公路隧道防排水設(shè)計的幾點(diǎn)思考

岳明遠(yuǎn)

摘 要：隨著我國公路建設(shè)工程的加快，特別是高速公路進(jìn)入山區(qū)后，修建了越來越多，越來越長的公路隧道，隧道排水設(shè)計與施工問題也日漸突顯。

關(guān)鍵詞：公路隧道；排水設(shè)計；思考

公路隧道越來越多地被用于解決經(jīng)濟(jì)環(huán)保、線路長度、公路縱平面線形標(biāo)準(zhǔn)、路基深挖等一系列問題。由于經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，社會對公路隧道的建設(shè)要求越來越高，不僅要求滿足各項(xiàng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，而且要有安全流暢、清潔、干燥的洞室環(huán)境，以確保車輛安全正常地運(yùn)行。因此，公路隧道的防排水問題就成為確保安全、正常運(yùn)行的必要條件之一。從我國目前已建成的公路隧道情況來看，仍然存在著不同程度的滲漏水現(xiàn)象，主要有路面滲水、混凝土襯砌內(nèi)滲水、施工縫漏水等。這不僅影響著行車安全，而且對隧道的結(jié)構(gòu)、管理設(shè)施、電器設(shè)備以及隧道洞內(nèi)的外觀也有很大影響。滲漏水問題已成為隧道施工的一項(xiàng)多發(fā)病，必須引起高度重視。

1 洞身襯砌結(jié)構(gòu)防水

1.1 防水板防水

隧道洞身、橫通道及其它各種附屬洞室在初期支護(hù)和二次襯砌之間拱頂至邊墻腳下縱向排水管范圍設(shè)置防水板及無紡布，全隧道鋪滿。防水板具有強(qiáng)耐腐蝕，耐老化，高強(qiáng)力及耐穿刺的特性，且設(shè)在防水板上的防滲肋，可有效的控制滲漏范圍，可有效的、方便地尋找到漏水位置，及時處理?？紤]到防水板較?。ㄍǔ２恍∮?.2mm），土工布一方面起到防止初期支護(hù)表面堅硬部分，刺破防水板的作用，另一方面起到反濾作用，過濾滲透水中微小土粒，防止堵塞排水管。明洞部位一般在襯砌外層鋪設(shè)雙層無紡布中夾防水板，構(gòu)成復(fù)合防水層，并在洞頂回填土表面夯填50cm厚粘土隔水層。在襯砌內(nèi)，特別是滲漏水地段，壓注水泥砂漿或水玻璃漿液可起到良好的防水作用。拱部以堵為主，墻部的水可引至排水溝。在軟弱圍巖區(qū)域施工時，可采用管棚超前注漿，以固結(jié)巖層，達(dá)到防水、堵水的效果。

1.2 三縫防水

所謂三縫，即施工縫、變形縫、沉降縫。以往的工程中，在施工縫處采用中埋式遇水膨脹止水條，沉降縫、變形縫采用中埋式橡膠止水帶，并在縫中填瀝青木絲板等防水材料。下圖為某項(xiàng)目隧道施工縫及變形縫的防排水設(shè)計。

2 防水層施工及質(zhì)量

防水板種類繁多，為塑料、橡膠制品，主要的品牌有PVC、EVA、LDPF、PB等，厚度1.2～2mm，質(zhì)量0.3～0.4kg/m2。土工布對防水板有保護(hù)作用，減少防水板因磨擦、張拉而破裂的可能性。防水板單幅寬2.0m，沿隧道環(huán)向鋪設(shè)，每環(huán)防水板、土工布重約30余公斤。初護(hù)之后拱頂至拱腳高度9m左右。為鋪設(shè)防水板，需制作一個可縱向移動的工作臺架。要把防水板釘在初護(hù)面上，有兩種方法：一是用鋼釘將防水板釘在初護(hù)面上，釘孔處要用防水板膠貼密封，防釘孔漏水。二是防水板與土工布在工廠已膠合的防水卷材，在土工布上已穿有繩帶，繩帶間距約0.8m×1.0m。對此類防水卷才，則先用沖擊鉆在拱墻上打眼，在眼內(nèi)打釘，將防水卷材之繩帶系在釘上。此種方法目前使用較多。鋪設(shè)防水板的要求是：噴混凝土表面不得有錨桿頭或凸凹不平部位應(yīng)修鑿或噴補(bǔ)，兩固定點(diǎn)間防水板不得繃緊，澆混凝土?xí)r使防水卷材要緊貼巖面或初護(hù)噴混凝土面，相鄰兩環(huán)連接，搭接寬度不少于10cm，采用電熱焊接或防水板廠家提供的防水板專用的膠劑膠接。接頭要連接緊密，不滲水，且有一定的抗拉強(qiáng)度。影響防水板鋪設(shè)質(zhì)量因素有：

