摘要 文章分析某高鐵隧道二襯及施工縫滲漏水原因，通過現(xiàn)場灌注試驗研究滲漏水處理方案。根據(jù)隧道滲漏水特點及漏水位置，確立“外部排水、散水集中、以堵為主、引排結(jié)合”的整治原則，制定打孔引排、水泥基堵漏劑封堵、水溶性聚氨酯深層灌漿、YZ-1環(huán)氧系列多功能修補材料面層修補加固的整治方案。經(jīng)引排封堵處理后，施工縫漏水及裂縫滲水現(xiàn)象消失且無新的滲漏水出現(xiàn)。

關(guān)鍵詞 隧道滲漏水； 深層灌漿； 灌注試驗； 水溶性聚氨酯

中圖分類號 U457+.2 文獻標志碼 B

0引言

隨著國內(nèi)高鐵鐵路運營里程的增加，隧道占比越來越高，隧道滲水是運營期常見病害，隧道滲漏水病害層出不窮，多發(fā)生在施工縫、變形縫位置［1-5］。隧道滲漏水病害伴隨著其他病害的發(fā)生，特別是滲透至隧道裂紋處導(dǎo)致鋼筋銹蝕，嚴重者可導(dǎo)致襯砌剝離、掉塊等病害［6-10］，嚴重影響行車安全。高速鐵路行車速度快、軌道幾何尺寸變形要求高［11］，有必要針對隧道滲漏水病害施工工藝進行深入研究。

通過對某高鐵線試驗運營期發(fā)生的隧道漏水情況進行分析，研究施工縫及二襯背后脫空滲漏水施工工藝，取得了很好的整治效果。

1工程概況及滲漏水特點

1.1工程概況

某高鐵隧道發(fā)生滲漏水區(qū)段設(shè)計為Ⅲ級圍巖，襯砌類型為Ⅲb級復(fù)合式襯砌，地質(zhì)情況為泥質(zhì)灰?guī)r、局部灰?guī)r、弱風化、巖體較完整，中厚層～厚層狀結(jié)構(gòu)，該區(qū)段含少量裂隙巖溶水，滲透系數(shù)k=0.2 m/d，隧道埋深為218.4～226.7 m之間。

自開通運營以來，隧道邊墻、道床板部位出現(xiàn)不同程度的滲水現(xiàn)場。特別是2016年7-8月出現(xiàn)連續(xù)降雨后，該隧道出現(xiàn)了滲漏水現(xiàn)象。

1.2滲漏水點分布

選取滲漏水嚴重區(qū)段DK223+000-DK223+300作為施工工藝試驗段，該區(qū)段共有3處漏水點（見圖1～圖3）。第1處為上行DK223+177，滲漏水點位于邊墻處，漏水點最大孔直徑為0.5 cm，水流呈噴射狀存在水壓；第2處為上行DK223+182，漏水點位于上行線路中心上方的隧道二襯施工縫處；第3處為上下行DK223+194，漏水點位于上下行線隧道二襯砌施工縫處，存在4處漏水點。

2漏水原因分析

2.1自然因素

該地區(qū)7-8月雨季降雨量最大，7-8月降雨量累計達300 mm，占全年降雨量的80%左右。該隧道漏水區(qū)段上方存在一條自然水溝，水溝中5處自然積水坑均在線路上方，漏水區(qū)段存在裂隙，雨水滲透至隧道襯砌周圍形成有壓富水區(qū)段。

2.2施工缺陷

隧道上方積水坑雨水滲透至襯砌處形成有壓富水區(qū)段，而DK223+177、DK221+182處防水施工處理不到位，且該區(qū)段側(cè)墻縱向盲管堵塞排水，在積水壓力作用下導(dǎo)致施工縫處防水失效形成漏水。

3整治原則

針對隧道襯砌周圍形成的有壓富水區(qū)段及施工縫防水失效的問題，建立“外部排水、散水集中、以堵為主、引排結(jié)合”的整治原則。

（1）外部排水。針對隧道頂部的積水，對頂部地表沖溝內(nèi)積水進行疏通引排、封堵裂縫，確保隧道外部山體無坑洼積水，疏通外部排水。

（2）散水集中。根據(jù)施工縫漏水分散的特點，采取“散水集中”的整治原則，對滲漏水部位的結(jié)晶物、松散骨料進行清理。在滲漏水嚴重的位置安裝排水管，周邊散水實施封堵措施引入排水管后進行閉水試驗。

（3）以堵為主。對漏水部位進行注漿封堵，施工堵水材料采用水泥基堵漏劑、深層灌漿采用水溶性聚氨酯灌漿液、面層修補加固采用YZ-1環(huán)氧系列多功能修補材料。滲漏水部位根據(jù)工況采用不同的材料進行注漿：采用水溶性聚氨酯材料注漿的方式對施工縫部位進行封堵，采用水泥砂漿注漿對二襯背后可能出現(xiàn)脫空的部位進行封堵。

（4）引排結(jié)合。通過疏通滲漏水區(qū)段側(cè)墻縱向盲管、滲漏水口、橫向排水管，確保排水通暢。對于排水不通暢的部位，采用鉆孔方式進行處理，在漏水位置邊墻處適當部位打1～2個孔將拱部滲漏水引排。沿電纜槽下部10 cm進行鉆孔，鉆孔采用100 mm孔徑，鉆孔需打穿邊墻，深入巖石。對于鉆孔困難部位，采用在電纜槽上部20 cm處鉆孔。鉆孔完成后采用80 mmpvc管進行深入孔內(nèi)，pvc管用土工布進行包裹后引入水溝中。

