公路隧道防排水設(shè)計若干問題探討

彭亞松

（貴州黔城建設(shè)工程有限公司 貴州 興義 562400）

公路隧道防排水設(shè)計若干問題探討

彭亞松

（貴州黔城建設(shè)工程有限公司 貴州 興義 562400）

我國地勢大多以山地丘陵為主，因此公路在修建過程中往往要開山鉆洞，修筑隧道。其隧道質(zhì)量除了山體重力壓迫外，還受滲水的破壞，所以防排水系統(tǒng)必須在隧道中進(jìn)行設(shè)計，用來排除山體滲水，鞏固和提高公路隧道的質(zhì)量，保證交通道路安全暢通，延長使用壽命。

公路隧道；防排水；設(shè)計

引言

滲漏是任何工程建筑中必須考慮的問題，由于滲漏就會破壞工程建筑的墻體，進(jìn)而影響建筑的地基穩(wěn)固性，使工程建筑質(zhì)量嚴(yán)重受損。公路隧道也不例外，而實際上滲漏對隧道的破壞更大，除了對隧道墻體的破壞外，滲漏出的水會溢出路面，從而在路面形成積水，路面長期在積水的浸泡下必然出現(xiàn)裂縫和凹槽，使路面發(fā)生變形，最終導(dǎo)致路基損毀。更為嚴(yán)重的是若遇到冬季，路面積水就會在隧道中結(jié)成冰，這樣就會對過往的車輛造成嚴(yán)重的打滑，從而造成交通事故。不光是路面，凡事發(fā)生滲漏的地方都會結(jié)成冰塊，一旦冰塊消融整個隧道就會出現(xiàn)熱脹冷縮，導(dǎo)致隧道破裂坍塌。因此排水系統(tǒng)防滲漏工作必須得處理好。下面進(jìn)行分析探討。

1 公路隧道發(fā)生滲漏原因分析

要做好公路隧道防排水設(shè)計，首先得弄清發(fā)生滲漏的原因以及隧道中流水的來源，這樣才能進(jìn)行相應(yīng)的排水設(shè)計。公路隧道中滲水主要來自以下方面：

1.1 山體滲漏

山體隧道滲漏是常見的，因為在下雨或者下雪時，雨水就會滲入山體中，一部分隨山體流入地下，一部分則聚集在山體土壤中，這部分水分不易發(fā)生流動儲存在泥土中，因此就會在隧道墻體中發(fā)生滲漏。而且這部分水分也最不好排除，因為流量小往往以水珠的形式外滲，但是滲漏的面積較大，因此久而久之也會對隧道墻體造成破壞。

1.2 隧道流水

這部分水主要是下雨或者冰雪消融由隧道高低不平才流入的積水。這部分水流量較大，最容易排出，但遇到雨季時也會浸泡隧道地基，從而破壞隧道質(zhì)量。這部分積水更為嚴(yán)重的是遇到冬季往往會在隧道內(nèi)部結(jié)成冰塊，對交通安全造成威脅。其次也加速了隧道路面的熱脹冷縮現(xiàn)象，破壞路面路基。

1.3 地下滲水

前面提到，整個山體就是一座滲水器，隧道必須在山體中修建，因此地下滲水也不可避免。而地下滲水還與地下水位有直接關(guān)系，因為隧道地下水位較淺的地方就越容易發(fā)生滲漏，而且有時量還比較大，除此之外就是來自下雨流入的積水。由于排水不暢因而也會滲漏。

2 滲漏對公路隧道各方面的影響

2.1 容易產(chǎn)生熱漲冷縮現(xiàn)象

熱脹冷縮是各種工程建筑最大的病害，由于熱脹冷縮從而導(dǎo)致建筑發(fā)生裂縫，裂縫就會導(dǎo)致建筑坍塌、斷裂，對于公路隧道更為嚴(yán)重，坍塌、斷裂就會直接導(dǎo)致隧道墻體脫落，在山體重力的壓迫下，整個公路隧道就會倒塌，對道路交通是極不安全的，會造成毀滅性的隧道交通事故。

2.2 地質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生運動

由于山體內(nèi)部發(fā)生漏水，所以山體泥土也隨著滲漏發(fā)生移動，這種移動雖然很輕微，但是日積月累就會造成山體內(nèi)部重力不平衡，造成山體運動，對隧道墻體受壓也會不平衡，從而造成隧道坍塌。其次地下水常常會存在較強的動水壓力以及靜水壓力，會導(dǎo)致公路隧道結(jié)構(gòu)穩(wěn)定及使用質(zhì)量受到不良影響。最后由于部分地下水具有較強的侵蝕性，嚴(yán)重危害著公路隧道的結(jié)構(gòu)。因為混凝土是多孔形態(tài)的，具有固液氣這幾種物質(zhì)形態(tài)的非均質(zhì)材料。如果其周圍的環(huán)境包含某些侵蝕性物，則混凝土內(nèi)部極易受到侵染。這些侵蝕性物進(jìn)入到混凝土內(nèi)部后，會和其中的鋼筋以及混凝土發(fā)生化學(xué)反應(yīng)以及物理反應(yīng)，進(jìn)而導(dǎo)致混凝土逐漸的被破壞、被侵蝕，致使混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量、使用年限以及耐久性降低。地下水中較為常見的侵蝕性物質(zhì)主要有氯化物型、硫化物型、或者是碳酸型等。