（1）開挖面或初護(hù)面凸凹不平，防不板背面有空洞空隙。

（2）開挖面或初護(hù)面有突起棱角刺破防水板。

（3）由于防水卷材自重拉斷掛繩，拉裂接頭。

（4）后道工序鋼筋拱架施工時，防水板被鋼筋刺破，被電焊燒破。

（5）二襯安裝端頭模板及端模加固件時，防水板被拉裂。防水板鋪設(shè)均在簡易的腳手臺架上進(jìn)行，承包人自檢、監(jiān)理復(fù)檢都得攀桿爬高，可能出現(xiàn)漏檢。因而雖從理論上設(shè)計解決了隧道防水問題，而實(shí)際滲漏現(xiàn)象常有發(fā)生。

3 嘗試用膨脹水泥混凝土防水資料整理：久久建筑資料網(wǎng)

隧道防水，目前普遍采用防水卷材，雖行之有效，但存在弊病，據(jù)盧堅、劉克忠等《AEC膨脹水泥特性和隧道襯砌》一文介紹，AEC膨脹水泥有良好的抗?jié)B性能，經(jīng)試驗(yàn)，AEC膨脹水泥砂漿總孔隙率比硅酸鹽水泥砂漿降低了10%左右。用標(biāo)準(zhǔn)方法測定的AEC膨脹水泥混凝土滲透高為0cm～5cm。由結(jié)果表明：AEC膨脹水泥混凝土具有很好致密性和抗?jié)B能力。二次襯砌采用AEC膨脹水泥混凝土澆筑?？梢赃_(dá)到剛性自防水的目的。從而省去卷材防水層、減少了有關(guān)防水設(shè)施的工序，也有利于提高復(fù)合襯砌的結(jié)構(gòu)受荷強(qiáng)度。經(jīng)試驗(yàn)，AEC膨脹水泥混凝土的抗裂性能、抗耐蝕性能均優(yōu)于普通水泥，后期強(qiáng)度也高于普通硅酸鹽水泥。

4 隧道施工中混凝土初噴時的防排水措施

建議采用超前固結(jié)注漿的施工方法。具體措施是在開挖前對掌子面前方斷層、破碎帶、含水層等施作超前措施并采用單液或雙液固結(jié)注漿，不僅增強(qiáng)了圍巖穩(wěn)定性，而且對防水、堵水也起到一定作用。由于我國的隧道施工（包括公路隧道和鐵路隧道）通常都采取爆破開挖的方法，因此，對爆破的質(zhì)量有著較高的要求，它的質(zhì)量高低直接關(guān)系到圍巖穩(wěn)定性的強(qiáng)弱，而且還對隧道的防排水效果有著莫大的影響。所以筆者建議如果可以采用預(yù)爆破或者光面爆破，應(yīng)該盡量采用這兩種爆破方式，爆破的質(zhì)量越高，對隧道防排水（主要是防水）效果的影響就越小。除此之外，我們還可以采取對不同層裂隙漏水位置設(shè)置暗埋式排水管并多層噴混凝土的方式，達(dá)到二次襯砌和防水層之間無水壓的目的。雖然我國采用此種方法的時間還不是很長，然而也正是因?yàn)榇朔N原因，它的開放應(yīng)用前景十分廣闊。在應(yīng)用的過程中，注意關(guān)注歐洲國家采用此法的最新動態(tài)，學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，吸收教訓(xùn)，盡量少走彎路。

5 安裝橫向排水管

橫向排水管位于襯砌基礎(chǔ)和路面的下部，布設(shè)方向與隧道軸線垂直，是連接縱向排水盲管和中央排水管的水力通道。硬質(zhì)塑料管通常被作為橫向排水管來使用，在施工的過程中，通常要提前留好接頭，在地面施工的時候?qū)⑵溥B接到中央排水管。橫向盲管的檢查內(nèi)容主要包括：查看接頭是否密實(shí)和牢靠，查看接頭位置是否有斷裂，在最大程度上確?？v向盲管和中央排水管之間的水路通常。排水管的斷裂通常會導(dǎo)致排出水漫出地面，發(fā)生路面冒水翻漿，對過往汽車的行駛安全產(chǎn)生不利的影響。為了減輕路面負(fù)荷對橫向盲管的壓力，應(yīng)該在橫向盲管上面建立適當(dāng)?shù)木彌_區(qū)，否則很容易導(dǎo)致橫向盲管的變形，甚至破裂，對正常的隧道排水功能造成不利影響。

總之，公路隧道滲漏水的危害較大，尤其是在凍融地區(qū)。如果隧道產(chǎn)生滲漏或路面溢水現(xiàn)象，會造成路面濕滑，不利于行車安全；在嚴(yán)寒地區(qū)由于反復(fù)凍融，會造成襯砌開裂、變形乃至破壞；冬季在隧道內(nèi)滲漏水會形成冰柱及冰湖，會誘發(fā)交通事故；同時長期的滲漏水，還會對隧道內(nèi)的機(jī)電設(shè)備、消防系統(tǒng)和通訊線路構(gòu)成威脅。為了切實(shí)保證防排水質(zhì)量，防止病害的產(chǎn)生，對隧道防排水這一系統(tǒng)工程及其施工技術(shù)進(jìn)行探討，就顯得非常必要且具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。