連拱隧道防排水系統(tǒng)的設(shè)計與施工

文/中交第二航務(wù)工程勘察設(shè)計院有限公司 郎君

在連拱隧道設(shè)計及施工過程中，連拱隧道防排水一直都是建設(shè)的重點環(huán)節(jié)，同時施工建設(shè)的復雜性及困難性是很多連拱隧道質(zhì)量通病的根源所在。隨著技術(shù)不斷的改進，關(guān)于連拱隧道防排水系統(tǒng)設(shè)計的研究也不斷加快，但還有很多問題無法得到解決，越來越多的人員加入到連拱隧道的防排水技術(shù)和中墻滲漏水的治理技術(shù)研究中。

連拱隧道的防排水系統(tǒng)建設(shè)，涉及到對于地面和洞內(nèi)縱環(huán)和垂直方向三維空間的防排水及洞內(nèi)隱蔽管道、暗溝和洞外明溝的防排水等不同部分?？偟膩碚f連拱隧道防排水系統(tǒng)建設(shè)是一個立體空間的防排水系統(tǒng)工程，其和分離式隧道相比較還存在一定的差異，其中連拱隧道防排水系統(tǒng)的中墻防排水問題是其中的難點。

當前公路連拱隧道的防排水設(shè)計

連拱隧道中墻防排水設(shè)計

中墻的防排水是連拱隧道防排水系統(tǒng)中建設(shè)的重點，同時也是整個連拱隧道建設(shè)的一大特點，中墻防排水的好壞將會直接對隧道質(zhì)量評價產(chǎn)生影響。其中在早期建設(shè)連拱隧道時，很多工程都會在中隔墻頂中央設(shè)置一根縱向排水管，之后會間隔一定縱向距離通過設(shè)置相應(yīng)的豎向排水管將水排至邊溝或中央系統(tǒng)。在修建隧道過程中，應(yīng)用此種防排水方法，在絕大部分工程中的滲漏問題都非常嚴重。問題產(chǎn)生的原因主要有以下幾點。

設(shè)計方面，當縱向排水管比中墻頂部縱向施工縫高時，容易導致低處的施工縫受到影響，滲水不斷的向此處流去，雖說在施工縫防水的過程中可以通過止水帶、止水條阻止?jié)B水，但是在長期的使用及運營過程中還是無法保證不發(fā)生滲漏現(xiàn)象、也不可能保證在長期運營中不滲漏?？v向排水管屬于有孔PVC管的行列，但是孔的位置非常關(guān)鍵，當打孔在管身上半部的時候，在排積水的過程中就會對水的高度有一定的要求，只有當水積累到一定高度后，才能流入到排水系統(tǒng)，在此過程中積水容易從施工縫滲出；但是當孔的位置在管身下半部時，排水管的效果就完全無法發(fā)揮出來，滲水雖說從一處進入到排水管，但是會從比較低的另外一處流出來，此時滲水會滿留在中隔墻頂部，防水板發(fā)揮著主要的防水作用，一旦防水板受到影響或者是出現(xiàn)失效，滲水就會從施工縫薄弱位置滲出；在隧道防排水施工的初期階段，墻頂需要一定的支撐保護，因此需要在防水板上穿孔設(shè)置一定的錨固螺栓，此時封閉的防水板由于多處打孔導致防水效果會受到很大影響。

在施工方面，對于中隔墻澆筑之后由于墻頂回填和防排水施工空間狹小使得施工質(zhì)量無法得到保證，非常容易出現(xiàn)無法保證縱向排水管的排水坡度，從而對排水效果產(chǎn)生影響；中墻頂部在回填時非常容易對縱向排水設(shè)施產(chǎn)生破壞和影響，使得中墻的排水系統(tǒng)無法正常使用，也就無法對排水效果進行保證；在中墻頂部回填過程中由于回填的密度達不到標準使得地下水非常容易產(chǎn)生匯集等問題。

襯砌混凝土防水

對于隧道防水來說，混凝土襯砌是最后一道防線。根據(jù)結(jié)構(gòu)受力的不同，一般來說混凝土襯砌的厚度會受到結(jié)構(gòu)受力的影響作用，混凝土襯砌厚度一般分布在30厘米到60厘米之間。如果想要對防水性能進行保證，需要注意以下幾點：第一點需要對混凝土的配比進行保證；第二點就是需要在施工過程中的振搗保證其能夠充分，避免出現(xiàn)振搗漏漿及走模等情況；第三點就是需要保證在完工之后不出現(xiàn)襯砌產(chǎn)生裂縫；第四點對于壁后水壓進行關(guān)注保證水壓不會出現(xiàn)過大的現(xiàn)象等。

隧道排水系統(tǒng)

