摘要：隨著我國交通運輸行業(yè)的快速發(fā)展，特長隧道的施工技術越來越成熟，但隧道滲漏水一直是隧道施工中難以克服的質(zhì)量通病，隧道滲漏水造成路面積水會嚴重影響隧道內(nèi)的車輛通行安全。對此，本文通過分析研究臨臨高速公路魯山隧道施工過程中襯砌出現(xiàn)滲漏水的原因，針對滲漏病害問題，提出了魯山隧道病害的治理措施，通過加強管理和相應的技術整治，取得了較好的效果。

關鍵詞：隧道工程；施工措施；防滲漏；技術分析

中圖分類號：U457.2""""""""""""""""""""""""""""""" 文獻標識碼：A"""""""""""""""""""""""""""""""""" 文章編號：1673?6478（2023）S1?0089?04

0 引言

隧道滲漏水是隧道工程施工中常見的質(zhì)量問題，尤其是特長隧道，從設計到施工都采取了很多預防及處理措施，但滲漏現(xiàn)象仍然難以完全避免，隧道滲漏水易造成路面積水，會嚴重影響隧道內(nèi)的車輛通行安全。本文結(jié)合臨臨高速公路（以下簡稱臨臨高速）魯山隧道的施工，對該隧道工程施工過程中的地質(zhì)條件、施工問題、取芯樣驗證等進行了深入分析，并有針對性地開展了綜合治理工作，消除了存在的嚴重滲漏與安全隱患。

1 工程概況

魯山隧道全長近3500m，是山東省在建的第二長隧道，臨臨高速公路第一長隧道，位于山東省淄博市博山區(qū)池上鎮(zhèn)店子村東南側(cè)約1200m處。該項目穿越魯山國家自然保護區(qū)和魯山林場，為分離式雙向六車道特長隧道。項目特點是圍巖等級變化頻繁，極淺埋段長，最淺埋深僅3.7m。采用鉆爆式施工，復合式襯砌設計，噴錨構筑法施工，主體工程采用“雙向掘進，分部開挖，及時支護，仰拱緊跟，襯砌完善”的配套施工方案?？傮w實施掘進（鉆爆、無軌運輸出渣）、支護（管棚、超前小導管、超前錨桿）、鋼架安裝、運輸、系統(tǒng)錨桿、掛網(wǎng)、噴混凝土、襯砌（拌和、運輸、灌注、振搗）三條機械化作業(yè)線。魯山隧道橫斷面圖詳見圖1，主洞洞身開挖最大高度為12.40m、開挖最大寬度為18.12m；車行橫洞加寬段開挖最大高度13.23m、開挖最大寬度為20.97m，連接左右線設置人行橫洞和行車橫洞。魯山隧道棄渣165.4萬m³，混凝土用量35.3萬m³，隧址區(qū)屬變質(zhì)巖裂隙水含水區(qū)，應加強防排水處?理。

魯山隧道圍巖等級為Ⅲ～Ⅴ級，詳見表1所示。

魯山隧道洞身開挖按圍巖級別分別采用CD法、三臺階和兩臺階法開挖，采用復合式襯砌，襯砌類型為S5a、S5b、S5c、S4a、S4b、S3a、S3b、S4J和S3J，具體復合式襯砌支護參數(shù)見表2所示。

魯山隧道施工程序為：洞身開挖→初期支護→仰拱及拱墻基礎→設置縱向環(huán)向排水盲管→鋪設防水板→二次襯砌。在建設中擬采用“防、截、排、堵相結(jié)合，先防后截，先堵后排，因地制宜，綜合治理”的原則，構建完整的防排水體系。洞身采用EVA復合防水板組成防水層，環(huán)向透水軟管集引水由縱向排水管排到中心水溝中。在魯山隧道內(nèi)可能發(fā)生涌水、突水地段，先超前探水，查明前方地下水分布與水量后，視情況確定截、堵方案。當確定堵水方案時，輔以預注漿堵水與排放相結(jié)合的措施，將絕大部分地下水盡可能封堵在圍巖外，少量水由洞內(nèi)順坡沿兩側(cè)挖排水溝排到洞外。對沉降縫設橡膠止水帶止水，路面水流入路側(cè)的邊溝中排到洞外，明洞段采用外貼土工布 防水板 土工布的方式進行防水處理，頂面回填黏土隔水層。

