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[摘要]：隧道防渗堵漏工程，采取地表灌浆为主，洞内封堵为辅地表和洞内堵漏相结合的施工方案。通过地表灌浆，两隧道拱顶已为灌注的水泥所覆盖，衬砌体与地下储水空间之间已被水泥覆盖层所隔离，衬砌体内的主要漏失通道已被水泥充填和封堵，洞内渗漏程度明显下降。地表灌浆工作，也使砼衬砌体的强度薄弱环节，得到了有效的加固。对地表灌浆之后，洞内仍然存在的轻微渗漏，采取了化学注浆，防水快干水泥砂浆封堵以及疏导引流的方法，取得了良好的效果，经建设方检验合格，使两隧道的防渗堵漏达到了预期目的。本文对公路隧道防渗堵漏施工、钻孔、灌桨施工进行了分析。
[关键词]：公路隧道 防渗 灌浆
中图分类号：U459.2 文献标识码：U 文章编号：1009-914X（2012）20- 0200 -02
1 引言
该隧道长2750m，分别贯穿两个小山丘，地表至拱顶最大深度分别为62.26m和38.26m。贯穿的围岩为砂质及混质板岩，岩层倾角陡峭，角度在73～83°之间。由于构造破坏作用，岩层十分破碎，节理裂隙发育，隧道施工过程中发生过多次坍塌，地下水赋存于岩层节理裂隙之中，由大气降水补给。两隧道全部采用钢筋砼衬砌，设计砼厚度0.65m，隧道净宽11m，拱顶净高6.5m。隧道于2007年建成之后，漏水滲水严重，两隧道衬砌拱墙的260条接缝中，有254条存在不同程度的渗漏，且构筑拱墙的砼存在蜂窝状洞隙，部分地下水从蜂洞中漏出。接缝和蜂洞渗漏，使整个隧道到处滴水漏水，特别是雨季，部分地段的漏水呈倾盆状下泻，从而影响了隧道的正常使用。
2 防渗堵漏施工方案的确定
隧道漏失的原因主要是衬砌体与围岩之间架空，形成了良好的储水空间；围岩节理裂隙发育及部分地段垮塌，形成了良好的地下水补给通道；砼施工不连续造成的接缝不严，以及砼配比不均，振捣不充分，造成的蜂窝状洞眼，形成了渗水通道。对此，根据以往防渗堵漏施工经验，结合国内堵漏施工技术，采用地表钻孔灌浆与洞内堵塞相结合，以地表灌浆为主，洞内堵塞为辅的施工方法，达到了止水防渗的目的。
2.1 地表钻孔灌浆
在隧道全长上，于地表沿隧道轴线按间距6m，排距2m，呈梅花形布置三排钻孔。利用钻孔至隧道拱顶部位，从钻孔中灌注水泥浆液，在围岩及其与拱顶间实施帷幕、充填灌浆，在围岩中构筑一定厚度的止水帷幕，并在拱周形成一定厚度的防水盖层，切断拱周与围岩之间的地下水的通道。拱周灌浆层设计厚度不小于0.5m。
2.2 洞内封堵
在经帷幕、充填灌浆处理后，拱周地下水通道已被基本隔离，主要漏水通道已被堵塞的情况下，对仍然存在的衬砌体细微孔隙中产生的渗漏，在隧道内实施化学注浆，利用化学浆液堵塞衬砌体上的渗漏通道。对化学注浆后仍然存在的渗漏，则在渗漏部位采用防水水泥砂浆强行封堵，或采用疏导引流并涂抹水泥砂浆封闭，在砼衬砌体表面形成刚性永久性防水层。
3 钻孔施工
3.1 钻孔布置
为使水泥浆液能充分布于隧道拱顶，钻孔布置密度按纵向间距6m，横向间距2m呈梅花形布置。两隧道设计布孔76个，在实际施工过程中，通过观察灌浆时水泥浆液在隧道内的流向，对存在渗漏而浆液不能达到的部位又补加了8个钻孔，以加密灌浆孔间距。为保证钻孔位置及钻孔设计深度的准确性，对钻孔布设采用了日本R2激光测距仪配合蔡司020A经纬仪进行精确测量。点位误差≤±3cm，高程误差≤±5cm。
