摘要：公路隧道應(yīng)進(jìn)行專門的防排水設(shè)計，洞內(nèi)、洞口及洞外應(yīng)形成完整的防排水系統(tǒng)。防排水方案亦應(yīng)方便施工和便于維護(hù)維修，保證防排水系統(tǒng)長期有效。本文從闡述隧道防排水的基本原則出發(fā)，分析了隧道產(chǎn)生水害的原因及影響，系統(tǒng)地介紹了隧道洞身襯砌防排水、洞口排水及其施工注意事項，對公路隧道防排水設(shè)計及施工具有重要的指導(dǎo)意義。

　　關(guān)鍵詞：公路隧道 防排水 滲漏 施工工藝 防水材料 三縫

　　Abstract: highway tunnel should specialized waterproof and drainage design, hole, the mouth of the cave and within the hole should be formed complete waterproof and drainage system. Waterproof and drainage scheme should also be convenient for construction and easy to maintenance, ensure the long-term effective drainage system. This paper has discussed the basic principle of waterproof and drainage, we analyzed the reasons and water hazards tunnel produce effect, the system was introduced in the tunnel lining waterproof and drainage hole body, the hole drainage and matters needing attention of construction of highway tunnel waterproof and drainage design and construction has important guiding significance.

　　Keywords: highway tunnel waterproof and drainage leakage construction technology waterproof material three seam

　　0 前言

　　近十多年來，隨著我國公路交通事業(yè)的飛速發(fā)展，公路隧道的建設(shè)規(guī)模越來越大，其對降低交通事故發(fā)生率、縮短行車距離、提高車速、保護(hù)環(huán)境諸方面發(fā)揮了積極作用，取得了良好的社會經(jīng)濟(jì)效益。鑒于已建成隧道存在不同程度的滲漏通病，部分病害對隧道主體結(jié)構(gòu)破壞嚴(yán)重，影響安全運營，所以目前對公路隧道特別是高速公路隧道的防排水尤為重視，質(zhì)量要求也特別高。

　　1 公路隧道防排水原則

　　隧道防排水應(yīng)遵循“防、排、截、堵相結(jié)合，因地制宜，綜合治理”的原則，保證隧道結(jié)構(gòu)物和營運設(shè)備的正常使用和行車安全。隧道防排水設(shè)計應(yīng)對地表水、地下水妥善處理，并確立混凝土結(jié)構(gòu)自防水體系，洞內(nèi)外應(yīng)形成一個完整通暢的防排水系統(tǒng)，使隧道建成后達(dá)到洞內(nèi)基本干燥的要求。

　　2 公路隧道水害原因及影響

　　目前，國內(nèi)絕大部分山嶺隧道運用新奧法原理進(jìn)行設(shè)計和施工。大量的工程實踐表明，地下水是很多隧道病害的誘因所在，主要原因如下：

　　(1)地下水會降低隧道圍巖的物理力學(xué)指標(biāo)，如降低圍巖的內(nèi)摩擦角、粘聚力等，從而增大對結(jié)構(gòu)壓載作用，超過結(jié)構(gòu)自身承載力而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞，主要發(fā)生在洞口處及洞身淺埋段。

　　(2)地下水流動過程中可能攜帶腐蝕性離子而破壞結(jié)構(gòu)材料本身，使地下結(jié)構(gòu)喪失使用功能，嚴(yán)重的造成結(jié)構(gòu)整體破壞，主要發(fā)生在地下水具有腐蝕性地區(qū)。

　　(3)地下水流動過程中由于動水壓力大于微粒自身有效重度而攜帶微粒結(jié)構(gòu)(當(dāng)動水壓力較大時甚至可能攜帶較大塊石)，形成地下水通道而“掏空”圍巖，造成圍巖坍塌，主要發(fā)生在地下水豐富且水壓很高地區(qū)。

