隧道渗漏水成因分析及解决办法

隧道渗漏水成因分析及解决办法

    随着我国经济建设的逐步推进，基础建设特别是公路铁路建设呈现一日千里的景象，众多投资巨大、社会经济效益明显的项目井喷而出，项目的标准进一步提高、施工难度进一步增强，原有的设备、材料、技术已不能满足当下的需要，急需革命性的革新之举。

    隧道是公路铁路（含地铁）建设的关键所在，其防排水效果直接关系到隧道是否能正常使用，投资能否早日获得回报，项目社会效益能否彰显。在此，谈谈我公司设计的隧道用防水新材料的革新之举。

    一、隧道渗漏水成因

    我国幅员辽阔，山峦沟壑星罗密布、江河湖泊纵横交错，特别是南方地区地下水十分充沛，隧道施工防排水难度可想而知。

    目前我国公路铁路隧道施工采用的主要技术方法是新奥法，防水普遍采用在初期支护与二次衬砌之间铺设防水板和止水带或止水条来联合防水，通过防水板与初期支护间预埋的排水管将地下水排出到隧道排水通道。

    该法在隧道防排水上取得了积极的效果。但据笔者多年从事隧道工程建设的经验来看，传统防水卷材在设计、施工工艺上存在诸多缺陷，容易导致隧道出现渗漏水情况，特别在降水丰富的南方地区，隧道渗漏水几成顽疾，难以根治。究其因，笔者认为有以下主要几点：

    1、铺设方式缺陷：卷材与初支无法密贴。

    不管是复合式或者分离式，采用系带悬吊法或热熔焊片焊接，卷材都不能与初支完全密贴。鉴于衬砌砼浇筑顺序及防水板受力影响，防水板在铺挂时不得不预留一定的变形量，实际在砼浇筑至拱部时，由于受力作用，拱部已吊挂的防水板往往被拉平（若预留变形量过大，则在拱腰或其上位置易形成隔离空腔），此时，如果浇筑砼压力小于防水板的变形应力，则在拱部形成空腔（如图1所示），二衬厚度达不到要求，而预埋的注浆管极易损伤接触处防水板，造成损伤处渗水；如果压力过大，将致使防水板破裂，渗漏水更为严重。

    虽然国家标准或行业标准对防水板的断裂伸长率和撕裂强度有要求，但从聚乙烯材料或EVA材料（主要成分还是聚乙烯）特性来看，在高分子材料伸长变形状态下，分子链高度取向，致使材料在垂直于分子链取向方向强度非常薄弱，加之片材伸长后厚度变薄，因此伸长后的片材或薄膜很容易开裂而成为渗漏水隐患。特别是有的施工单位为了解决顶部空腔问题，甚至不惜将顶部防水板人为割裂，其后果可想而知。

    2、现有防水板无法解决串水问题。

    防水板与二衬之间界面为空气层，无粘连，一旦防水板破裂，将使渗水在空气层间四处流窜，从混凝土不密实处渗漏出，实际渗漏点却无法查找。

    防水板的铺设施工，由于作业环境局限，影响因素众多（如边沿焊接不到位，焊花烫穿防水板，尖锐物刺穿防水板等），即使是非常仔细的施工人员、多重的检查环节，也难免会出现纰漏。二衬施工完毕，一旦出现渗漏水，渗漏点根本无法查找，后续处理渗漏周期长，基本也无法根除。

    有人尝试用预铺防水卷材（与砼接触面预涂高分子胶）来解决新奥法施工隧道串水问题，思路很好，但却面临防水板的铺设难题：防水板既不便于焊接铺设，也不便于吊挂或射钉固定，因为这样预铺防水板要么被刺穿破坏，要么不能与初支密贴，浇筑二衬时的拉扯力易使卷材的搭接边拉脱。

    当然，除了以上两主要原因之外，还存作业不规范、管理不到位的管理因素和不舍得投入采用低廉的防水材料的企业利益最大化驱使，抱着赌运气的成分，即使出现渗漏水而修补，也不愿多投入人力、资金一次性彻底做好。

    笔者认为以上两个问题是现行防水存在的主要问题，这是防水设计思路的问题，单纯强调提高防水板质量和规范施工也无法避免。要避免出现渗漏，只有从防水板的设计上来改变。

    二、隧道渗漏水解决办法

    从以上分析大家可看出，防水板的设计必须解决好密贴和串水问题。

    强调防水板有一定的变形度虽然一定程度上可阻止防水板的破裂，但不是根本解决之道，笔者认为：

    1）将防水板作柔软，在施工上采取一定方法保证与初支密贴，利用初支面作为支撑，既可防止防水板挤压破裂，也可避免防水板预留度不够造成的二衬空腔产生；

    2）防水板的二衬接触面涂敷自粘胶层，让自粘胶与后期浇筑的二衬间紧密粘结，形成皮肤式的可自修复的防水层，即使出现防水板破裂，也有自粘胶层的保护，是对渗漏的二次保护，即使自粘胶层出现破损，也不会出现串水现象，便于后期查找渗漏点进行修补。