3.2 钻进设备
根据钻孔深度，采用三套GY—50型油压钻机及其配套柴油机、水泵作为钻进设备。
3.3 钻孔结构和钻进方法
复杂地层用Φ110mm口径开孔，下入井口管，用Φ91mm口径穿过表土风化层后，用Φ75mm口径钻至终孔。岩层较完整时，采用Φ75mm口径一径到底。钻进方法以合金钻进为主，对合金钻进难以通过的坚硬岩层采用Φ75mm口径金刚石钻头钻进。
3.4 钻孔冲洗
一般情况下，采用清水作钻进冲洗液，遇严重坍塌掉块，用套管隔离。终孔后灌注前每孔均进行全泵洗孔，以清除灌注部位衬砌围岩裂隙中的泥质充填物，提高水泥与围岩和衬砌体的固结强度。其操作过程是：当钻孔达到预定孔深并取出岩心后，将钻具下到孔底，用全泵量清水洗孔，当孔口返水时，观察孔口回水情况，直到回水变清并延续十分钟，终止洗孔。若钻孔全泵漏失，孔口不返水，则在终孔后用全泵量持续洗孔1～1.5h。
3.5 钻孔保质措施
作为灌浆孔，最重要的是保证钻孔能准确地钻至隧道拱顶部位，使水泥浆液能灌注到位。钻进时，钻孔钻到拱顶前及拱顶部位时，操作人员一般都有明显感觉，其表现为：
（1）钻速减慢，其原因是衬砌砼的可钻性级别较之围岩，一般都要高些；
（2）钻孔冲洗液严重漏失，有76%的钻孔，其围岩与衬砌体间存在明显的空间，形成漏失通道，当钻具到达拱顶时，钻具下掉，并立即产生全泵漏失。在精心操作的同时，还采取了下列措施：
①精确测量钻具；
②终孔时核正一次孔深；
③严格控制钻进压力，使用刃角锐利的钻头，防止因加压过大而产生孔斜。
4 地表灌浆施工
4.1 灌浆方法与供浆方式
所钻84个灌浆孔中，有64个孔在钻到隧道拱顶时，出现全泵漏失。这一类钻孔的隧道拱顶存在较大的间隙，灌浆阻力不大，故采用常压充填灌浆。另有20个钻孔钻到隧道顶部时，冲洗液漏失量较小或不漏失，大部分或全部冲洗液能从孔口返回，这类钻孔，拱顶与围岩之间的间隙很小，并被泥质充填物所阻塞，必须使用较大的灌浆压力，才能将水泥浆液灌注到拱顶与围岩的间隙和拱顶部围岩的裂隙之中，因此采用了压力灌浆。常压充填灌浆采取集中供浆方式，在隧道分别建立了供浆站，统一集中搅浆，分送各灌浆孔。每钻完一孔，接着进行灌浆，在灌注一孔的同时，另两孔同时进行钻进，平行作业。因压力灌浆的回浆管路不宜太长，故搅浆和供浆工作在钻孔附近进行，采取分散供浆的方式。 4.2 灌浆材料
425#普通硅酸盐水泥，所灌84孔，其中82孔采用纯水泥浆液。该隧道的ZK1孔和ZK19孔因耗浆量太大，为减少水泥用量，在浆液中添加水玻璃作速凝剂，缩短胶凝时间。水玻璃模数为2.4，波美度40°Be，其配比为水泥用量的12%。
4.3 灌浆设备
采用BW250/50柱塞泵及BLW250变量泵作为常压灌浆的供浆及灌浆用泵，用BW120/20泵作为压力灌浆用泵，采用软轴式搅浆机和高压喷射式搅浆搅制水泥浆。Φ50mm钢管和Φ40mm高压胶管作供浆用管。
4.4 常压充填灌浆
