百色公路隧道工程防渗漏防火措施讨论

黄卓宇

（百色市开发投资集团，广西 百色 533000）

百色公路隧道工程防渗漏防火措施讨论

黄卓宇

（百色市开发投资集团，广西 百色 533000）

文章通过对百色公路隧道渗漏水和火灾的危害的进行分析，从多个角度详细探讨了针对渗漏水和火灾的有效防范措施，为后续的百色公路隧道的设计、施工和维护提供研究提供参考和借鉴。

公路隧道；渗漏水；火灾；防治措施

公路隧道作为公路交通的咽喉，是高速公路或城市快速路、主干路的关键节点工程，在交通路网中的作用越来越重要。同时，隧道路段不仅是交通事故的易发路段，而且隧道内渗漏和火灾事故往往后果严重，并且难于处理。

百色市位于广西西部即桂西地区，大地构造位于扬子准地台与华南褶皱系结合部位，右江大断裂自西北向东南贯穿本区，区域构造称为右江再生地槽，而该区域又处于滨太平洋—喜马拉雅两大构造的复合部位。由于特殊的地理位置和特殊的地质构造，造成百色市境内地层褶皱发育，断层发育，主要有石牙、溶沟、溶洞、漏斗、落水洞、岩溶管道、溶蚀裂隙、暗河等，且地表水补给迅速，而公路隧道的主要部分处在山体或地表下，如防护措施不到位，会出现渗水、漏水、衬砌破裂等危害，一旦发生以上事故将导致人员伤亡、设施毁坏、交通中断，甚至造成环境破坏，造成无法估量的经济损失。本文以百色公路隧道为研究对象，分析各类公路隧道渗漏和火灾的原因，提出切实可行的防渗漏和防火的措施，为今后百色其他公路隧道设计和建设提供参考依据。

（一）公路隧道渗漏和火灾危害

1.公路隧道渗漏危害

（1）渗漏水锈蚀和影响公路隧道内线路等设备的运营。渗漏水长期腐蚀隧道内的电气设备，缩短线路设备的使用寿命，增加维修费用。比如影响电源线、导线和绝缘子等设备的安全运营，引发设备失效、短路、跳闸、漏电、断电、照明故障，甚至会引起火灾或造成人员触电事故。

（2）由于百色地区雨季降雨量大，如果发生渗漏水后，积水排泄不及时，长期侵蚀隧道路面，形成路面坑洼不平，会引发过往车辆打滑、空转、侧翻，追尾等造成安全事故。渗漏水长期浸泡引发路基下沉、基地裂损、翻浆冒泥等病害。

（3）渗漏水促使混凝土衬砌风化、剥蚀、脱落，降低寿命，对衬砌危害极大，酸性液体、盐碱性液体以及衬砌材料质量等因素都会减短衬砌的寿命。长期的渗漏水会溶解、侵蚀衬砌内的混凝土，造成衬砌的承载能力和抗震能力的降低，增加了公路隧道的维护费用。渗漏水还会软化围岩，引起围岩变形。

2.公路隧道火灾危害

（1）随机性大。隧道火灾发生的时间、地点、规模、形态等都具有很大的随机性。

（2）汽车起火爆发成灾的时间一般为5～10min，并且公路隧道的管道、风道以及斜洞本身的结构特性都十分有利于火灾的蔓延，如果在发生火灾时未能及时控制通风设备，会加快助长火灾蔓延。火灾产生浓烟积聚不散，公路隧道无窗户，出入口少，迅速充满全洞，造成缺氧和能见度降低，人员疏散困难。同时，地下工程密闭条件好，热量不易散出。火势猛烈阶段，温度可达1000℃以上，上千度的高温会使隧道内外的石头飞崩，严重的地方拱板坍塌，造成严重的后果，见表1。

表1 公路隧道火灾时温度变化与损坏程度

（3）隧道发生火灾时可能将隧道照明系统破坏，隧道出入口少，通道狭窄，以及浓烟、高温、缺氧、有毒、视线不清、通信中断等原因，大型灭火设备无法进入，救人、灭火难度较大。因此经济损失大，人员伤亡多。

（二）公路隧道渗漏防范措施

防渗漏是公路工程项目中不可回避的一个问题，做好防渗漏工作，可以延长公路隧道工程项目的使用寿命，强化公路隧道工程构建的使用功能，减少公路隧道工程维护成本。公路隧道工程中的防渗漏措施一下几点：

1.注浆处理

对岩体完整、其结构性能可保证开挖安全，但大面积淌水流量大于控制排水量，且预测地下水压力较小时，实施开挖后全断面径向注浆，为保证衬砌拱顶厚度及衬砌与岩面密贴，加强防水效果，在衬砌混凝土的拱顶部位变更增加了预埋注浆钢管（不穿透防水板，间距25m），沿纵向自低向高依次进行了注浆处理。根据施工条件，通过试验确定使用水泥浆液配比可见表2。

表2 注浆材料浆液配比

2.防水渗漏新材料的应用

（1）LW/HW水溶性聚氨酯化学注浆液

水溶性聚氨酯化学注浆液具有良好的亲水性，遇水可分散、乳化而凝固，适用于潮湿或带水部位的防渗堵漏处理。LW水溶性聚氨酯的固结体是一种弹性体，伸长率达300%；而且遇水会膨胀，其体膨胀率达250%，具有弹性止水和以水止水的双重功能。尤其适用于变形缝的处理。HW水溶性聚氨酯的可灌性好、强度高。

