高速公路隧道防排水技術(shù)與施工

淡碧

（中鐵二十局第三工程有限公司，重慶 400065）

高速公路隧道排水系統(tǒng)具有隱蔽性，施工設(shè)計(jì)需要較強(qiáng)的技術(shù)性。相較高速公路建設(shè)中的其他路段，高速公路隧道部分相對(duì)更加復(fù)雜，無(wú)論是地質(zhì)條件還是地形地貌，對(duì)施工來(lái)說(shuō)都具有更大的挑戰(zhàn)。

1 高速公路隧道防排水體系內(nèi)容概述

高速公路隧道的防水體系主要有兩個(gè)部分組成，一方面是工程初期支護(hù)期間所形成的排水系統(tǒng)，包括基礎(chǔ)的透水管以及縱橫兩個(gè)方向的排水管等設(shè)施；另一方面，則是進(jìn)行二次封砌過(guò)程中所形成的防水系統(tǒng)，包括基礎(chǔ)的防水板以及防水混凝土等內(nèi)容。在進(jìn)行高速公路隧道防排水體系施工的時(shí)候，需要采取防排結(jié)合與綜合治理的原則，一方面，要確保防水層的可靠性，避免水流滲漏；另一方面，要確保排水層的暢通性，避免積水過(guò)多，才能夠?qū)崿F(xiàn)良好的防排水效果。

2 高速公路隧道防排水施工現(xiàn)狀

在一定程度上，隧道周邊的自然環(huán)境將直接影響高速公路隧道的防排水性能以及正常功能的使用。而高速公路隧道的防排水施工涉及的領(lǐng)域十分繁雜，其中既包含建筑材料的選用、建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)以及建筑施工的技術(shù)操作等方面。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)的高速公路隧道滲漏問(wèn)題主要包含隧道拱頂滲水、滴水以及側(cè)墻滲水和局部涌水等情況，在冬季的時(shí)候，隧道中還會(huì)出現(xiàn)冰堆或者冰坡等災(zāi)害性現(xiàn)象。而大部分高速公路隧道其實(shí)都一直處于被地下水包圍的狀態(tài)中，在施工過(guò)程中，只要有一個(gè)環(huán)節(jié)操作不慎，就很容易導(dǎo)致隧道排水體系出現(xiàn)漏洞，從而引發(fā)各種滲漏問(wèn)題。其實(shí)，高速公路隧道防排水出現(xiàn)問(wèn)題的主要原因還在于施工操作不夠?qū)I(yè)，很多施工團(tuán)隊(duì)在進(jìn)行具體工程操作過(guò)程中，不僅不對(duì)相關(guān)的隧道周邊情況進(jìn)行調(diào)研與勘測(cè)，還不重視相關(guān)定量問(wèn)題的關(guān)注與重視，最終導(dǎo)致相關(guān)隧道設(shè)計(jì)方案不夠合理，再加上施工團(tuán)隊(duì)質(zhì)量不高，造成了當(dāng)前高速公路隧道滲漏問(wèn)題層出不窮的現(xiàn)象。

3 高速公路隧道防排水施工技術(shù)分析

3.1 強(qiáng)化初期支護(hù)，做好第一道防排水防線

通常情況下，高速公路隧道的防排水體系主要是由幾個(gè)不同的防排水層所形成的，其中包含防水層以及止水構(gòu)造層等不同的防排水結(jié)構(gòu)，其中比較容易導(dǎo)致高速公路隧道出現(xiàn)排水問(wèn)題的原因有很多方面，一方面，是相關(guān)防水材料在選擇的時(shí)候不符合相關(guān)高速公路隧道的防排水施工標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致整個(gè)工程項(xiàng)目的防水性、可靠性以及安全性和耐久性都不夠強(qiáng)大；另一方面，則是相關(guān)施工團(tuán)隊(duì)在具體的高速公路隧道施工過(guò)程中，不重視其初期的支護(hù)工作的開(kāi)展。必要且合理的初期支護(hù)工作不僅能夠影響后續(xù)工程項(xiàng)目的施工開(kāi)展能否保持順暢和安全，更重要的是還會(huì)直接影響整個(gè)高速公路隧道工程的防排水性能。因此，在高速公路隧道防排水施工過(guò)程中，相關(guān)技術(shù)團(tuán)隊(duì)需要從初期支護(hù)工作就引起重視，通過(guò)采取更加專(zhuān)業(yè)的技術(shù)手段確保工程初期支護(hù)的質(zhì)量和效率，從而為后續(xù)工作的開(kāi)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