钻孔到达隧道拱顶部位时，均产生全泵漏失，灌浆时，对水泥浆液的阻力很小，对此64孔采取了常压灌浆，水泥浆液由供浆站的供浆泵直接送往灌浆孔底。灌浆孔中，浆液由钻杆送往孔底，钻杆下至离孔底0.5m处，并在孔底井壁完整处安装橡胶止浆塞，利用供浆泵的压力和钻孔内浆柱自重压力，向拱楔间隙压送浆液。使浆液充填到钻孔周围的拱顶间隙之中。钻孔灌浆顺序从隧道一端向另一端推进。在灌浆过程中，在隧道内通过对浆液渗漏情况的观察，分析浆液的流向及分布情况，当浆液到达预定部位，再继续灌浆1～1.5h后，作为结束该孔灌浆的条件，使浆液均匀而全面地渗透到拱顶的各个部位。常压灌浆的浆液浓度按水灰比2：1，1：1，0.7：1逐级递增，当浆液沿隧道轴线扩散至钻孔灌浆控制半径的1/2时，加浓一级，当浆液到达控制半径后，用0.7：1水灰比浓度浆液进行覆盖。
5 洞内防渗堵漏措施
地表灌浆之后，隧道拱顶已全面地覆盖了一层水泥，衬砌体接缝及蜂眼基本已被水泥充填，洞内严重的渗漏已被封堵和解决，但是由于衬砌体与围岩间的空间较大，即使在灌注近4t水泥的情况下，也远不能将其填实，所以在隧道拱顶仍然存在着储水空间。由于水泥体本身存在的毛细通道不能完全阻止清水的渗透，同时也由于衬砌体接缝及蜂眼处原先所充填的杂质，在地表灌浆前难以全部清洗干净，所以在衬砌体上仍然存在着细微的过水通道，接缝渗水和轻微滴水现象仍然存在，因此，必须进行洞内防渗堵漏。针对不同渗漏情况，洞内防渗堵漏采取了三种施工方法：
（1）对比较集中的渗漏带，用聚氨脂化学浆液堵漏；
（2）对比较分散的漏点，采用在水泥砂浆中加BS3无机铝盐速凝防水材料封堵；
（3）对全面渗漏的接缝，采用沿接缝设过水通道将漏水引向隧道两帮。
5.1 聚氨脂注浆堵漏
聚氨脂是一种新型高分子化学灌浆材料，遇水后反应生成不溶于水的水合凝胶体以堵塞漏失通道，施工中采用上海隧道公司防水材料厂生产的TZS型水溶性聚氨脂，该材料粘度低，可灌性好。系单液灌浆，操作简便。注浆管的埋设有两种方式：一种是在漏失部位开凿内宽5cm，外宽10cm的梯形槽，槽底放置硬质高发泡塑料条，将塑料注浆管埋至发泡塑料部位；另一种方式是在漏失部位打一直径2cm，深20cm的孔，将塑料注浆管直接插入孔底。槽口和孔口用速凝水泥封堵。待封堵的速凝水泥固化并具备强度之后，即用手摇泵向注浆管内注入聚氨脂化学浆液，灌浆完毕后，将塑料注浆管对折扎紧并用水泥砂浆将注浆部位抹平。两隧道化学注浆20处，耗水溶性聚氨脂1t。
5.2 速凝水泥封堵
对比较分散的漏点，用具有防水性能的速凝水泥封堵。封堵水泥为525#普通硅酸盐水泥。速凝剂为BS3无机铝盐防水剂。该材料为广西大新化工厂生产的一种新型防水剂，既起促凝作用，又能使水泥具备一定的抗渗能力，达到堵水的目的。使用配比为：BS3：水泥=1：2。采用此配比能使水泥在1min内固化。其施工工艺为：
（1）对于线状裂缝漏水，先沿裂缝凿5～10cm深的V形槽，清洗干净，然后把BS3和水泥按1：2的比例和匀，迅速填进已凿好的V形槽中，压紧压实。封堵完毕后，再用水泥浆将表面抹平；
（2）对于孔洞状漏水，先将漏水处凿成5～10cm深的漏斗形状，并把周围清洗干净，然后将BS3和水泥按1：2的比例和匀用手捏成园锥迅速塞进漏水处压紧压实。若漏斗形状直径大于5cm时，先用堵漏水泥加固漏头形的周边，使漏斗形逐渐缩小，最后将中心漏水处堵死。
參考文献：
[1] 杨彦民. 青海大板山隧道设计[C].
