1、前言
蓮易高速公路是國家“八五”期間的重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目之一，是上海至昆明320國道在湘境內(nèi)的一段，也是湖南省東部的一條重要交通干線，東起湘贛交界的醴陵市蓮花沖，西至湘潭市易家灣，是湖南省最早開工建設(shè)的全封閉、全立交的高速公路，全長為70.1公里。由于修建時間早，公路病害較嚴(yán)重，目前全線正在進(jìn)行維修加固，其中隧道的防滲修復(fù)又是其中的關(guān)鍵工程。
2、隧道現(xiàn)狀
蓮易高速公路上共有2座單洞隧道，分別為白關(guān)隧道和建寧隧道。其中白關(guān)隧道長105m，建寧隧道長275m，兩座隧道都是按礦山法原理進(jìn)行設(shè)計(jì)，凈寬11.0m、凈高6.65m。隧道采用小模板施工襯砌，其中白關(guān)隧道模板長3.5m，共有29道襯砌接頭，建寧隧道模板長2.0m共有135道襯砌接頭。
隧道病害主要表現(xiàn)為接頭部分的水泥封層大部分脫落，洞內(nèi)滲水現(xiàn)象明顯，洞頂及側(cè)墻呈麻面、蜂窩狀，隧道的襯砌存在離析或脫空現(xiàn)象。
由于漏水嚴(yán)重，建寧隧道在離株洲端約145m處加鋪了一層厚約7cm的水泥層，長度為16m；醴陵端約65m處加鋪了一層厚約7cm的水泥層，長度為65m。這兩處都暫時解決了滲水問題。
3、隧道病害原因分析
由于本路隧道建設(shè)時間較早，當(dāng)時對高速公路隧道的特點(diǎn)研究不足，施工機(jī)械也較少，建設(shè)力量薄弱，是引起隧道病害的主因。由于施工力量弱，未采用大模板臺車進(jìn)行隧道襯砌，隧道接縫多。因?yàn)閷Ω咚俟匪淼勒J(rèn)識不足，也就沒有足夠認(rèn)識到隧道防水的重要性，設(shè)計(jì)中未考慮隧道襯砌的防水設(shè)施，具體表現(xiàn)在隧道各模板襯砌接頭未設(shè)置止水帶，襯砌和圍巖間也為設(shè)置防水板，如圖1。目前正常情況下高速公路隧道襯砌接縫防水標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置如圖2，二襯與初期支護(hù)間設(shè)置防水層，接縫部位設(shè)置止水條和背貼式止水帶，同時隧道要求采用大模板臺車，各接頭距離12m左右。
蓮易路隧道滲水產(chǎn)生的另一個原因是每天通過蓮花沖至易家灣高速公路的車輛約有8000車次，其中60%都是超限超載的運(yùn)煤車，車輛運(yùn)行對蓮易高速的隧道襯砌圍巖震動影響大，加快了襯砌漏水的發(fā)展進(jìn)程。
4、隧道防滲修復(fù)方案分析
4.1 隧道襯砌加固方案
隧道襯砌加固較為簡單，襯砌完整但存在離析或脫空現(xiàn)的部分只要將襯砌后空洞注漿填實(shí)即可，襯砌破碎嚴(yán)重、變形大的區(qū)域需要采用錨桿加固、圍巖注漿加固等手段提高隧道圍巖的整體承載力。本高速公路隧道僅隧道接頭水泥封層脫落，洞頂及側(cè)墻呈麻面、蜂窩狀，總體判斷對結(jié)構(gòu)整體安全不構(gòu)成嚴(yán)重影響，不必特別處理，接頭只需適當(dāng)補(bǔ)強(qiáng)即可；對于通過地質(zhì)雷達(dá)SIR-10H探測系統(tǒng)探測到的襯砌離析或脫空部位采用鉆孔注漿填實(shí)的方法即可，注漿成分可根據(jù)具體程度分別確定。
4.2 隧道常用襯砌防滲修復(fù)方案比較
隧道襯砌防滲修復(fù)方案較多，目前常用的有注漿止水、設(shè)置排水盲溝引水，專門設(shè)置排水導(dǎo)洞排水等等，各方案分析如下：
4.2.1 方案一：圍巖注漿止水方案
如圖3，此方案為目前隧道止水的最常用方案，從隧道襯砌鉆空，孔深3~5m，向孔內(nèi)壓注水泥漿液或化學(xué)漿液，用以阻塞地下水通道，防止襯砌出現(xiàn)滲水。此方案為工程量及效果都不容易控制，特別是對于襯砌與圍巖間設(shè)置防水層的隧道，需要全隧道進(jìn)行注漿，而不能只針對滲水嚴(yán)重的區(qū)域，否則只要其他地方存在滲水區(qū)域，滲水就會沿著襯砌與圍巖界面擴(kuò)散，仍將從各個接頭滲出。
4.2.2 方案二：襯砌接頭引水方案
如圖4，采用塑料盲溝引水方案、在隧道現(xiàn)有接縫處鑿開一個槽，尺寸為10cm(寬)×8cm(深)。將MF0730型塑料盲管緊靠槽內(nèi)壁布設(shè)，外露三面用防水土工布進(jìn)行包裹，然后采用C30微膨脹水泥對槽進(jìn)行封閉。塑料盲管和外裹防水土工布依靠橡膠帶進(jìn)行固定，按每2m布置一根。橡膠帶兩側(cè)用水泥釘固定在隧道壁上。塑料盲管中的滲水將直接排往隧道的邊溝內(nèi)排出隧道。
