毛細(xì)透水帶在公路隧道襯砌排水系統(tǒng)中的應(yīng)用

于福柱

（中鐵建大橋工程局集團(tuán)第一工程有限公司，遼寧 大連 116083）

毛細(xì)透水帶在公路隧道襯砌排水系統(tǒng)中的應(yīng)用

于福柱

（中鐵建大橋工程局集團(tuán)第一工程有限公司，遼寧 大連 116083）

本文介紹了上武高速公路分水巖隧道工程的概況，毛細(xì)透水帶排水原理及性能。

公路隧道；襯砌外排水；毛細(xì)透水帶

目前公路隧道工程設(shè)計一般通過滿鋪防水板及環(huán)向排水管相結(jié)合，通過縱向排水系統(tǒng)對隧道周圍地下進(jìn)行排放，達(dá)到隧道防排水目的，建立安全，可靠的襯砌排水系統(tǒng)。

1 工程概況

上武高速公路S1標(biāo)分山關(guān)隧道位于江西省鉛山縣，武夷山鎮(zhèn)，分石村抵觸武夷山脈，單洞長2760m，圍巖復(fù)雜變化，滲水量達(dá)到4600ml/d。隧道設(shè)計規(guī)劃是環(huán)向選擇HC-3.5單向軟模式的排水管排水，距離是5道/25m；滲水相對聚集位置選擇Ω型彈簧性質(zhì)的排水管排水，距離根據(jù)V級襯砌地段5m；防水選擇的是1.2mm高的EVAP防水材質(zhì)及300g/m2沒紡布構(gòu)造的雙面復(fù)合防水層。由于K702+100～+500段，滲水量大，流沙多的特點，在襯砌及環(huán)向排水管之間增設(shè)毛細(xì)透水帶更能解決隧道防排水功能。

2 毛細(xì)透水帶排水原理及性能

2.1 毛細(xì)透排水帶構(gòu)造和排水原理研究

毛細(xì)透水具備精致的選擇四類大自然現(xiàn)象（毛細(xì)、虹吸、重力、表面張力）自身形成的吸水、過濾、密封、排水等行為，根本的隔絕了普通導(dǎo)、過濾排水形似不難淤堵引發(fā)的問題。

（1）斷層是“Ω”樣子的排水管道，里面排水圓孔半徑是0.5mm，但是滲透水溝槽寬度僅僅為0.3mm，這類的構(gòu)造實現(xiàn)毛細(xì)現(xiàn)象出現(xiàn)的基礎(chǔ)，受到毛細(xì)力影響的地下水通過滲進(jìn)水溝槽滲入了排水通道。（2）水流滲進(jìn)了排水通道，因為滲透水溝槽寬為0.3mm，和排水通道（半徑為0.5mm）比較起來更加的小，受到液體表層張力的影響，水流不可以由于重力影響而排除毛細(xì)滲過排水帶上的排水通道。（3）因為滲透水溝槽寬是0.3mm，可以全面的避免地下水里很多的泥沙等東西滲進(jìn)排水通道里；此外，毛細(xì)透排水帶排水層往下的情況下，能夠選擇“重力”分離概念，讓土壤顆粒自己的往下下沉， 但是水分子由于水頭帶來的壓力往上擠進(jìn)了毛細(xì)管，引起水土分離自己走自己的路。所以能夠避免泥沙滲進(jìn)排水體系，方面排水體系被堵。（4）當(dāng)基面參差不齊的情況下，能夠選擇水位差出現(xiàn)的虹吸力還有水流重力影響，把水盡快的排除，不可以由于基面參差不齊而作用于排水功效。

2.2 毛細(xì)透排水帶用在襯砌外排水體系的適用性的研究

（1）適應(yīng)基面形變水平很大：選擇不堅硬的PVC材料構(gòu)建出來，同時厚度單單是2mm，對參差不齊的隧道開始階段的支護(hù)表層展現(xiàn)一定的適應(yīng)水平，可以進(jìn)一步的和基層緊貼。（2）抗壓能力強(qiáng)：毛細(xì)透排水帶里面的透排水通道斷層是“Ω”樣子，可以改變應(yīng)力位置，方便增強(qiáng)材料的抗壓水平，有關(guān)實驗驗證了毛細(xì)透排水帶抗壓強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了3MPa，可以承擔(dān)重復(fù)的襯砌混凝土施工時候的擠壓力影響，能夠全面防止重復(fù)襯砌施工在襯砌外排水體系帶來的作用。（3）透排水水平好：開孔率超過了25%，適應(yīng)吸水面積不小， 透水系數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了0.2 cm/s，每平米的排水有1h能排水1.8m3～2m3，排水水平十分普遍的材料具有很大的優(yōu)越性。（4）很難堵塞：因為毛細(xì)透排水帶無法比擬的透排水構(gòu)造的規(guī)劃，可以全面的避免泥沙滲進(jìn)排水體系，能夠避免排水體系由于泥沙被堵塞。（5）耐久性極高：毛細(xì)透排水帶選擇PVC復(fù)合材料構(gòu)造出的，展現(xiàn)出適當(dāng)?shù)目估八毫研?，同時展現(xiàn)優(yōu)質(zhì)的抗酸及堿腐蝕性。