[2] 吕康成等. 寒区隧道春融期渗漏水原因分析及预防方法[J].
[3]李俊法. 歌乐山隧道主要施工技术问题的探讨[J]；
[关键词]：公路隧道 防渗 灌浆
中图分类号：U459.2 文献标识码：U 文章编号：1009-914X（2012）20- 0200 -02
1 引言
该隧道长2750m，分别贯穿两个小山丘，地表至拱顶最大深度分别为62.26m和38.26m。贯穿的围岩为砂质及混质板岩，岩层倾角陡峭，角度在73～83°之间。由于构造破坏作用，岩层十分破碎，节理裂隙发育，隧道施工过程中发生过多次坍塌，地下水赋存于岩层节理裂隙之中，由大气降水补给。两隧道全部采用钢筋砼衬砌，设计砼厚度0.65m，隧道净宽11m，拱顶净高6.5m。隧道于2007年建成之后，漏水滲水严重，两隧道衬砌拱墙的260条接缝中，有254条存在不同程度的渗漏，且构筑拱墙的砼存在蜂窝状洞隙，部分地下水从蜂洞中漏出。接缝和蜂洞渗漏，使整个隧道到处滴水漏水，特别是雨季，部分地段的漏水呈倾盆状下泻，从而影响了隧道的正常使用。
2 防渗堵漏施工方案的确定
隧道漏失的原因主要是衬砌体与围岩之间架空，形成了良好的储水空间；围岩节理裂隙发育及部分地段垮塌，形成了良好的地下水补给通道；砼施工不连续造成的接缝不严，以及砼配比不均，振捣不充分，造成的蜂窝状洞眼，形成了渗水通道。对此，根据以往防渗堵漏施工经验，结合国内堵漏施工技术，采用地表钻孔灌浆与洞内堵塞相结合，以地表灌浆为主，洞内堵塞为辅的施工方法，达到了止水防渗的目的。
2.1 地表钻孔灌浆
在隧道全长上，于地表沿隧道轴线按间距6m，排距2m，呈梅花形布置三排钻孔。利用钻孔至隧道拱顶部位，从钻孔中灌注水泥浆液，在围岩及其与拱顶间实施帷幕、充填灌浆，在围岩中构筑一定厚度的止水帷幕，并在拱周形成一定厚度的防水盖层，切断拱周与围岩之间的地下水的通道。拱周灌浆层设计厚度不小于0.5m。
2.2 洞内封堵
在经帷幕、充填灌浆处理后，拱周地下水通道已被基本隔离，主要漏水通道已被堵塞的情况下，对仍然存在的衬砌体细微孔隙中产生的渗漏，在隧道内实施化学注浆，利用化学浆液堵塞衬砌体上的渗漏通道。对化学注浆后仍然存在的渗漏，则在渗漏部位采用防水水泥砂浆强行封堵，或采用疏导引流并涂抹水泥砂浆封闭，在砼衬砌体表面形成刚性永久性防水层。
3 钻孔施工
3.1 钻孔布置
为使水泥浆液能充分布于隧道拱顶，钻孔布置密度按纵向间距6m，横向间距2m呈梅花形布置。两隧道设计布孔76个，在实际施工过程中，通过观察灌浆时水泥浆液在隧道内的流向，对存在渗漏而浆液不能达到的部位又补加了8个钻孔，以加密灌浆孔间距。为保证钻孔位置及钻孔设计深度的准确性，对钻孔布设采用了日本R2激光测距仪配合蔡司020A经纬仪进行精确测量。点位误差≤±3cm，高程误差≤±5cm。
3.2 钻进设备
根据钻孔深度，采用三套GY—50型油压钻机及其配套柴油机、水泵作为钻进设备。
3.3 钻孔结构和钻进方法
复杂地层用Φ110mm口径开孔，下入井口管，用Φ91mm口径穿过表土风化层后，用Φ75mm口径钻至终孔。岩层较完整时，采用Φ75mm口径一径到底。钻进方法以合金钻进为主，对合金钻进难以通过的坚硬岩层采用Φ75mm口径金刚石钻头钻进。