圖5，采用PVC半圓管引水方案、在隧道現(xiàn)有接縫處鑿開一個槽，尺寸為15cm(寬)×10.5cm(深)，其他基本同塑料盲溝引水方案設(shè)置。
上面兩種方案的最大缺點(diǎn)是施工困難，施工風(fēng)險大，目前各隧道接頭每隔3.5m或2.0m就一道，如此近距離范圍開鑿隧道襯砌對現(xiàn)有襯砌結(jié)構(gòu)破壞較大，即使接頭部位漏水完全處理好了，從襯砌其他部位的微裂縫又可能滲水出來，也就無達(dá)不到整治的目地。
4.2.3 方案三導(dǎo)洞排水方案
在隧道頂面上一定距離設(shè)置兩個泄水洞，將隧道頂面山體地下水從泄水洞中排出，從而保證隧道干燥無水。此方案常用在處理大型地下暗河方面采用，對于蓮易路這種短隧道應(yīng)用存在較多問題，一是泄水洞要多大才能達(dá)到目的？二是即使達(dá)到了隧道襯砌干燥的目的，地下水從泄水洞暢通到無阻的排出，引起山體植被枯死、老百姓水井干涸等生態(tài)問題又要花工夫處理。
5、推薦隧道防滲修復(fù)方案
綜上分析可知，目前常用的幾種隧道防滲修復(fù)方案都不適用于蓮易路隧道，在分析隧道滲水的原因時，筆者發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致隧道滲水的主要原因是襯砌與圍巖間未設(shè)置防水層，因此筆者認(rèn)為重點(diǎn)應(yīng)從補(bǔ)上了防水層這一環(huán)節(jié)考慮，補(bǔ)上了防水層，就基本處理了滲水這一個問題。如何補(bǔ)上這一環(huán)節(jié)呢，撤除襯砌重新設(shè)置防水層顯然不是好辦法，必須另劈途徑，超常規(guī)思維。
在具體設(shè)計(jì)方案時，筆者主要從下面幾個方面進(jìn)行考慮：
一是隧道接頭部分滲水從圍巖內(nèi)部方面考慮是無法阻止的，只有定向引走。
二是隧道非接頭部位必須防止?jié)B水出現(xiàn)。
三是滲水修復(fù)方案實(shí)施不得對隧道襯砌結(jié)構(gòu)造成影響。
5.1 推薦方案簡介
思路明確后，制定推薦方案也就水到渠成，如圖6，在襯砌每個外接頭部位設(shè)置一道HC-3.5半圓軟式透水管，襯砌內(nèi)表面加貼自粘式防水層，由于外敷材料厚度小，本方案的實(shí)施未侵占隧道建筑限界。
當(dāng)前新材料、新技術(shù)的應(yīng)用為本方案提供了保證，如自粘式防水層可采用卓寶“貼必定”自粘防水卷材，或MCC背貼式防水卷材。其中卓寶“貼必定”自粘防水卷材性能優(yōu)異，主要性能特點(diǎn)如下：
1、無須膠貼材料或熱熔粘貼，完全自粘。
2、具有粘結(jié)力強(qiáng)、延伸性能好、高低溫性能穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。
3、能適應(yīng)基層的各種變形或開裂，自動填塞愈合較小的基層裂縫及穿刺破損。
4、依靠卷材與基層的高強(qiáng)度粘結(jié)，使其對水份有獨(dú)特的“自鎖性“司將因卷材破損引起的滲漏限制在局部范圍內(nèi)，不會出現(xiàn)水在防水層下無限擴(kuò)散的現(xiàn)象。
5、卷材與卷材粘貼牢靠，保證卷材之間搭接嚴(yán)密可靠。
6、施工簡單方便，容易維修。
5.2 隧道防滲修復(fù)施工方案
隧道防滲施工方案如下：—→清理襯砌內(nèi)表面—→補(bǔ)強(qiáng)修復(fù)破損接頭混凝土—→接頭安裝縱向HC-3.5半圓軟式透水管—→ 熱噴涂粘結(jié)料加熱—→泵體、管路和噴槍進(jìn)行預(yù)熱—→ 熱噴涂粘結(jié)料—→ 揭掉“貼必定”BAC防水卷材上表面的隔離膜 —→ 鋪“貼必定”BAC防水卷材—→搭接口密封—→ 節(jié)點(diǎn)加強(qiáng)處理—→質(zhì)量驗(yàn)收—→ 自粘式防水層外表刷涂乳膠漆美化處理
具體施工由廠家負(fù)責(zé)提供技術(shù)指導(dǎo)及質(zhì)量控制。
6、結(jié)束語
蓮易路隧道防滲修補(bǔ)推薦方案以較小的代價解決了隧道的嚴(yán)重滲水問題，既得益于技術(shù)人員的靈活的思路，也得益于新材料、新技術(shù)的應(yīng)用，這今后為類似的工程提供了有益的參考。
參考文獻(xiàn)：
1.中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) .公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D70-2004）.北京.人民交通出版社，20042.湖南省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)院.蓮易路隧道檢測報告
3.湖南省蓮易公路改善工程公司.。蓮易公路改善工程招標(biāo)文件（土建部分）