4二襯施工縫部位施工工藝

（1）施工準備。施工準備包括技術(shù)交底、安全卡控措施的制定以及人員、機具、材料的準備工作。根據(jù)現(xiàn)場情況，制定工務(wù)、電務(wù)、供電設(shè)備保護措施。

（2）作業(yè)平臺的搭設(shè)。現(xiàn)場確認供電作業(yè)人員停電后，采用鋁合金腳手架搭設(shè)作業(yè)平臺。

（3）鉆孔施工。二襯施工縫處理需根據(jù)調(diào)查的滲漏水分布特點布置鉆孔位置?？孜谎貪B水部位直接鉆孔，采用高壓灌漿法，利用深孔、淺孔相結(jié)合的方向進行灌漿處理。鉆孔間距0.2～0.5 m?？咨钜暱p一般控制在10～20 cm（見圖4）。

（4）散水集中。對散水使用水泥基進行集中封堵，并采用排水水管引流，確保散水集中效果。

（5）孔、縫清理及灌漿塞安裝。利用灌漿塞的自膨脹性及其逆止閥的原理，保障灌漿效果。對注漿孔道進行疏通、清理，確保通道暢通。

（6）灌漿。灌漿施工過程中要控制灌漿壓力及灌漿速率。灌漿壓力是控制關(guān)鍵，灌漿壓力穩(wěn)步提高，最大壓力控制在0.1 MPa。

（7）封孔。封孔材料采用具有柔韌性和抗沖刷能力的聚合物砂漿。封孔施工前要對灌漿孔進行清理，清理后采用改性劑涂刷。

（8）混凝土面修補。對使用縫灌漿施工處所進行打磨清理，打磨后次用環(huán)氧砂漿修補。

（9）伸縮縫縫面處理。為確保伸縮縫的耐久性，需采用接縫防滲材料（表1）對伸縮縫進行封閉處理。

（10）主要材料的性能指標。施工堵水材料采用水泥基堵漏劑、深層灌漿采用水溶性聚氨酯灌漿液、面層修補加固采用YZ-1環(huán)氧系列多功能修補材料。水溶性聚氨酯灌漿液是目前漏水較大的結(jié)構(gòu)縫和裂縫灌漿最優(yōu)的材料。水溶性聚氨酯灌漿液性能指標如表2所示。

5二襯背后脫空部位注漿施工工藝流程

注漿材料使用流動性好、收縮性小、粘結(jié)力強、抗?jié)B性好、早期強度高的水泥砂漿。注漿壓力控制在1.0～2.0 MPa。注漿結(jié)束后及時對管口進行封堵，避免倒流。

（1）試泵。通過試驗注漿泵的狀態(tài)，確保持續(xù)十分鐘無故障方可進行注漿施工作業(yè)。

（2）安裝注漿管和止?jié){塞。注漿施工前，確認鉆孔無“坍孔”現(xiàn)象且注漿管無堵塞方可安裝注漿管。注漿施工時，對注漿管和止?jié){塞固定。注漿施工后，使用孔口蓋封閉注漿管，防止雜物堵塞。

（3）漿液配制。漿液采用水灰比為0.8～1.0的水泥漿。漿液配比控制在1∶1～0.8∶1。

（4）注漿。注漿前，對注漿管路進行試驗，確認管道的耐壓、滲漏水情況，通過注漿機的熱備檢查管路存在的問題，熱備時間為30 min。

注漿時，注漿位置采用“先邊墻，后拱部；由高到低；先四周后中間；先注無水孔、后注有水孔；水流由小到大”的順序，注漿方位沿著隧道軸線120°方向進行。依據(jù)施工地點的地質(zhì)條件、滲漏水情況控制注漿量及注漿壓力。

（5）單孔注漿標準。當達到以下標準時可結(jié)束單孔注漿：①注漿孔壓力保持在1.0～2.0 MPa左右，吸漿量小于0.5 L/min，持續(xù)時間2 min以上；②冒漿位置超出注漿孔3～5 m范圍；③當注漿量達到平均注漿量1.5～2.0倍。

當達不到上述結(jié)束標準時，應(yīng)清空再次注漿。

（6）封孔。采用C15 混凝土進行封孔處理，保證孔內(nèi)密實，封孔完畢后標注注漿孔位置。

6結(jié)論

本文基于高速鐵路隧道典型滲漏水情況施工工藝進行分析研究，得到的主要結(jié)論如下：

（1）本次隧道滲漏水主要原因是自然因素、施工缺陷。導(dǎo)致隧道滲漏水的自然因素為降雨造成隧道外上方形成積水，施工缺陷主要是施工縫防水失效且橫向排水盲管堵塞。

（2）通過調(diào)查掌握隧道滲漏水分布特點，疏通排水盲管、集中引排后，采用深層灌漿法整治滲漏水病害，取得了很好的整治效果，正式開通運營后未發(fā)生滲漏水問題。

（3）本文中高速鐵路隧道滲漏水病害整治施工在試驗段進行，可連續(xù)要點施工。運營期高速鐵路發(fā)生隧道滲漏水后，需考慮天窗作業(yè)時長，優(yōu)化施工工藝、統(tǒng)籌安排施工作業(yè)組織。

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