隧道的排水與防水兩部分都非常重要。對于已經(jīng)滲出的地下水不能只堵不排，這會造成水壓升高，滲水的通道主要以兩層防水構(gòu)造的細微缺陷為主，通過這些細微缺陷滲至襯砌表面。對于現(xiàn)階段的隧道排水已經(jīng)逐漸的形成一個完整的體系，主要由疏導及管溝排水兩大部分共同組成。

高速公路連拱隧道防排水缺陷原因分析

客觀原因

筆者在多年的工作中，對高速公路連拱隧道防排水系統(tǒng)存在缺陷的客觀原因進行分析發(fā)現(xiàn)，能夠?qū)Ψ琅潘|(zhì)量缺陷產(chǎn)生影響的客觀原因主要分為三大部分，第一點就是材料自身缺陷；第二點就是設(shè)計方面存在不足；第三點就是施工環(huán)境本身所局限性所導致。

主觀原因

在隧道防排水質(zhì)量缺陷原因進行分析的過程中，和客觀因素相比較，主觀因素占據(jù)很大一部分，如果在施工中多加重視這些質(zhì)量上的缺陷有很大一部分都是能夠避免的。其中造成連拱隧道防排水系統(tǒng)質(zhì)量存在缺陷的主觀原因由以下三方面組成，第一點就是施工方案存在很大的不合理之處，但是在施工之前沒有對施工方案中所存在的問題和不足之處及時的做出改進，使得施工過程中防排水工程質(zhì)量出現(xiàn)問題；第二點就是相關(guān)的施工人員其本身的防排水意識非常的淡薄，對于隧道防排水的重要性無法充分進行認識；第三點就是一些技術(shù)人員忽視防排水工程的工程的質(zhì)量問題，對工程質(zhì)量不夠重視，在自檢環(huán)節(jié)中沒有及時發(fā)現(xiàn)所存在的問題并對其進行及時處理。

高速公路連拱隧道防排水系統(tǒng)施工方案優(yōu)化

其中筆者再對連拱隧道防排水施工中所出現(xiàn)的質(zhì)量問題進行分析發(fā)現(xiàn)，主要由防排水系統(tǒng)質(zhì)量缺陷的主客觀兩方面不同因素造成，從主觀因素出發(fā)對其進行分析，發(fā)現(xiàn)可以加強施工人員培訓及管理、上下工序的交接檢查，對于其中所出現(xiàn)的問題及時的發(fā)現(xiàn)并進行處理。在施工過程中需要嚴格的地按照圖紙、施工方案、施工規(guī)范施工，對于施工過程中所存在的薄弱環(huán)節(jié)及關(guān)鍵部位可以通過加強抽查的方式排查問題，對于一些主觀因素所造成的防排水質(zhì)量缺陷問題可以杜絕。雖說對于施工過程中的客觀因素無法完全的杜絕和避免，但是對于客觀因素所帶來的質(zhì)量上的缺陷還是能夠通過相應(yīng)的措施和方案，優(yōu)化和改善質(zhì)量缺陷。

解決防水板熱熔粘結(jié)出現(xiàn)的質(zhì)量缺陷為，不采用熱熔粘結(jié)的防水板鋪設(shè)工藝，對于目前的防水板鋪設(shè)工藝來說防水板主要分為無釘熱合鋪設(shè)法、有釘冷粘鋪設(shè)法和多點復合免釘穿鋪設(shè)法等多種鋪設(shè)方法。在我國隧道施工中對于以上這幾種常見的防水板的鋪設(shè)工藝都使用過，但總的來說都無法達到完善和完美。但這幾種鋪設(shè)方法的優(yōu)勢及劣勢在長期使用過程中都逐漸的凸顯出來，目前在我國隧道施工防水板鋪設(shè)工藝中主要選擇熱熔粘結(jié)的防水板鋪設(shè)工藝，對于有釘冷粘鋪設(shè)法和多點復合免釘穿鋪設(shè)法這兩種鋪設(shè)工藝基本上很少使用。對于熱熔粘結(jié)防水板的方式，在我國長時間的使用過程中，由于其鋪設(shè)效果比較好，因此在經(jīng)過實踐驗證之后選擇熱熔粘結(jié)的防水板鋪設(shè)工藝，其他幾種工藝不能取代該工藝。

結(jié)語

在工程界施工過程中連拱隧道的防排水設(shè)計及施工一直都是其中的重難點問題，本文主要對在此工程防排水設(shè)計及施工中所存在的一些問題進行一定的分析及探討，從對目前所存在的一些難以解決的問題提供相應(yīng)的看法和措施，進一步促進連拱隧道防排水設(shè)計和施工發(fā)展。