比如，相關(guān)技術(shù)團(tuán)隊(duì)在施工過(guò)程中，可以結(jié)合實(shí)際的高速公路隧道工程項(xiàng)目的具體情況采用“引、截、排”相結(jié)合的方式進(jìn)行工程初期支護(hù)（圖1）。在整個(gè)過(guò)程中，技術(shù)人員需要結(jié)合項(xiàng)目開(kāi)挖后的實(shí)際的水流上涌的情況，及時(shí)將具體的水位進(jìn)行詳細(xì)記錄；而當(dāng)水流上涌情況比較集中的時(shí)候，技術(shù)人員則需要提前先用相關(guān)的開(kāi)封摩擦錨桿等設(shè)備及時(shí)進(jìn)行導(dǎo)水處理，之后再進(jìn)行噴錨操作。對(duì)于水流上涌面積比較大的現(xiàn)象，技術(shù)人員應(yīng)該在噴錨操作前采用相關(guān)的樹(shù)枝狀軟式的透水管進(jìn)行排水處理，從而確保相關(guān)的開(kāi)挖巖石面能夠與混凝土之間形成一定的匯水孔，從而便于上涌水流及時(shí)排出。針對(duì)巖圈涌水這樣的問(wèn)題，技術(shù)人員則可以通過(guò)專(zhuān)業(yè)的引水導(dǎo)管及時(shí)將噴射的混凝土引導(dǎo)到相關(guān)的下水管道中，并逐漸形成永久性的地下水排水設(shè)備，一方面，能夠確保圈巖內(nèi)部的大部分地下水都能夠通過(guò)該排水設(shè)備及時(shí)排出去；另一方面，也能夠有效降低混凝土在噴射后導(dǎo)致的工程表面滲水等情況，從而切實(shí)發(fā)揮出初期支護(hù)工作的真正效用，切實(shí)起到有效的防水效果，做好高速公路隧道工程的第一道防排水防線。

圖1 隧道初期支護(hù)圖示

3.2 重視柔性防水和背面排水，構(gòu)成第二道防排水防線

通過(guò)相關(guān)實(shí)踐調(diào)查和走訪調(diào)研，不難發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前階段大部分高速公路的隧道出現(xiàn)涌水現(xiàn)象的原因之一，就是隧道地下部位可能存在一定數(shù)量的地表水，或者是隧道周邊有相關(guān)的河流水系。在相關(guān)技術(shù)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行高速公路隧道工程施工的過(guò)程中，往往會(huì)很大概率地破壞相關(guān)地區(qū)的巖石表面的組織結(jié)構(gòu)，從而導(dǎo)致地表水以及河流水系出現(xiàn)上涌的情況。所以，近年來(lái)，在建設(shè)高速公路隧道的時(shí)候，很多施工團(tuán)隊(duì)都會(huì)選擇邀請(qǐng)專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員或者專(zhuān)家學(xué)者對(duì)隧道周邊的情況進(jìn)行一定的勘測(cè)與調(diào)研，從而給隧道的具體建設(shè)方案的確定提供更加合理與科學(xué)的建議。但是，在實(shí)際的高速公路隧道施工過(guò)程中，很多施工團(tuán)隊(duì)考慮到相關(guān)的施工進(jìn)度或者為了追求更大的經(jīng)濟(jì)效益，往往會(huì)完全忽視對(duì)隧道周邊情況進(jìn)行必要的調(diào)研與勘測(cè)，并且在施工過(guò)程中采用十分強(qiáng)硬的防排水技術(shù)手段，最終導(dǎo)致不僅僅沒(méi)有起到理想的防排水效果，反而還直接相關(guān)的巖石結(jié)構(gòu)層被破壞，進(jìn)而加重了水流上涌的問(wèn)題。因此，相關(guān)高速公路隧道施工團(tuán)隊(duì)在進(jìn)行隧道防排水施工的時(shí)候，應(yīng)該進(jìn)一步強(qiáng)化對(duì)相關(guān)柔性防水技術(shù)的重視，尤其是對(duì)于容易發(fā)生涌水地段的隧道。

