隧道防水防滲漏方法及技術(shù)探討

楊碩

中鐵六局集團(tuán)有限公司交通工程分公司 北京 100000

1 工程概況

仙巖隧道進(jìn)口位于南平市政和縣星溪鄉(xiāng)章口村小紹組附近，隧道出口位于建甌市水源鄉(xiāng)田源郭宅村，斜井位于建甌市川石鄉(xiāng)韭子坑。隧道址區(qū)地處中低山區(qū)，山體陡峭、流水侵蝕切割劇烈，地形起伏較大，自然坡度約為25°-35°，局部40°-50°，植被較發(fā)育，主要為板栗榛子林，杉木、毛竹及灌木叢，測區(qū)內(nèi)最大標(biāo)高1159.1m，最低標(biāo)高313.4m，相對高差845.7m，隧道進(jìn)出口附近均通有道路，交通較為便利，隧道在DK263+050處，斜穿寧武高速公路，凈距約200m。仙巖隧道左線DK261+417.85-DK261+800.25位于R=7000m的左偏曲線上；隧道左線DK270+137.34-DK272+181.17位于R=1600的左偏曲線上，其余地段位于直線上[1]。仙巖隧道內(nèi)設(shè)置人字坡，隧道進(jìn)口-DK262+000段上坡坡度為6‰；DK262+000-DK266+500段上坡坡度為11‰；DK266+500-DK267+300段上坡坡度為7‰；DK267+300-DK272+350段下坡坡度為3‰，DK272+350-隧道出口為平坡。

2 隧道滲水成因

2.1 人為因素

隧道的排水系統(tǒng)好壞對于防滲漏工作有著至關(guān)重要的影響，如今許多隧道出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象往往是隧道的防排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)得不夠好或者在施工期間工人處理不當(dāng)導(dǎo)致的。在防排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)階段兩方面的問題常常出現(xiàn)：一方面是隧道的防排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)不夠完善，在對排水道進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中所使用的數(shù)據(jù)不夠精準(zhǔn)，進(jìn)而導(dǎo)致排水道的設(shè)計(jì)不合理。排水道的深度、寬度不足都會(huì)導(dǎo)致灰漿、泥沙等雜物將通道堵塞，隧道將會(huì)排水不暢。此外當(dāng)排水道大小不符合當(dāng)?shù)赜昙镜淖畲笈潘繒r(shí)雨水可能淤積，長時(shí)間積水會(huì)破壞混凝土的耐久性和耐腐蝕性，從而導(dǎo)致安全隱患的出現(xiàn)。另一方面是對混凝土施工的接縫、結(jié)構(gòu)連接、混凝土缺陷等部位的防水設(shè)計(jì)不夠全面，這些部位的防水設(shè)計(jì)不到位會(huì)使混凝土形成部分缺陷，接連處出現(xiàn)漏縫現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致隧道出現(xiàn)滲水現(xiàn)象。此外對于施工工藝運(yùn)用的不熟練以及對施工材料的不合理選用等也會(huì)造成隧道滲水。

2.2 自然因素

隧道滲流現(xiàn)象與隧道的局部地質(zhì)和水文條件密切相關(guān)，在挖掘隧道時(shí)道路表面會(huì)出現(xiàn)低壓水域，導(dǎo)致圍巖的力學(xué)性質(zhì)和地下水的徑流路徑發(fā)生變化。部分地下水突然上升或下降，某些區(qū)域的水壓升高，這些都會(huì)造成隧道周圍的地下水積聚，從而引起隧道滲漏，大量地下水的積累也會(huì)掩蓋隧道滲漏現(xiàn)象中潛在的安全隱患。地下水還可能從地下流向隧道工程的表面，并在許多部位如施工縫處形成漏水，并在一定程度上損壞隧道，因此開挖隧道影響的范圍大小也受大氣降水和隧道周圍河水湖泊的影響。

3 隧道防水防滲漏方法及工序

按照“防、排、堵、截”的設(shè)計(jì)原則，把隧道防排水施工貫穿到隧道施工的各個(gè)工序。

3.1 土工布與防水板施工

土工布防水板施工工藝流程如圖1所示。

圖1 土工布防水板鋪設(shè)施工工藝流程圖

3.2 背貼式止水帶、中埋式止水帶

臺(tái)車定位后，確定出施工縫位置。以施工縫為中線，將兩側(cè)防水板和背貼式止水帶待粘面清理干凈且表面干燥，然后人工采用專用粘膠將背貼式止水帶貼于防水板表面。在安裝襯砌堵頭模板時(shí)，以堵頭模板支撐止水帶。中埋式止水帶采用自制“U”型卡和定制堵頭模板進(jìn)行固定。施工時(shí)，從下至上按照堵頭模板逐段對止水帶安裝“U”型卡和加固。對因超挖，定型堵頭模板與防水板之間空隙采用木板進(jìn)行填塞。沉降縫處設(shè)鋼邊止水帶，其安裝步驟、方法與施工縫處中埋式止水帶一致。

3.3 縱向止水帶安裝

利用仰拱鋼筋或安設(shè)輔助支架對止水帶進(jìn)行止水帶下半部固定；上半部間隔2m采用“Π”型模具固定。止水帶搭接處采用熱硫化焊接，并加設(shè)一塊輔助防水板?；炷翐v固時(shí)，搗固棒離止水帶不得小于10cm。其施工示意如圖2。

