兩側各20cm 寬范圍涂刷水泥基滲透結晶材料，密實裂縫及周圍混凝土。

4.3.3 堵漏+引流

主要針對兩種情況：一是滲水量大，難以實現完全堵漏；二是易發(fā)生串流的特殊地段，如砂層地段等，既有滲水裂縫完全封閉后一段時間， 可能從臨近的薄弱部位出現新的滲漏點。 采取以堵為主， 以排為輔的方案，在盡可能堵漏的前提下，結合必要的引流措施，做到無明水， 不影響隧道使用功能。 施工方案如圖6 所示，主要施工工藝如下：

(1) 在混凝土表面滲水量大的裂縫 (主要為施工縫)，出水點部位兩邊鉆孔50～60cm 深，采用進口柔性聚氨酯發(fā)泡漿液注漿，減小出水量。

(2)待漿液凝固后，沿混凝土表面滲水量較大的裂縫(主要為施工縫) 兩邊切割， 剔鑿開槽形成約10cm寬×10cm 深的楔形坑槽，在槽底裂縫處埋設半幅φ5cm的PVC 管，用進口快干速凝材料按壓與固定于槽底作為引流管。

(3) 槽中間填補一層高強結晶材料， 增強結晶能力。

(4)槽外部填補一層高強度水泥材料， 封閉密實表面。

(5)在縫兩側各20cm 寬范圍涂刷水泥基滲透結晶材料， 密實裂縫及周圍混凝土， 使混凝土表面干燥無明水。

圖6 堵漏+引流施工方案示意圖

4.4 治理效果

現場按上述推薦方案實施后， 滲漏水得到有效治理，截止目前治理點無復發(fā)或轉移，具有效果好、速度快、對通車運營干擾少的特點。

5 結語

由于工程地質與水文條件和工程環(huán)境的復雜性，尤其是長期處于海水水壓及侵蝕作用下的海底隧道襯砌，難以避免的出現滲漏水等病害， 影響隧道運營及結構耐久性，因此隧道滲漏水的治理成為必要。海底隧道滲漏水修復材料和施工工藝的選擇十分重要，本項目采用剛柔并濟的 “聚氨酯發(fā)泡注漿+水泥基滲透結晶”修復材料和配套的滲漏水處理施工工藝， 目前取得了較好的治理效果，可供類似工程參考?；谠摲N滲漏水處理工藝只有2 年多的時間，后續(xù)還將跟蹤研究。

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