高速公路隧道防排水施工技術(shù)

黃壬鵬

（貴州高速公路集團(tuán)有限公司，貴州貴陽(yáng) 550000）

高速公路隧道防排水施工技術(shù)

黃壬鵬

（貴州高速公路集團(tuán)有限公司，貴州貴陽(yáng) 550000）

從高速公路隧道地下水的分布規(guī)律，研究高速公路隧道滲水的機(jī)理，了解地下水對(duì)隧道的作用原理，進(jìn)而總結(jié)出高速公路隧道排水問題，提出防排水施工技術(shù)，包括進(jìn)洞前排水措施、涌水地段防排水、防水材料的填充，二次襯砌排水施工還有運(yùn)營(yíng)過程的維護(hù)，以提高速公路的運(yùn)營(yíng)效率。

防排水；技術(shù)分析；滲漏水；注漿；防水材料

1 高速公路隧道排水問題

高速公路隧道復(fù)雜，應(yīng)對(duì)的地質(zhì)條件多樣，影響高速公路隧道的有高地應(yīng)力、高低溫和地下水等地質(zhì)災(zāi)害，地下水是其中最為突出的問題。高速公路防排水涉及面也廣，有材料、構(gòu)造、施工等方面，目前，國(guó)內(nèi)的高速公路滲漏水災(zāi)害包括拱頂滲水、拱腳滲水、滴水、伸縮縫滲水、淌水、側(cè)墻滲水、局部涌水、道墻積水、涌泥等等，冬季時(shí)節(jié)以冰掛、冰堆、冰坡等災(zāi)害為主。高速公路隧道處于地下水的包圍中，設(shè)計(jì)施工的各種不利因素都可能造成隧道排水體系的紕漏，引發(fā)滲漏現(xiàn)象。

防排水存在的主要問題有施工過程中，隧道防水等級(jí)和要求不明確，只定性不定量，執(zhí)行難度大；地質(zhì)情況復(fù)雜，勘探費(fèi)用高；地下水運(yùn)動(dòng)復(fù)雜，難以計(jì)算，大多數(shù)工作人員對(duì)地下水源和水量流向等勘察不全；國(guó)內(nèi)外隧道設(shè)計(jì)及規(guī)定缺乏可靠的理論依據(jù)；施工隊(duì)伍質(zhì)量不高，施工粗糙；科研設(shè)計(jì)及施工水平低，對(duì)配套設(shè)施研究不夠。

2 技術(shù)分析要點(diǎn)

2.1 進(jìn)洞前的防排水處理

施工之前，要根據(jù)不同的地質(zhì)條件，做好施工的基礎(chǔ)，巖層多裂谷地帶，要先噴射混凝土再對(duì)溝底進(jìn)行鋪砌；積水多的地方，通過挖渠排凈積水后進(jìn)行；在有泉水處，鋪設(shè)排水導(dǎo)管；隧道洞口要設(shè)置截水溝，能夠夠排水，頂部要用防水混凝體育進(jìn)一步噴射，防止漏水現(xiàn)象。

2.2 涌水地段的防排水處理

涌水地段是施工過程經(jīng)常要處理的問題。斷層地帶經(jīng)常會(huì)造成涌水，洞頂巖層厚度太小，裂隙擴(kuò)張，降雨時(shí)水分滲漏也會(huì)造成涌水。我們一般采用的方法是超前鉆孔排水、超前小導(dǎo)管預(yù)注漿堵水和輔助坑道排水。超前對(duì)于圍巖堵水處理，要根據(jù)地質(zhì)和水文條件做好方案再施工。

圍漿注漿堵水是灌注漿液至圍巖區(qū)富水區(qū)域，封堵地層滲水裂隙，減少圍巖滲水。注漿液通常包括水泥漿液、水泥-水玻璃漿液以及化學(xué)漿液，注漿時(shí)候通過從地表鉆孔或者徑向、超前向方式進(jìn)行。

各漿液的材料特點(diǎn)也有差異，水泥漿液優(yōu)點(diǎn)是結(jié)石強(qiáng)度高，配置容易，材料豐富，成本低廉，缺點(diǎn)是顆粒粗，易沉淀，不穩(wěn)定。水泥-水玻璃漿液來源豐富，結(jié)石率高，無毒，易配置，可靠?？梢酝ㄟ^改變水泥和水玻璃的配合比，調(diào)節(jié)擴(kuò)散范圍。化學(xué)漿粘度低，凝膠時(shí)間可控制，穩(wěn)定性好，抗?jié)B性強(qiáng)，結(jié)石率高，但是有點(diǎn)毒性。