圖2 縱向止水帶加固示意圖

3.4 排水管施工

（1）縱向排水管施工?？v向排水管采用人工鋪設(shè)，先測定鋪設(shè)標(biāo)高，電鉆在初支表面鉆孔，按照80cm間距布設(shè)φ8支撐鋼筋彎頭，澆筑無砂混凝土。待鋪土工布和設(shè)防水板時(shí)將縱向排水管半包，其上下端采用細(xì)條固定。（2）橫向排水盲管施工。排水盲管端頭按45°角預(yù)彎，接入側(cè)溝，每模二襯設(shè)置橫向泄水孔2個(gè)，泄水孔與施工縫間距為15cm，施工工時(shí)在仰拱小邊墻弧形模板上預(yù)留橫向泄水孔孔洞，泄水管采用L型鋼筋加固，防止砼澆筑過程中，因砼沖擊及砼振搗，造成管位偏移。

3.5 環(huán)向排水板

在處理完初支表面后鋪設(shè)環(huán)向排水板，采用設(shè)定與軋絲進(jìn)行固定。沿初支表面鋪設(shè)環(huán)向排水板，與巖面密貼。

3.6 側(cè)溝槽施做

本隧道內(nèi)設(shè)計(jì)采用雙側(cè)溝形式，在左右兩側(cè)分開布置電力電纜槽與通信電纜槽線路，單側(cè)采用一槽一溝形式，水溝靠襯砌側(cè)，電力電纜槽與通信電纜槽靠線路側(cè)設(shè)置，為確保側(cè)溝施工質(zhì)量，加強(qiáng)側(cè)溝施工縫滲水控制，隧道內(nèi)側(cè)溝施做采用整體式預(yù)制鋼模板循環(huán)作業(yè)施工。施工順序：（1）施工放樣，放樣電纜槽頂面高程與側(cè)壁線位置。（2）根據(jù)放樣側(cè)壁線位置，仰拱轉(zhuǎn)孔，預(yù)埋側(cè)溝槽豎向鋼筋，綁扎縱向鋼筋，安裝接地端子與縱向貫通地線。（3）水溝底面清掃與高壓水沖洗。（4）移動(dòng)側(cè)溝施工整體臺(tái)架，定位安裝，封堵堵頭模，上一模涂刷水泥結(jié)晶涂料2遍，鋼模板涂刷脫模劑。（5）整體澆筑砼，并振搗密實(shí)。電纜溝槽施工工藝技術(shù)要點(diǎn)：①施工所用原材料必須滿足設(shè)計(jì)要求。②預(yù)埋件尺寸、位置安裝正確。③水溝電纜槽邊緣要平滑直順，施工時(shí)注意設(shè)計(jì)溝槽底的設(shè)計(jì)坡度，以便排水。④與水溝電纜槽接觸的襯砌面、填充面均鑿毛，且沖洗干凈。⑤在水溝電纜槽施工縫處采用到“八”字形定型模板固定止水帶。⑥電纜槽采用整體式模板進(jìn)行施工。

3.7 洞內(nèi)綜合防排水系統(tǒng)銜接

（1）在初期支護(hù)與二次襯砌之間拱墻鋪設(shè)土工布加防水板阻水；（2）縱向施工縫采用中埋式橡膠止水帶加涂刷防水結(jié)晶涂料2層防水；（3）環(huán)向施工縫采用中埋式橡膠止水帶+背貼式橡膠止水帶阻水；（4）拱墻環(huán)向變形縫采用中埋式橡膠止水帶+背貼式橡膠止水帶，襯砌外緣與防水板結(jié)合處以聚硫密封膠封堵，襯砌內(nèi)緣3cm范圍內(nèi)以聚硫密封膠封堵，以外2cm設(shè)置U型鍍鋅鋼板接水盒，其余孔隙采用填料填塞密實(shí)。（5）環(huán)向施工縫附近鋪設(shè)凹凸型排水板，下延至縱向波紋管高度處，與縱向排水管反包；（6）襯砌防水板背后環(huán)向設(shè)打孔波紋管排水盲管；（7）邊墻腳設(shè)縱向HDPE107/96雙壁打孔波紋管，每9m一段，并根據(jù)實(shí)際施工二襯長度調(diào)整；（8）將環(huán)向盲管與縱向盲管相連，環(huán)向施工縫凹凸排水板與縱向排水管反包，水流通過縱向排水管匯集，再通過橫向排水管排入隧道側(cè)溝內(nèi)；（9）縱向排水溝施工縫通過涂刷水泥結(jié)晶防水涂料2層防水；（10）經(jīng)側(cè)溝匯集的水流排至洞外路基排水溝，或直接排至洞外低洼溝槽處。

4 施工效果分析

從應(yīng)用施工工藝后的效果來看，仙巖隧道工程在防水方面的性能得到了顯著的提升。對本工程的后期檢驗(yàn)中可以發(fā)現(xiàn)，本隧道的結(jié)構(gòu)和輪廓的線條長直、外表美觀、內(nèi)部完好、混凝土的顏色沒有出現(xiàn)混雜、混凝土表面沒有裂縫現(xiàn)象，也未發(fā)現(xiàn)任何滲漏水現(xiàn)象。對防水層的檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)其表面十分平順，沒有褶皺、產(chǎn)生氣泡以及破損的現(xiàn)象，防水層的表面與洞壁緊密相貼，之間的松弛度正好合適，沒有出現(xiàn)緊繃的現(xiàn)象，這也使得隧道的防水效果較好。

5 結(jié)語

總而言之，隧道的滲漏問題將直接影響到隧道的使用安全以及使用壽命，因此是不可忽視的問題。通過上文對仙巖隧道工程在施工過程中的防滲工藝進(jìn)行研究，并對施工結(jié)果進(jìn)行分析，可以發(fā)現(xiàn)在采用了恰當(dāng)?shù)姆罎B漏工藝時(shí)可以有效避免滲漏水現(xiàn)象的發(fā)生，未來筆者也將對如何進(jìn)一步提升防滲漏工藝的成效進(jìn)行后續(xù)研究。