3 公路隧道防排水設(shè)計方法

3.1 提高隧道設(shè)計

設(shè)計隧道我們從以下方面入手：①隧道墻體設(shè)計，對隧道洞內(nèi)的大涵管進(jìn)行材質(zhì)處理，涵管內(nèi)部除了埋設(shè)鋼筋外，涵管外壁涂抹瀝青漆，或者涵管外壁燒制成鋼化陶瓷。涵管內(nèi)壁裝訂塑料膜，通過外層和內(nèi)層措施有效杜絕隧道墻體滲漏。②隧道路面設(shè)計，在隧道路面中每隔一段距離，加入小型涵管，用來排除路面積水。隧道路面應(yīng)與隧道墻體間隔開來，在間隔處，也就是隧道墻角加入排水管，或著排水溝，用來引流墻體和路面以及地下水。在修筑隧道排水溝盡量設(shè)置坡度，這樣就會及時排空積水。

3.2 加強隧道地基建設(shè)

要做好隧道排水工作，隧道地基建設(shè)非常重要，因為隧道地基本身就可以堵住地下水的滲漏。我們可以在地基內(nèi)部裝入排水管，地基排水管應(yīng)與路基排水管、墻角排水管相通，這樣就可以源源不斷排除隧道滲水。其次對隧道地基混凝土進(jìn)行處理，除了提高質(zhì)量外，還應(yīng)干燥，這樣可以吸收滲漏的水分，從而達(dá)到排水的目的。

3.3 對排水溝的處理

排水溝修建完畢后，應(yīng)在排水溝表面涂抹瀝青油，瀝青油一方面可以阻止雨水流入排水溝滲入地基中，另一方面有效阻止過往車輛遺留下的有毒液體和易燃液體，這些液體會腐蝕排水溝和路面，進(jìn)而影響隧道地基質(zhì)量。排水溝可以及時排除有毒液體，防止有毒液體蒸發(fā)和擴散，一旦蒸發(fā)擴散是很難排除的，因為一般隧道是狹長的空間，空氣流通較慢，所以有毒氣體也難以排除，從而對過往的司機造成傷害。

3.4 及時清理和維護(hù)公路隧道

排水管、排水溝往往是最薄弱的環(huán)節(jié)，通過隧道的車輛，司機和乘客往往會仍車窗垃圾，如塑料袋、飲料瓶等，這些垃圾將會封堵排水溝、排水管入水網(wǎng)或者入水口，從而造成排水系統(tǒng)癱瘓，難以及時排除地下水或者隧道墻體滲水。這就需要對隧道進(jìn)行人工清理垃圾。其次在冬季的時候還要及時清理積雪和冰塊，只有及時清理掉才能保障隧道交通安全。最后對隧道內(nèi)的排水管、排水溝進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)有破損的排水管應(yīng)及時更換掉，以免排水不暢。在檢查的時候還應(yīng)對隧道墻體進(jìn)行檢查，如果發(fā)現(xiàn)有裂縫的墻體也應(yīng)及時拆除和更換新的隧道墻體，以免造成隧道墻體坍塌。

3.5 復(fù)合式防水層

復(fù)合式防水層是復(fù)合式襯砌隧道防排水的主要方式，在隧道的襯砌內(nèi)面安裝排水設(shè)施.不但施工簡單，可選用不開鑿襯砌方式，而且工程量也相對較小。但缺點是疏干圍巖的范圍相對來說比較小，并且難以對準(zhǔn)隧道內(nèi)外的地下水露頭部位，不宜在冬季極易出現(xiàn)冰凍的地段。泄水孔、環(huán)向及橫縱向排水、集水鉆孔等是常用的排水設(shè)施型式，復(fù)合式防水層的施工需要嚴(yán)格的按照國際標(biāo)準(zhǔn)（GB12952-2003）執(zhí)行。防水層由防水板和土工布構(gòu)成，防水板的作用是將地層滲水擋在二次襯砌之外。而土工布的作用主要是保護(hù)防水板，以免遭受尖銳物的損壞。復(fù)合式防水層的材料要盡量的采用寬幅高分子的柔性防水卷材，幅寬范圍為5～ 8m，防水層搭接寬度要大于10cm。結(jié)合部要采用真空加壓檢測法檢測，檢測標(biāo)準(zhǔn)為 0.2MPa壓力作用下，5min之內(nèi)達(dá)到0.16MPa以上。

4 結(jié)語

防排水是隧道工程中非常關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)，不僅關(guān)系到隧道美觀，而且影響到隧道的結(jié)構(gòu)和營運安全。雖然我國現(xiàn)階段的隧道排水技術(shù)和排水功能已經(jīng)取得了不小的進(jìn)步，然而從實際應(yīng)用來看，還存在著不小的問題。因此要認(rèn)真仔細(xì)探討、研究公路隧道漏水、滲水出現(xiàn)的原因，公路隧道的防排水是一項系統(tǒng)工程，它與工程水文地質(zhì)條件、防排水設(shè)計、防排水材料的選擇、施工技術(shù)和工藝、管理水平等都密切相關(guān)。因此要認(rèn)真總結(jié)工作經(jīng)驗和自身的不足之處，發(fā)現(xiàn)問題及時處理，為我國的公路隧道交通建設(shè)做出貢獻(xiàn)。

[1]蔣樹屏.我國公路隧道建設(shè)技術(shù)的現(xiàn)狀及展望[J].交通世界，2003（3）：22～27.

[2]陳劍鋒.公路隧道防排水技術(shù)研究[J].城市道橋與防洪，2013（12）：77～ 80.

[3]張治國.公路隧道防排水施工技術(shù)[J].交通標(biāo)準(zhǔn)化，2010（20）：103～105.

U453.6

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1673-0038（2015）37-0329-02

2015-8-12