地下水对隧道衬砌的耐久性影响及富水隧道复合结构体系防排水技术

隧道所处地质环境复杂，各种因素均将对衬砌混凝土的耐久性产生影响，其中围岩的水文地质条件是主要影响因素之一。

1.富水隧道衬砌结构耐久性

富水区水源丰富，隧道结构常年处于地下水中，如水底隧道穿越介质常为饱和含水层。当隧道穿越淡水江河时，地下水组成成分中侵蚀性物质含量极低，一般不会对混凝土衬砌的耐久性产生严重的腐蚀作用。衬砌钢筋锈蚀常常主要由混凝土碳化引起，在设计基准期内，主要考虑龄期对混凝土碳化程度的影响。海底隧道周围地层中的地下水含有各种腐蚀性盐，将对混凝土及钢筋产生严重锈蚀作用，影响衬砌混凝土的耐久性。与此同时，经通风系统进入隧道的气流也将因风井靠近海岸而可能把含有腐蚀性的物质带入隧道，从而对隧道结构临空面产生影响，加速混凝土结构的碳化速度，缩短混凝土衬砌结构的使用寿命。

水下隧道衬砌结构与围岩介质的接触面通气条件较差，空气密封性较好，氧气（O2）和二氧化碳（CO2）都不易进入，因此，大气的碳化腐蚀作用主要发生在隧道结构临空面上。(https://www.xing528.com)

2.山岭隧道衬砌结构耐久性

山岭隧道可分为越岭隧道和旁山隧道两类。其中越岭隧道多为长大隧道，一般穿越地形陡峻地段，沿线工程地质和水文地质条件多变，隧道衬砌结构可能会因地下水含有氯盐和硫酸盐而受到侵蚀，从而影响混凝土结构的耐久性。例如，在我国青海地区建造隧道时，常需通过盐碱地层，因此混凝土衬砌易受到盐类的侵蚀。旁山隧道一般埋深较浅，地层受风化作用的影响较大，而含侵蚀性盐类的可能性则相对较小。显而易见，山岭隧道的围岩地层含有侵蚀性盐类，衬砌混凝土与围岩的接触面易于受到侵蚀，使其耐久性显著降低。