比如，對(duì)于部分高速公路隧道工程中的涌水路段，相關(guān)施工單位可以采用“水板安裝”的方式進(jìn)行相關(guān)的柔性防水處理。在整個(gè)過(guò)程中，技術(shù)人員需要結(jié)合實(shí)際高速公路隧道工程防排水項(xiàng)目的實(shí)際情況，先檢查所采用的軟式防水板的質(zhì)量是否符合工程實(shí)際需求與施工標(biāo)準(zhǔn)，重點(diǎn)需要檢查工程背面排水管道的安裝是否符合相關(guān)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。而在進(jìn)行具體的水板，即LDRE防水板的安裝的過(guò)程中，技術(shù)人員應(yīng)該結(jié)合工程的實(shí)際需求和防水板的具體尺寸來(lái)確定相關(guān)的塑料錨固定螺栓的具體位置。通過(guò)采用電鉆等專(zhuān)業(yè)的機(jī)械設(shè)備在水板上面進(jìn)行塑料錨固螺栓的安裝和固定，之后，還需要用專(zhuān)用的塑料焊接機(jī)等設(shè)備對(duì)其進(jìn)行焊接處理，從而確保實(shí)際的寬度與焊縫厚度能夠符合工程的實(shí)際需求。除此之外，技術(shù)人員還需要及時(shí)檢查噴射混凝土以及其背后的排水管的防水質(zhì)量，在焊接過(guò)程中通過(guò)將焊接溫度控制在250℃左右來(lái)保持焊接效果能夠符合標(biāo)準(zhǔn)。而在具體的防水板鋪設(shè)的時(shí)候，必須保證相關(guān)的鋪設(shè)工作和焊接工作是同時(shí)開(kāi)展的，并且要派遣專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員在旁邊進(jìn)行一對(duì)一觀察，發(fā)現(xiàn)防水板出現(xiàn)損傷后應(yīng)該及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)或者直接更換，從而切實(shí)確保防水板鋪設(shè)的質(zhì)量和效果，從而構(gòu)成高速公路隧道工程的第二道防排水防線。

3.3 澆筑抗?jié)B混凝土，構(gòu)筑第三道防排水防線

在對(duì)高速公路隧道工程進(jìn)行防排水處理的時(shí)候，往往都會(huì)用到防水層來(lái)增強(qiáng)隧道的防排水效果，而防水層的施工完成效果關(guān)鍵則在于相關(guān)防水板的質(zhì)量，因此，施工團(tuán)隊(duì)需要在進(jìn)行防水層施工之前仔細(xì)確保所使用的防水板的質(zhì)量是否能夠滿足工程的實(shí)際需求與標(biāo)準(zhǔn)。其中主要包括防水板的厚度是否均勻、防水板的縫隙寬度是否在規(guī)定范圍內(nèi)等內(nèi)容，但是，當(dāng)前市面上生產(chǎn)的所有防水板都無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)所有高速公路隧道工程的適應(yīng)，在大部分隧道防水層施工過(guò)程中，很多的防水板都會(huì)難免存在各種縫隙、不平整以及鋼筋或者錨桿外露等問(wèn)題。針對(duì)上述現(xiàn)象，可以選擇采用建筑防滲混凝土的方式進(jìn)行彌補(bǔ)，在縫隙處澆筑一定數(shù)量的混凝土，能夠起到良好的封堵效果。