3.4 钻孔冲洗
一般情况下，采用清水作钻进冲洗液，遇严重坍塌掉块，用套管隔离。终孔后灌注前每孔均进行全泵洗孔，以清除灌注部位衬砌围岩裂隙中的泥质充填物，提高水泥与围岩和衬砌体的固结强度。其操作过程是：当钻孔达到预定孔深并取出岩心后，将钻具下到孔底，用全泵量清水洗孔，当孔口返水时，观察孔口回水情况，直到回水变清并延续十分钟，终止洗孔。若钻孔全泵漏失，孔口不返水，则在终孔后用全泵量持续洗孔1～1.5h。
3.5 钻孔保质措施
作为灌浆孔，最重要的是保证钻孔能准确地钻至隧道拱顶部位，使水泥浆液能灌注到位。钻进时，钻孔钻到拱顶前及拱顶部位时，操作人员一般都有明显感觉，其表现为：
（1）钻速减慢，其原因是衬砌砼的可钻性级别较之围岩，一般都要高些；
（2）钻孔冲洗液严重漏失，有76%的钻孔，其围岩与衬砌体间存在明显的空间，形成漏失通道，当钻具到达拱顶时，钻具下掉，并立即产生全泵漏失。在精心操作的同时，还采取了下列措施：
①精确测量钻具；
②终孔时核正一次孔深；
③严格控制钻进压力，使用刃角锐利的钻头，防止因加压过大而产生孔斜。
4 地表灌浆施工
4.1 灌浆方法与供浆方式
所钻84个灌浆孔中，有64个孔在钻到隧道拱顶时，出现全泵漏失。这一类钻孔的隧道拱顶存在较大的间隙，灌浆阻力不大，故采用常压充填灌浆。另有20个钻孔钻到隧道顶部时，冲洗液漏失量较小或不漏失，大部分或全部冲洗液能从孔口返回，这类钻孔，拱顶与围岩之间的间隙很小，并被泥质充填物所阻塞，必须使用较大的灌浆压力，才能将水泥浆液灌注到拱顶与围岩的间隙和拱顶部围岩的裂隙之中，因此采用了压力灌浆。常压充填灌浆采取集中供浆方式，在隧道分别建立了供浆站，统一集中搅浆，分送各灌浆孔。每钻完一孔，接着进行灌浆，在灌注一孔的同时，另两孔同时进行钻进，平行作业。因压力灌浆的回浆管路不宜太长，故搅浆和供浆工作在钻孔附近进行，采取分散供浆的方式。 4.2 灌浆材料
425#普通硅酸盐水泥，所灌84孔，其中82孔采用纯水泥浆液。该隧道的ZK1孔和ZK19孔因耗浆量太大，为减少水泥用量，在浆液中添加水玻璃作速凝剂，缩短胶凝时间。水玻璃模数为2.4，波美度40°Be，其配比为水泥用量的12%。
4.3 灌浆设备
采用BW250/50柱塞泵及BLW250变量泵作为常压灌浆的供浆及灌浆用泵，用BW120/20泵作为压力灌浆用泵，采用软轴式搅浆机和高压喷射式搅浆搅制水泥浆。Φ50mm钢管和Φ40mm高压胶管作供浆用管。
4.4 常压充填灌浆
钻孔到达隧道拱顶部位时，均产生全泵漏失，灌浆时，对水泥浆液的阻力很小，对此64孔采取了常压灌浆，水泥浆液由供浆站的供浆泵直接送往灌浆孔底。灌浆孔中，浆液由钻杆送往孔底，钻杆下至离孔底0.5m处，并在孔底井壁完整处安装橡胶止浆塞，利用供浆泵的压力和钻孔内浆柱自重压力，向拱楔间隙压送浆液。使浆液充填到钻孔周围的拱顶间隙之中。钻孔灌浆顺序从隧道一端向另一端推进。在灌浆过程中，在隧道内通过对浆液渗漏情况的观察，分析浆液的流向及分布情况，当浆液到达预定部位，再继续灌浆1～1.5h后，作为结束该孔灌浆的条件，使浆液均匀而全面地渗透到拱顶的各个部位。常压灌浆的浆液浓度按水灰比2：1，1：1，0.7：1逐级递增，当浆液沿隧道轴线扩散至钻孔灌浆控制半径的1/2时，加浓一级，当浆液到达控制半径后，用0.7：1水灰比浓度浆液进行覆盖。