巖石裂縫、漿液粘度、凝結(jié)的時(shí)間、注漿的速度和壓力等等，會(huì)影響漿液擴(kuò)散半徑。擴(kuò)散半徑與壓漿壓力和壓入時(shí)間成正比，與漿液粘度成反比。注漿過程還要注意涌水壓力，裂縫大小和粗糙度及漿液性質(zhì)和濃度對(duì)注漿的壓力大小的影響。修建隧道的時(shí)候，要注意減少地下水滲流帶的泥沙，因?yàn)檫@些會(huì)使得圍巖粘聚力下降，加大襯砌的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)，大量的泥沙會(huì)堵塞排水管道，造成隧道滲流。

采用圍巖注漿好處是能夠封堵滲水通道，形成隔水保護(hù)效果，固化的漿液使得圍巖力學(xué)性質(zhì)改善，減輕隧道結(jié)果外水壓力。

此外的涌水集中大范圍的地方，可采用開縫的摩擦錨桿排水后噴錨。也可以使用排水管和匯水孔后，噴射混凝土進(jìn)行防水。

2.3 防水材料填充

利用控制式的排水系統(tǒng)，控制水壓在合理的水平上，在高速公路結(jié)構(gòu)縫隙，諸如施工縫、伸縮縫和沉降縫等地帶，設(shè)置遇水膨脹型防水材料。

選用緩膨的材料，對(duì)于遇水容易膨脹的防水材料要存放在干燥處，防止遇水。工程實(shí)施時(shí)候，可以適當(dāng)控制混凝土的結(jié)構(gòu)裂縫寬度，使用明挖法和暗挖法可以雙重加強(qiáng)外圍約束。在內(nèi)部空隙及襯砌注漿，可以約束防水材料切向膨脹，進(jìn)而防止結(jié)構(gòu)變形過大現(xiàn)象。

如果支護(hù)混凝土脫空，通常用壓漿的方法，使用0.5～1 MPa壓力將注漿材填充進(jìn)去，將積水封閉在圍漿中。不過施工過程要注意周圍結(jié)構(gòu)的變化。

2.4 二次襯砌防排水施工

防水層施工的時(shí)候確保防水板的質(zhì)量，施工前要進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)厚度不均勻啊，縫隙質(zhì)量的要及時(shí)更換或者想相應(yīng)的解決辦法。鋪設(shè)防水板前要保持其平整，切掉露出的鋼筋啊，錨桿等堅(jiān)硬的東西，再用混凝土封堵，再在防水板靠近圍巖處，再鋪設(shè)無紡布，確保防水板不被堅(jiān)硬的物品破壞。拱部和側(cè)墻試著鋪防水板的時(shí)候要控制好固定點(diǎn)的位置，一般頂點(diǎn)離拱部0.6 cm左右，離側(cè)墻1.1 cm左右。不平的地方要多增加固定點(diǎn)，確保固定的效果。噴射混凝土的時(shí)候，要保證能夠密貼混凝土，所以一定要保證防水板平整。在洞內(nèi)鋪設(shè)時(shí)候，由下面往上面鋪設(shè)，環(huán)形布置，將防水板用螺絲固定在膨脹管上。

止水帶施工的時(shí)候，要先確定好止水帶的長(zhǎng)度啊，接頭等等，要保持止水帶的平整，變形縫中心和止水帶中間的空心圓環(huán)重合同一個(gè)位置，位置要找準(zhǔn)。為了保證止水的效果，不能采用打孔的方式固定。

在高速公路鋪設(shè)排水管設(shè)施時(shí)候，要按照施工規(guī)范，首先在，隧道以環(huán)形的方式，鋪設(shè)盲溝，在邊墻兩側(cè)雙打孔波紋集水，將水引入這里，再用橫向的水管引入兩側(cè)更大面積的側(cè)式排水管，將水排出洞外面。如果是路面的水，可以經(jīng)由排水溝排出。它和路基排水溝、截水排水管都是是統(tǒng)一排水系統(tǒng)的。

2.5 運(yùn)營(yíng)過程的維護(hù)

防排型隧道中，如果是襯砌地下水并不是很多，只是浸漬的方式，只需內(nèi)部涂刷防水涂料。施工縫變形后，發(fā)生滲漏的話，要疏干這個(gè)地方的地下水，涂上防水材料。必要的時(shí)候，進(jìn)行開槽修復(fù)，注漿止水。而且還要利用排水系統(tǒng)清理泥沙，排水，保持管道暢通。

［1］ 向喬順，李德星.淺析某高速公路隧道施工技術(shù)［J］.商品與質(zhì)量：建筑與發(fā)展，2012，（4）：184-185.

［2］ 天瑞中，楊耀福.高速公路隧道防排水技術(shù)科技情報(bào)［J］.開發(fā)與經(jīng)濟(jì)，2014，（12）.

［3］ 劉新民.隧道防排水措施鐵路工程學(xué)報(bào)［J］.鐵路工程學(xué)報(bào)，2003，（1）.

U453.6

C

1008-3383（2017）01-0135-01

2016-07-05

黃壬鵬（1988-），男，貴州黔西人，工程師，研究方向：道路橋梁。