水利水電工程水工隧洞滲水問題淺析

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摘要：在水利水電工程施工中，為了滿足工程建筑過水要求，需要設(shè)計(jì)水利水電工程水工隧洞，水工涵洞發(fā)揮著重要的作用，但是很多水工涵洞存在滲水問題，威脅到水利水電工程水工隧洞安全性。水工涵洞是水利水電工程重要的一部分，主要發(fā)揮著泄洪和引水發(fā)電等作用，但是一些水工涵洞存在滲水問題，直接影響到水利水電工程的質(zhì)量和安全性。本文分析了水利水電工程水工隧洞滲水問題，提出針對性的處理措施，充分發(fā)揮出水利水電工程水工隧洞的作用，提高水利水電工程質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：水利水電工程；水工隧洞；滲水問題；處理措施

為了提高水利水電工程水工隧洞結(jié)構(gòu)的安全性，很多施工單位選用襯砌技術(shù)，但是在襯砌混凝土結(jié)構(gòu)中很容易發(fā)生滲漏問題，同時(shí)具有季節(jié)性特征，在雨季更容易發(fā)生滲水問題。發(fā)生滲水問題，將會損壞水利水電工程水工隧洞，引發(fā)安全事故。因此需要深入分析水利水電工程水工隧洞滲水問題的原因，提出有效的預(yù)防措施和處理措施，保障水利水電工程結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

1概述水利水電工程水工隧洞滲問題和危害性

1.1滲水問題

結(jié)合水利水電工程的條件，在過水建筑物中需要利用隧洞結(jié)構(gòu)，常見的隧洞結(jié)構(gòu)包括導(dǎo)流洞和泄洪洞以及飲水發(fā)電洞等。在建成的水利水電工程水工隧洞中很容易發(fā)生滲水問題。在襯砌施工中發(fā)生的水工隧洞滲漏問題被稱作襯砌混凝土結(jié)構(gòu)滲水，常見形式為施工縫滲水和結(jié)構(gòu)縫滲水等。在雨季隧洞具有較多的滲水點(diǎn)，并且雨季具有嚴(yán)重的滲水問題，在枯水季滲水情況相對較輕。在襯砌混凝土結(jié)構(gòu)中發(fā)生滲水問題，包括點(diǎn)狀滲水和線狀滲水以及片狀滲水等形式，更多的表現(xiàn)形式為表面沁水，而結(jié)構(gòu)縫和施工縫中經(jīng)常會發(fā)生沿縫間滲水問題【1】。

1.2危險(xiǎn)性

1.滲水問題會攜帶周圍的水泥砂漿，如果具有較大的出水量，尤其是發(fā)生點(diǎn)狀出水和片狀出水等問題，將會帶出大片水泥砂漿，在混凝土結(jié)構(gòu)中形成排水通道，因此降低滲水部位混凝土的密實(shí)性，甚至?xí)纬杉芸战Y(jié)構(gòu)，在混凝土結(jié)構(gòu)部位產(chǎn)生冷縫，因此影響到襯砌混凝土結(jié)構(gòu)的完整性。2.完成隧洞襯砌施工之后，隧洞發(fā)生滲漏問題，將會鈣化淅出混凝土，不斷增大涌水通道。投入使用水利水電工程之后，不斷鈣化淅出混凝土，將會導(dǎo)致鋼筋銹蝕，不斷增大混凝土內(nèi)部空洞，影響到結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，因此破壞整體結(jié)構(gòu)。3.滲水問題會帶出止水帶和周圍混凝土中的膠凝材料，無法發(fā)揮出止水作用，同時(shí)會不斷惡化縫面滲水問題【2】。4.在隧洞輸配水階段，將會外滲內(nèi)水，因?yàn)檩斉渌こ叹哂休^大的滲漏量，如果情況比較嚴(yán)重，將會影響到邊坡和山坡的穩(wěn)定性，引發(fā)嚴(yán)重的安全事故。5.向洞內(nèi)排泄地下水，從而降低區(qū)域地下水，影響到周圍居民的正常飲水，甚至?xí)廴撅嬘盟?/p>

2水利水電工程水工隧洞滲水的原因

2.1水工隧洞滲涌水問題

地質(zhì)作用很容易影響到巖體結(jié)構(gòu)，破壞巖體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，因此發(fā)生裂縫和破碎等問題，如果巖體被破壞，將會出現(xiàn)很多的水源。在開挖隧洞的過程中，需要開展爆破工作，因此破壞部分巖體，還會產(chǎn)生排水通道，開始向外排放很多的地下水，進(jìn)而產(chǎn)生滲涌水問題。在開挖隧洞的過程中，也會發(fā)生滲水問題。因?yàn)椴煌貐^(qū)的地下水分布位置和含量等具有一定的差異性，因此會產(chǎn)生不同程度的裂縫，洞壁滲水主要包括單點(diǎn)型和片狀型，如果滲水量比較少，主要呈現(xiàn)出點(diǎn)狀，如果滲水量比較大，將會呈現(xiàn)淋水狀態(tài)和涌水狀態(tài)，在特殊的地層中還會出現(xiàn)巖溶管道水。在不同季節(jié)，滲水量也是不同的，同時(shí)會產(chǎn)生明顯的變化幅度【3】。