5 洞内防渗堵漏措施
地表灌浆之后，隧道拱顶已全面地覆盖了一层水泥，衬砌体接缝及蜂眼基本已被水泥充填，洞内严重的渗漏已被封堵和解决，但是由于衬砌体与围岩间的空间较大，即使在灌注近4t水泥的情况下，也远不能将其填实，所以在隧道拱顶仍然存在着储水空间。由于水泥体本身存在的毛细通道不能完全阻止清水的渗透，同时也由于衬砌体接缝及蜂眼处原先所充填的杂质，在地表灌浆前难以全部清洗干净，所以在衬砌体上仍然存在着细微的过水通道，接缝渗水和轻微滴水现象仍然存在，因此，必须进行洞内防渗堵漏。针对不同渗漏情况，洞内防渗堵漏采取了三种施工方法：
（1）对比较集中的渗漏带，用聚氨脂化学浆液堵漏；
（2）对比较分散的漏点，采用在水泥砂浆中加BS3无机铝盐速凝防水材料封堵；
（3）对全面渗漏的接缝，采用沿接缝设过水通道将漏水引向隧道两帮。
5.1 聚氨脂注浆堵漏
聚氨脂是一种新型高分子化学灌浆材料，遇水后反应生成不溶于水的水合凝胶体以堵塞漏失通道，施工中采用上海隧道公司防水材料厂生产的TZS型水溶性聚氨脂，该材料粘度低，可灌性好。系单液灌浆，操作简便。注浆管的埋设有两种方式：一种是在漏失部位开凿内宽5cm，外宽10cm的梯形槽，槽底放置硬质高发泡塑料条，将塑料注浆管埋至发泡塑料部位；另一种方式是在漏失部位打一直径2cm，深20cm的孔，将塑料注浆管直接插入孔底。槽口和孔口用速凝水泥封堵。待封堵的速凝水泥固化并具备强度之后，即用手摇泵向注浆管内注入聚氨脂化学浆液，灌浆完毕后，将塑料注浆管对折扎紧并用水泥砂浆将注浆部位抹平。两隧道化学注浆20处，耗水溶性聚氨脂1t。
5.2 速凝水泥封堵
对比较分散的漏点，用具有防水性能的速凝水泥封堵。封堵水泥为525#普通硅酸盐水泥。速凝剂为BS3无机铝盐防水剂。该材料为广西大新化工厂生产的一种新型防水剂，既起促凝作用，又能使水泥具备一定的抗渗能力，达到堵水的目的。使用配比为：BS3：水泥=1：2。采用此配比能使水泥在1min内固化。其施工工艺为：
（1）对于线状裂缝漏水，先沿裂缝凿5～10cm深的V形槽，清洗干净，然后把BS3和水泥按1：2的比例和匀，迅速填进已凿好的V形槽中，压紧压实。封堵完毕后，再用水泥浆将表面抹平；
（2）对于孔洞状漏水，先将漏水处凿成5～10cm深的漏斗形状，并把周围清洗干净，然后将BS3和水泥按1：2的比例和匀用手捏成园锥迅速塞进漏水处压紧压实。若漏斗形状直径大于5cm时，先用堵漏水泥加固漏头形的周边，使漏斗形逐渐缩小，最后将中心漏水处堵死。
參考文献：
[1] 杨彦民. 青海大板山隧道设计[C].
[2] 吕康成等. 寒区隧道春融期渗漏水原因分析及预防方法[J].
[3]李俊法. 歌乐山隧道主要施工技术问题的探讨[J]；