（2）凯利特堵漏宝

凯利特堵漏宝具有快凝、快硬、快速止水堵漏，抗渗防裂、永久防水等特点，与新老混凝土、砖、石、铁皮基层粘结牢固，可带水作业，防火、无毒。

（3）IP-11

IP-11以多氰酸酯和多羟基聚醚进行聚合化学反应生成的高分子化学注浆堵漏材料。对建筑物结构之渗漏水有立即止漏的效果，可用于地铁隧道、裂缝、施工缝、伸缩缝等止漏工程。

3.公路隧道衬砌防范措施

（1）公路隧道衬砌损害整治措施

公路隧道衬砌损坏的修复复杂艰巨，要综合分析造成其损坏的原因，制定合理、高效的治理办法。主要采用加固围岩，结合衬砌固化的办法，现阶段主要采用注浆加固、补强结构和重建等方法。对于结构稳定的围岩可应用注浆加固法，缓解衬砌的受力情况；加固衬砌结构可采用补强结构法，加强衬砌的承受能力；对于衬砌损坏严重的情况，要进行拆除重建。

（2）公路隧道衬砌侵蚀防治措施

针对衬砌的侵蚀情况，做好工程勘测，了解当地的地质、水文情况，查明侵蚀媒介的源头及成分，结合对衬砌的侵蚀程度，合理补救。侵蚀的原因主要有是腐蚀介质、易腐蚀物、地下水的流动，可采用密实性、防水性的材料进行衬砌的构造，避免腐蚀介质的侵蚀，可以通过排水渠解决相应问题。

（三）公路隧道火灾防范措施

1.公路隧道的固定消防措施

喷淋灭火系统分为消火栓系统、水成膜泡沫灭火系统、自动喷水灭火系统及泡沫-水喷淋系统。在整条隧道内，每隔一定的距离提供一个应急点（100～200m）。每个应急点有一个电话，两个灭火器和一个消防栓以供应急使用。水喷雾灭火系统具有灭火减烟功能，同时用水量少、管道细小、消防供水排水简单等优点。

2.防火新材料的应用

（1）空心玻璃微珠改性丙烯酸

添加空心玻璃微珠可改变非膨胀型丙烯酸乳液涂料的防火性能，当空心玻璃微珠用量为6%时，火焰传播长度和背火面温度较未添加之前分别下降约30%和15%。空心玻璃微珠属于无机材料，其防火性能主要源于其物理隔热作用。当用量适宜时，空心玻璃微珠可在材料表面形成完整的覆盖层，其优异的中空隔热结构可提高涂料的防火性能。

（2）喷射无机纤维防火材料

人造无机纤维有硅酸铝棉、矿棉、岩棉和玻璃棉等。硅酸铝棉是石英和氧化铝混合熔化喷丝成型的产物；矿棉、岩棉是玄武岩或辉绿岩熔化喷丝成型的产物；玻璃纤维是生产玻璃的原料在高温下熔化喷丝成型的产物。这些纤维直径都很细，仅几个微米，外观形状和棉花相似。这些材料保留了原来材质熔点高、耐高温、不燃、不产烟、耐候、性能稳定等优良特性，同时又具有新的优良特性，如容重轻、有柔性、导热率低、吸声及可再成型等。

（3）单组分无机非膨胀涂料

单组分非膨胀涂料的主要组成包括粘结料，阻燃剂、轻质填料，纤维，聚合物，填料以及其他助剂，如缓凝剂、促进剂、纤维素醚、引气剂等。可再分散乳胶粉对轻质砂浆的改性作用以及在轻质保温砂浆等得到广泛的应用和认可。它在提高轻质砂浆的粘接强度、耐水强度、耐冻融循环、抗压强度、施工性和后期防开裂性等均有很大的提高。

3.公路隧道交通管理系统

公路交通隧道一般交通流量大，在各种缓解交通的措施中，避免交通堵塞是在发生火灾时减小风险的主要措施。而避免交通堵塞的最佳方案是采用交通管理系统[5]。采用交通管理系统的优点，不仅是紧急情况时所采用的应急措施，而且可用一般情况下的隧道风险补救措施，其有效性随时得到测试和检验。采用交通管理系统可以从根本上避免重大灾难事故的发生。

（四）结语

随着百色经济建设快速发展，公路隧道事业也将持续、快速、蓬勃发展，修建山区高速公路、城市道路中的大而长、多系统复杂公路隧道工程将成为百色今后公路建设中一个重要的项目，为了完善和提升百色路网交通能力，改善交通状况，只有保证其安全性才能保证其高效、舒适、经济地为人民的经济生活服务，相应的防渗漏防火灾工作也必须及时跟上。只有在不断落实科学发展观的基础上，实行科学管理，构建、完善防护预警措施，才能及时、快速、简便而又规范地指导隧道防渗漏防火灾，确保公路隧道安全运营，有效维护隧道在设计使用年限内的安全使用。

[1] 祝存芳.隧道排水施工质量控制[J].中国公路,2008, (20).

[2] 邓念兵.长大公路隧道防火救灾对策研究[D].长安大学,2003-05.

[3] 郭泽刚.浅谈隧道防排水设计与施工技术[J].山西建筑,2009,35(33):333-334.

[4] 陶西贵.公路隧道渗漏问题检测分析及治理[J].地下空间与工程学报,2008,(3).

[5] 何川,李祖伟,方勇,等.公路隧道通风系统的前馈式智能模糊控制[J].西南交通大学学报,2005(5).

U459.2

A

1008-1151(2011)05-0072-02

2011-02-15

黄卓宇（1983－），男，百色市开发投资集团助理工程师。