2.2襯砌混凝土設(shè)計(jì)因素

在水利水電工程水工隧洞襯砌部分主要是利用鋼筋混凝土和素混凝土等材料，施工單位需要根據(jù)工程特征選擇混凝土的防滲等級。合理設(shè)置變形縫和施工縫，同時(shí)需要將橡膠止水帶和銅片止水帶等安裝在變形縫中，在施工縫中安裝橡膠止水帶和塑料止水帶等。處理隧洞開挖后的洞壁滲水問題，當(dāng)前很多施工單位單獨(dú)設(shè)置防排水結(jié)構(gòu)，可以減少隧洞滲水問題。但是在水利水電工程中，因?yàn)楦鞣矫嬉蛩氐挠绊?，在襯砌設(shè)計(jì)方案中沒有融合滲水處理措施，施工單位通常在澆筑混凝土之前利用導(dǎo)水管排出滲涌水，完成混凝土襯砌工作，利用回填灌漿和固結(jié)灌漿方式發(fā)揮堵水作用，在實(shí)際施工過程中，需要加強(qiáng)監(jiān)控視功能質(zhì)量，減少滲水問題【4】。

2.3襯砌后混凝土滲水問題

在襯砌混凝土施工中很容易發(fā)生滲水問題，如果沒有合理處理埋管引排工作將會引發(fā)滲水問題。首先在處理滲涌水的過程中，澆筑工作和鋼筋安裝工作具有較大的影響，因此影響到定位工作的精確性。其次施工單位不夠重視排水工程，最后一些監(jiān)理人員沒有積極承擔(dān)自身的工作責(zé)任，同時(shí)需要進(jìn)一步提高綜合素質(zhì)。新澆混凝土防水性能比較差也會引發(fā)滲水問題。如果襯砌混凝土強(qiáng)度不符合標(biāo)準(zhǔn)，不利于發(fā)揮出防滲作用，此外在實(shí)際施工中沒有落實(shí)防水措施，沒有在合適的位置安放引、排水管，在混凝土澆筑過程中導(dǎo)致排泄工作受到影響，因此增加了壓力，同時(shí)會流失部分水泥砂漿，如果沒有及時(shí)處理將會在施工縫部位產(chǎn)生排水通道，不斷增加滲水量，導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性因此受到影響【5】。為了提高水利水電工程水工隧洞的安全性，施工單位提出嚴(yán)格的施工要求，在隧洞防水工作中經(jīng)常會利用止水條發(fā)揮出止水作用。此外在水利水電工程水工隧洞施工階段，完成澆塊施工之后再安裝止水條，需要通過人工設(shè)置切槽，遇到水之后止水條會膨脹，可以有效封堵施工縫，隨后還需開展后澆塊施工。但是利用這種施工方法，不利于保障水利水電工程水工隧洞施工效果，因?yàn)榍胁鄄课坏幕炷列枰欢ǖ臅r(shí)間才可以達(dá)到工程強(qiáng)度要求，再加上實(shí)際施工環(huán)境的影響，采取隧洞后退澆筑方式，導(dǎo)致混凝土缺乏凝固期，如果在這時(shí)安裝止水條，不利于發(fā)揮出止水效果。如果止水條無法被固定，開展后澆塊施工，將會導(dǎo)致止水條發(fā)生位移問題。針對施工中的鋼筋，需要通過拼裝木方處理，但是將會影響到止水條的平整性。完成隧洞襯砌施工之后將會產(chǎn)生較多的縫隙，單純利用止水條無法有效預(yù)防水利水電工程水工隧洞滲漏問題。

3水利水電工程水工隧洞處理措施和建議

3.1回填和固結(jié)灌漿處理技術(shù)

在處理襯砌結(jié)構(gòu)滲水問題的過程中，可以利用回填和固結(jié)灌漿處理技術(shù)。針對滲漏部位，利用灌漿孔封堵隧洞滲漏問題，如果防水效果不符合標(biāo)準(zhǔn)，工作人員需要利用化學(xué)灌漿措施，通過調(diào)研水利水電工程，發(fā)現(xiàn)利用回填和固結(jié)灌漿處理方式通常無法預(yù)期目標(biāo)。利用這項(xiàng)技術(shù)的過程中，需要合理布置灌漿孔，平均的分布環(huán)距，控制間排距在3m以上，在需要設(shè)置灌漿孔為梅花形，嚴(yán)格控制孔位偏差，在實(shí)際施工中需要利用水泥漿液，在灌漿階段需要嚴(yán)格控制壓力，保障壓力處于0.3~0.5Mpa范圍內(nèi)，但是因?yàn)楣酀{壓力控制難度較大，導(dǎo)致堵水效果因此受到影響。在水利水電工程水工隧洞中利用回填灌漿方式將會耗費(fèi)較高的資金，再加上灌漿施工技術(shù)具有較高的施工要求，這項(xiàng)技術(shù)具有隱秘性，一些施工單位沒有嚴(yán)格監(jiān)管灌漿施工，同時(shí)沒有掌灌漿施工技術(shù)要點(diǎn)，因此降低了灌漿質(zhì)量。此外出現(xiàn)片狀滲水問題之后，如果利用這種灌漿方法，因?yàn)榇蚩追秶容^大，將會導(dǎo)致水利水電工程水工隧洞內(nèi)襯結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性受到影響【6】。