2 滲漏原因分析

使用地質(zhì)雷達法等探測方法預報掌子面前方圍巖情況；超前注漿改善圍巖狀態(tài)，以減少滲水量；初期支護初步防水；防水板防止地下水滲入二次襯砌；二次襯砌最終自防水。具體措施如下：

（１）通過地質(zhì)雷達法，以超前地質(zhì)預報、TSP、紅外探水法和超前鉆探相結(jié)合的方法，預報掌子面前方的地質(zhì)及涌水情況。

（２）對斷層、節(jié)理裂隙帶采取注漿止水。注漿材料主要包括普通水泥單液漿以及滲透性好遇水膨脹的化學漿液等。

在部分圍巖破碎區(qū)段，采用超前注漿，在隧道周圍形成注漿圈，封閉圍巖中的導水裂隙以及涌水空間。進行超前注漿后，根據(jù)地下水滲透情況，采用環(huán)向系統(tǒng)注漿導管對圍巖進行注漿止水，進一步封閉基巖裂隙，以減少涌水量。

3 初期支護防滲噴射混凝土

初期支護通常為防滲噴射混凝土，混凝土噴射采用濕噴工藝，噴射混凝土應密實，強度應滿足設計要求，混凝土表面平順，抗?jié)B等級依實際工程情況而定。

3.1 防水層設計

初期支護表面通常設置無紡土工布和EVA防水卷材組成的復合式防水層。對于防水板搭接處，采用雙縫焊接工藝，防水板鋪設使用相同材質(zhì)的墊片焊接固定，以確保搭接處的施工質(zhì)量。

3.2 滲漏原因

在施工過程中，發(fā)現(xiàn)魯山隧道襯砌混凝土偶爾有滲漏現(xiàn)象。滲漏多發(fā)生在以下部位：初襯混凝土厚度不足處、襯砌混凝土振搗不密實處、防水板破壞處、襯砌混凝土裂縫處、襯砌環(huán)向施工縫處、仰拱邊墻與襯砌環(huán)的施工縫處、排水系統(tǒng)堵塞處等。

通過理論分析并結(jié)合實際量測、鉆芯取樣等方法驗證，發(fā)現(xiàn)魯山隧道襯砌發(fā)生滲漏水原因如下：

（１）沒有嚴格按工藝組織施工，技術交底不全面，施工技術管理不到位；

（２）襯砌混凝土存在裂縫，施工縫、沉降縫防水沒處理好；

（３）混凝土原材料質(zhì)量差，混凝土拌和物的和易性差，有離析現(xiàn)象，導致混凝土振搗不密實；

（４）防水板和初襯不密貼，安裝時的沖擊、背面突出物等易將防水板扎破，未及時發(fā)現(xiàn)并處理，防水板之間的結(jié)合不牢固；

（５）斷層破碎帶等富水區(qū)，洞身周邊帷幕注漿加固不合格；

（６）溶洞區(qū)填充封堵處理不到位；

（７）隧道排水系統(tǒng)堵塞。

4 防滲漏處治技術措施

隧道滲漏水的治理順序：確定注漿范圍→清除滲漏水范圍內(nèi)污漬→布設注漿孔并設置泄水孔→裂縫邊打磨及清理→安裝注漿管→注漿填充→隧道滲漏水區(qū)域裂縫處理→注漿管切割及打磨清理。

（１）確定注漿范圍

注漿范圍同滲漏水范圍，對隧道滲漏水病害區(qū)域進行注漿。

（２）清除滲漏水范圍內(nèi)污漬

用鏟刀清除滲漏水區(qū)域襯砌表面的污漬等。

（３）裂縫邊清理

用鋼絲刷對滲漏水區(qū)域進行清理，并清理鉆孔內(nèi)和裂縫邊的灰渣或灰塵。

（４）布設注漿孔并設置泄水孔

先在滲漏水區(qū)域裂縫較大、孔洞處布置鉆孔，再在孔間增加鉆孔，最大孔間距不大于800mm，無裂縫處根據(jù)滲漏水情況加設鉆孔?？椎闹睆綖?0mm，深度根據(jù)襯砌結(jié)構厚度而定，一般外露10cm，打穿襯砌后再鉆進10～20cm。在隧道滲漏水區(qū)域墻腳設置泄水孔，一般距墻底高50cm處設置，縱向間距根據(jù)滲漏水量大小而定，泄水孔直徑為100mm，深度為鉆穿襯砌防水板，不宜鉆穿初期支護。在鉆設的泄水孔內(nèi)安設直徑80mm、壁厚為3mm的PVC管，管口外端用水泥砂漿進行填塞固定，在泄水孔口下方設引水槽，將滲漏水引排至隧道側(cè)溝。