比如，相關(guān)高速公路隧道防排水施工團(tuán)隊(duì)在進(jìn)行抗?jié)B混凝土澆筑的時(shí)候，可以采用“濕治養(yǎng)生法”進(jìn)行具體處理。在整個(gè)過(guò)程中，技術(shù)人員需要先按照工程實(shí)際需求采用抗?jié)B混凝土將相關(guān)的防水層進(jìn)行抹面處理，之后需要等待兩個(gè)小時(shí)以上，在確?；炷帘砻嬉呀?jīng)凝固 并且具備一定的強(qiáng)度和硬度后，技術(shù)人員需要及時(shí)地將各種浸濕過(guò)的麻袋或者草墊等將其表面進(jìn)行完整覆蓋，覆蓋區(qū)域不僅僅包括防水層的表面，還包含防水板的側(cè)邊等容易出現(xiàn)縫隙的地方。通過(guò)這種“濕治法”能夠起到一定的保濕效果的同時(shí)，起到良好的隔溫效果，從而避免澆筑的混凝土圖層受到惡劣天氣等突發(fā)情況的威脅。而在整個(gè)養(yǎng)護(hù)期間，技術(shù)人員需要定期對(duì)其進(jìn)行灑水處理，從而確保混凝土表面能夠始終處于比較濕潤(rùn)的狀態(tài)。除此之外，在進(jìn)行抗?jié)B混凝土澆筑的過(guò)程中，還可以采用“塑料薄膜養(yǎng)生法”的方式對(duì)其進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。在完成混凝土澆筑抹面后，技術(shù)人員需要配制一定比例的混合溶液，其中，需要有10%的過(guò)氧乙烯樹(shù)脂、88%的溶劑油以及一定數(shù)量的苯二甲丁酯等物體混合成胰液，然后，將其均勻地噴灑到混凝土表面，并及時(shí)覆蓋上一層塑料薄膜，確保薄膜內(nèi)部水分適中的前提下，嚴(yán)格保證塑料薄膜的封閉性，從而切實(shí)保證混凝土的澆筑效果符合標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)筑高速公路隧道防排水的第三道防線。

3.4 使用防水建材，延長(zhǎng)使用壽命

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，地區(qū)之間的聯(lián)系越來(lái)越密切，交通成為衡量地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的重要因素。其中高速公路為鐵路和航空疏散了較大的壓力，促進(jìn)了地區(qū)的經(jīng)貿(mào)往來(lái)。我國(guó)地形復(fù)雜多樣，山地眾多，高速公路隧道經(jīng)過(guò)丘陵時(shí)要做好防水與排水工程設(shè)計(jì)。施工的水文環(huán)境對(duì)隧道的質(zhì)量和使用壽命有重要影響，因此，應(yīng)做好防水排水設(shè)計(jì)，避免導(dǎo)致內(nèi)部建材銹蝕引發(fā)隧道坍塌等危害。使用防水建材有助于保護(hù)隧道的內(nèi)外部結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對(duì)隧道的全覆蓋。

例如，為了提高高速公路隧道的防水排水性能，應(yīng)使用具有防水性能的建材。首先，依據(jù)頒布的建材性能指標(biāo)進(jìn)行選取，如為達(dá)到最低限度的防水能力要選用厚度大于3毫米的，寬度為5米的土工布，橡膠材質(zhì)的止水帶其拉伸極限應(yīng)不小于12帕以及厚度為40毫米，長(zhǎng)度為130毫米的三維立體排水管。同時(shí)，應(yīng)在襯砌施工小于1米的地方進(jìn)行鋪設(shè)。最后，還要注意處理防水板之間的縫隙，使用無(wú)釘鋪設(shè)的技術(shù)，用懸掛的方式鋪設(shè)。

4 結(jié)語(yǔ)

相關(guān)施工團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)該重視高速公路隧道防排水建設(shè)過(guò)程中的每個(gè)施工環(huán)節(jié)，這些不同的環(huán)節(jié)之間都是環(huán)環(huán)相扣的，一旦其中一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)了漏洞，將會(huì)直接影響整個(gè)工程項(xiàng)目的防排水性能。因此，應(yīng)通過(guò)強(qiáng)化初期支護(hù)，重視柔性防水和背面排水，澆筑抗?jié)B混凝土，構(gòu)建起三層防水排水防線。輔之以具有良好防水性能的建材，實(shí)現(xiàn)對(duì)隧道內(nèi)外部結(jié)構(gòu)的全覆蓋，延長(zhǎng)隧道的使用壽命，提高其安全性。