3.2處理滲涌水問題的措施

利用回填和固結(jié)灌漿方法無法保障完全防滲效果，經(jīng)過回填和固結(jié)灌漿處理措施，仍舊存在滲漏問題，施工單位需要整改施工方案，在施工中明確提出施工變更要求，避免在后續(xù)施工中發(fā)生滲漏糾紛問題。在水利水電工程水工隧洞施工中，施工單位需要結(jié)合滲水特征，如果滲水問題比較嚴(yán)重，施工單位可以利用漿液灌注方式，主要是灌注純水泥。如果滲漏問題比較輕，施工單位可以選用化學(xué)灌漿方法。在處理縫面滲水問題的過程中，為了優(yōu)化滲水問題，施工單位可以選用鉆孔灌漿措施，在滲水裂縫的兩側(cè)設(shè)置鉆孔，最后填筑環(huán)氧砂漿。利用化學(xué)灌漿方式，可以有效處理少量滲水點(diǎn)，但是整體成本比較高，在處理片狀滲水和線狀滲水的過程中，將會耗費(fèi)較多的資金，同時(shí)無法徹底解決滲水問題，因此在澆筑水利水電工程水工隧洞襯砌結(jié)構(gòu)之前，就要全面處理洞壁滲水問題，達(dá)到顯著的效果【7】。

3.3處理大面積滲漏問題

在處理大面積滲漏問題的過程中，需要合理選擇防水修補(bǔ)材料，封閉覆蓋混凝土的滲透表面。如果混凝土密實(shí)度比較差，將會產(chǎn)生大面積滲漏問題，施工單位需要利用水泥灌漿和化學(xué)灌漿措施。在處理大面積滲透問題的過程中，需要采取混凝土噴射方式。在實(shí)際工作中，導(dǎo)滲工作發(fā)揮著重要的作用，首先需要導(dǎo)滲處理襯砌混凝土，其次開展鑿孔操作，排除存在的積水，因此降低混凝土壓力?？梢员苊庖?yàn)闈B水問題引發(fā)水壓破壞的情況。

3.4處理變形縫滲漏問題

如果變形縫的止水結(jié)構(gòu)出現(xiàn)失效情況，將會導(dǎo)致水利水電工程水工隧洞滲漏，施工單位需要合理鑲嵌止水密封材料，同時(shí)落實(shí)化學(xué)灌漿和防水片材錨固工作。在嵌縫施工階段，要注意緊密的粘結(jié)凹槽底部的混凝土和密封材料，保障滲漏處理效果【8】。

3.5建議

為了減少水利水電工程水工隧洞滲水問題，提高整體施工質(zhì)量，設(shè)計(jì)單位需要重視防排水措施的重要性，結(jié)合隧洞滲水問題，設(shè)計(jì)襯砌混凝土的過程中，提出針對性的處理措施，同時(shí)需要結(jié)合滲涌水情況開展專項(xiàng)設(shè)計(jì)工作，有效節(jié)省施工資源。在隧洞滲水處理階段，需要結(jié)合防排措施，在隧洞底部安裝排水管，在邊頂拱部位設(shè)置防水板，在下端匯集滲水，最后向排水管中引入水流。為了緊密接觸水利水電工程水工隧洞混凝土和圍巖，需要保障受力均勻性，處理局部滲水問題的過程中可以設(shè)置防水板。在深水部位設(shè)置防水布，不會影響到混凝土和圍巖的受力性。即使沒有設(shè)置防水板，發(fā)生滲漏問題之后，混凝土無法膠結(jié)于基巖。如果水利水電工程水工隧洞建設(shè)時(shí)間比較短暫，施工單位不能利用膨脹止水條，需要利用橡膠止水帶和銅片止水，同時(shí)需要采取固定措施，結(jié)合縫面止水措施和洞壁防水措施，這樣才可以發(fā)揮出防水作用。施工單位要注意合理改善有關(guān)水利水電工程水工隧洞的設(shè)計(jì)規(guī)范，加強(qiáng)設(shè)計(jì)防水措施，全面勘察隧洞地質(zhì)和環(huán)境條件，建立科學(xué)的襯砌施工方案，有序落實(shí)防排水施工，避免因?yàn)闈B水問題影響到水利水電工程水工隧洞質(zhì)量。

4結(jié)束語

在水利水電工程水工隧洞中很容易發(fā)生滲漏問題，因此施工單位需要做好防滲設(shè)計(jì)和施工工作，在完成襯砌之前處理洞壁滲水問題，綜合利用固結(jié)灌漿和化學(xué)灌漿等措施，優(yōu)化防滲效果，提高水利水電工程質(zhì)量。

作者:劉文軍 單位:甘肅省水利水電工程局有限責(zé)任公司