5 注漿填充

在注漿填充前，需先將注漿管安裝好，注漿嘴采用透明PE管，直徑8mm，長250mm。安裝時，孔內(nèi)150mm，孔外100mm。注漿嘴周圍用水泥砂漿進行封堵。將注漿機連接好后，接通電源并在料斗中加入注漿料，對注漿機和注漿材料的性能進行檢查和驗證，確認滿足要求后方可開始注漿。注漿從一端逐步向另一端進行，直到全部注漿嘴注滿注完。注漿順序應自下而上，從隧道下坡方向向上坡方向逐孔逐排壓漿，較高一側(cè)出漿作為注漿飽滿依據(jù)；拱部滲漏水處，注漿應從無水（少水）處向有水（水多）處壓注，或從兩端有次序地向中間壓注。

5.1 施工管理措施

（１）加強施工組織管理，細化技術交底和作業(yè)指導書，施工中嚴格執(zhí)行管超前，短開挖、弱爆破、強支護、勤檢查、適時襯砌、穩(wěn)妥前進，不留隱患，確保安全、確保質(zhì)量，貫徹“光面爆破是基礎，噴錨支護保安全，圍巖量測明情況，施工通風出效率，仰拱先行快封閉（造環(huán)境），嚴格控制步距，襯砌質(zhì)量樹形象”的工作思路和目標。

（２）加強施工測量管理，使用激光斷面儀測設開挖輪廓線，對于洞身Ⅲ、Ⅳ級圍巖，采用非電毫秒雷管微震控制光面爆破，對于洞身Ⅴ級圍巖破碎施工段，采用預裂微震爆破法進行洞身開挖，并進行超欠挖檢測，保證開挖面圓順，從而保證隧道噴射混凝土的厚度均勻。

（３）對巖面滲水預先進行有效處理，大面積嚴重滲水以PCE膨脹劑防水砂漿抹膩子；軟弱裂隙小股水用塑料網(wǎng)格夾無紡布引導；大股水流用插管引導；將滲水集中后，開槽引排。

（４）開挖后支護前根據(jù)出水點位置的情況提前做好排、引措施，要保證對可能滲水地段預先進行有效處理，斷層破碎帶等富水區(qū)采用預注漿進行有效固結(jié)止水。水量較大處，除做好施工階段地質(zhì)預報的同時，采用超前EX中空錨桿注漿或洞身周邊帷幕注漿加固地層并止水，洞身周邊帷幕預注漿按35m一個循環(huán)設置，開挖時保留5m的止?jié){巖盤，其他富水的斷層帶地段采用超前小導管進行預注漿，同時加強注漿固結(jié)止水效果檢查，并采用加強型襯砌通過。

（５）溶洞區(qū)隧道采用信息化設計、施工，做好超前地質(zhì)預報工作，對于巖溶發(fā)育、地下水豐富的路段，采取“以堵為主，限量排放”的原則實施各項工程措施，當掌子面的前方存在較大范圍的高壓富水區(qū)，具有涌水、突水的可能，或水壓相對較低但圍巖差，巖體結(jié)構性能弱，開挖將導致圍巖失穩(wěn)誘發(fā)突水者，或超前探孔出水量較大（如 10m3/h），采用水泥?水玻璃漿液進行帷幕注漿堵水。當掌子面探孔出水量較小，則實施局部注漿或周壁注漿，隧道周壁采用小導管注漿封堵。對于干溶洞或填充型溶洞，位于開挖輪廓線外1倍洞跨內(nèi)的巖溶，采用封堵、加固措施：首先清除溶洞內(nèi)松散充填物，采用噴、錨、網(wǎng)及鋼筋束對溶洞壁進行封閉加固，然后在隧道開挖范圍外采用漿砌片石回填。當溶洞底有水流時，須確保水位不變，采用涵洞或橋梁樁基跨越。