（1）鋪設(shè)毛細(xì)透排水帶的策略

毛細(xì)透排水帶屬于環(huán)向排水裝置，關(guān)鍵順著隧道橫斷層進(jìn)行設(shè)置，當(dāng)進(jìn)行布設(shè)的時候，需把毛細(xì)透排水帶沒有打開的槽面和隧道開始階段的支護(hù)基面貼近，開槽層貼近防水面的土工織物。這類布設(shè)模式的優(yōu)點在于選擇毛細(xì)透排水帶給泥沙及水劃分的功效，很大程度的防止了泥沙滲進(jìn)排水體系里。此外，毛細(xì)透排水帶順著豎直方向根據(jù)下述策略鋪設(shè)： ①毛細(xì)透排水帶豎直的舉例需根據(jù)圍巖類別及滲水總數(shù)明確，Ⅱ、Ⅲ類別的圍巖距離能夠是5m，Ⅳ級及Ⅴ類別的圍巖參考滲水狀況予以提高密度到2m～3m； ②在滲水總數(shù)不小同時密集的位置，加密排水帶距離到2m～3m，同時根據(jù)改變排水帶布置舉例把毛細(xì)透排水帶到清晰滲漏領(lǐng)域里的中間位置，滲漏領(lǐng)域不小的情況下需要安置多條。

（2）毛細(xì)透排水帶的固定策略

毛細(xì)透排水帶是薄帶樣子的材料，固定時候需防止在它的自己的損傷，防止作用于排水的水平。給這個毛細(xì)透排水帶的固定需選擇的是鋼釘還有夾板進(jìn)行固定，固定位置的距離是拱位置是1.0m、邊墻是1.5m。固定透排水帶的材料規(guī)定是：鋼釘長在5cm左右就行；夾板能夠使用鋼板、非軟性的塑料板等，僅僅符合固定標(biāo)準(zhǔn)就行。

（3）和豎直排水管的連接處理策略

毛細(xì)透排水帶于隧道邊墻底端和豎直的排水管緊密連接：豎直排水管上和毛細(xì)透排水帶連接位置需切槽，切槽長度需是毛細(xì)透排水帶寬+5mm，寬度需是毛細(xì)透排水帶厚的+0.5mm，把毛細(xì)透排水帶放置在豎直的排水管里，插入長度需要是20mm～50mm。此外，排水帶后方的光面還有兩側(cè)選擇熱熔硅膠和豎直的排水管膠合。

（4）毛細(xì)透排水帶接頭還有端頭處理策略

要想保證排水體系的有效性，毛細(xì)透排水帶需盡可能的降低接頭總數(shù)，需要建立接頭的情況下，需讓接頭處在隧道拱腰的下方。接頭位置的鏈接策略是選擇搭接模式，水流上方的排水帶包含了下游排水位置，搭接長度應(yīng)大于5cm，同時于接頭位置建立固定位置。此外，要想防止泥沙滲進(jìn)排水帶，逆水流位置外漏的排水帶端頭需選擇熱熔硅膠把端部1cm領(lǐng)域里的透排水通道進(jìn)行堵塞。

（5）開始階段支護(hù)滲漏水處理策略

開始階段的噴混凝土分級別的支護(hù)時候，觸碰極其密集的漏水位置，于漏水位置建立毛細(xì)透排水帶把密集的滲流往隧道底端豎直的排水管進(jìn)行引流，同時于滲漏密集位置構(gòu)建2cm引水孔到排水帶。

結(jié)語

本文闡述了毛細(xì)透水帶于步入武高速公路分山關(guān)隧道里的廣泛的使用，毛細(xì)透水帶做到吸水、過濾、密封、排水等步驟，處理了普通導(dǎo)、過濾排水辦法不難淤堵失效的現(xiàn)象，排水效果優(yōu)質(zhì)，大大的處理了隧道襯砌方面的滲漏水問題，給隧道有序使用安全打下了扎實的基礎(chǔ)。毛細(xì)式透水帶于不簡單的地質(zhì)還有滲水量不小的隧道里擁有極佳的拓展的優(yōu)勢。

[1]高虎軍，戴桂華.毛細(xì)透排水帶在張花高速公路青坪隧道襯砌防排水中應(yīng)用[J].湖南交通科技，2012（03）.

[2]呂康成，崔凌秋，等.隧道防排水工程指南[M].北京：人民交通出版社，2005.

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