（６）防水混凝土配合比應通過試驗確定。選定配合比時，其抗?jié)B壓力應比設計要求提高0.2MPa，水灰比不得大于0.60。嚴格控制防水混凝土的原材料質(zhì)量，水泥應具有泌水少、水化熱低等性能，水泥用量不能低于280kg/m3；中砂含泥量不應大于3%，泥塊含量不應大于0.5%，砂率不得低于35%；碎石含泥量不應大于1%，泥塊含量不應大于0.25%；并按要求采用防水添加劑。

（７）隧道地質(zhì)差的地段，采取仰拱及時封閉，隧道初期支護采用先拱后墻的順序，初襯混凝土采用濕噴工藝，噴射混凝土必須確保噴射厚度符合設計要求，噴射線路自下而上噴，噴射范圍控制在每次長1.5～2.0m，高1～1.5m；復噴混凝土要劃分區(qū)段，每段長6m左右，先噴凹平面，后噴凸面，在復噴過程中如果發(fā)現(xiàn)上次噴射的部位有滲漏水，應在保證不欠挖不鼓包的前提下進行重點復噴，如復噴后滲漏水還很嚴重，在二次襯砌鋪設防水板前進行局部處理，處理方法采用布設小導管或采用中空錨桿進行注漿止水。

（８）二襯混凝土施工前采取先進無釘鋪設防水板的工藝，防止防水板被尖銳物刺破，同時加強防水板環(huán)向搭接縫的質(zhì)量控制，防水板接縫與隧道襯砌環(huán)向施工縫錯開距離不小于1.0m，保證防水板無漏水。

（９）二襯自行式整體液壓襯砌臺車設計制作時，要制作定型擋頭板，保證模板安裝嚴密，澆筑混凝土時不漏漿；沉降縫處的中埋式止水帶安裝牢固，確保混凝土施工過程中不移位、不變形。

（１０）二襯自行式整體液壓襯砌臺車混凝土進料口的高度每層不宜大于2m，第一層進料口高度不超過1.5m，泵送混凝土的澆注厚度一般控制在30～50cm之間，為了便于進行人工輔助振搗，可以在二襯臺車的適當位置增開進料口，澆筑順序為自拱腳兩側(cè)對稱澆筑，直至拱頂，混凝土施工過程中，嚴格控制原材料的質(zhì)量、加強混凝土的拌和、運輸、澆筑、養(yǎng)護等各個環(huán)節(jié)質(zhì)量控制，混凝土澆筑完畢后，須及時進行養(yǎng)護，養(yǎng)護齡期不得少于7天。混凝土強度達到設計強度的100%后可拆除內(nèi)模及支架，避免過早拆模造成混凝土裂縫。

（１１）隧道仰拱邊墻澆筑混凝土時，頂面向外形成2%～4%的坡度，支立二襯模板臺車前對仰拱邊墻頂面進行清理浮漿、鑿毛，保證施工縫混凝土結(jié)合嚴密，無滲水通道形成。使二襯混凝土外的滲水沿仰拱邊墻流入隧道透水盲管排出。

（１２）按設計要求嚴格施工防排水設施，灌注混凝土時保證防排水設施位置正確，牢固、不，確保環(huán)向縱向透水盲管、泄水孔和排水管排水順暢、不堵塞。

6 結(jié)論

魯山隧道經(jīng)過以上技術管理措施的加強和施工工藝的改進，較好地解決了隧道襯砌滲漏的問題。經(jīng)隨機取芯驗證，混凝土密實無孔洞，施工縫接縫嚴密、無滲漏，防水板無破損，排水系統(tǒng)定位準確、排水效果良好，都達到了隧道施工防滲漏質(zhì)量控制的預期目標。對原先發(fā)現(xiàn)的襯砌滲漏區(qū)域，按滲漏原因采取了相應的處理措施，也取得了良好的效果。

綜上所述，只要足夠重視隧道施工滲漏問題，認真研究分析施工中出現(xiàn)的問題，查找原因，制定相應的防滲漏技術措施，并抓好措施的落實，把好工程質(zhì)量關，隧道襯砌滲漏水這一質(zhì)量通病是可以在施工過程中得到有效控制。

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