　　(4)施工縫、變形縫處由于水壓過高而在襯砌表面出現(xiàn)滲透水、甚至出現(xiàn)少量涌水，嚴(yán)重惡化隧道內(nèi)設(shè)備設(shè)施及運行條件，主要出現(xiàn)在大部分已運營的隧道中。

　　3 隧道襯砌防水設(shè)計

　　3.1混凝土自防水

　　噴射混凝土的主要功能是快速封閉巖層，約束圍巖變形，并與圍巖共同作用，防止圍巖失穩(wěn)。同時也具有一定的防水功能和抗?jié)B能力，使其在內(nèi)水壓力作用下不致產(chǎn)生危及圍巖穩(wěn)定的大量滲水。在高水流、水壓情況下，噴射混凝土封閉水是無效的，應(yīng)事先對巖石排水或注漿，以降低水流和水壓。

　　二次襯砌是隧道防水的最后一道防線，富水地段二次襯砌應(yīng)符合抗?jié)B要求。混凝土的抗?jié)B等級，寒冷地區(qū)有凍害地段和月平均最低氣溫低于-15℃的地區(qū)不低于S8，其余地區(qū)不低于S6。防水混凝土通常分為普通防水混凝土、外加劑防水混凝土和膨脹水泥防水混凝土3種。

　　3.2洞身襯砌結(jié)構(gòu)防水

　　(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。防水板具有強耐腐蝕，耐老化，高強力及耐穿刺的特性，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。考慮到防水板較薄(通常不小于1.2mm)，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。

　　(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。下圖為某項目隧道施工縫及變形縫的防排水設(shè)計。

　　4 隧道內(nèi)排水設(shè)計

　　隧道內(nèi)完整的排水系統(tǒng)主要由縱向排水、環(huán)向排水、豎向排水及橫向排水盲管組成。其中縱向排水盲管是排水系統(tǒng)“核心”。一方面，環(huán)向、豎向排水盲管將地下水排人縱向排水盲管;另一方面，縱向排水盲管中的一部分地下水通過橫向排水盲管導(dǎo)人路側(cè)邊溝或中心排水溝而排出洞外，而另一部分地下水順縱向排水管直接排出洞外。整個系統(tǒng)通過“三通”相互連接，從而形成三維空間排水系統(tǒng)，較好地解決了隧道內(nèi)地下水排放的問題。

　　鉆孔排水是較為有效的排水方法，特別適用于有嚴(yán)重滲漏的隧道區(qū)域。施工中有大面積滲漏時，可采用鉆孔疏導(dǎo)排水，將水集中匯入排水溝。在地下水發(fā)育的巖層中，為防止高壓涌水的襲擊，可在開挖面上布置超前鉆孔，還可用鉆孔機鉆孔穿入透水層進(jìn)行預(yù)探和排水。在大量涌水或鉆孔不能滿足排水需要時，可開挖迂回側(cè)洞或泄水洞截流排水。

　　5 洞口排水措施

　　隧道施工開挖前，須結(jié)合洞口地形在洞口邊、仰坡頂外大于5m處設(shè)置截水溝，將地表水截排入附近天然溝渠或路基邊溝中，防止雨水對坡面及洞口沖刷的危害。

　　對于洞頂集水處，應(yīng)開挖溝槽進(jìn)行疏導(dǎo);同時對凹陷低洼處鋪砌漿砌片石后回填黏土;對于巖石堅硬，裂隙較小處，采用高標(biāo)號水泥砂漿勾縫;裂隙較大時，用漿砌片石填塞。洞頂有溝谷，且溝底裂隙較多時，采用水泥砂漿片石鋪砌溝底或注漿封閉。

　　6 防排水施工注意事項

　　隧道防排水涉及的各種管道、設(shè)施均為永久結(jié)構(gòu)物，施工后的檢查和修補都極為困難，質(zhì)量的好壞直接影響到隧道壽命及運營安全，故施工中應(yīng)高度重視防排水施工質(zhì)量，確保排水系統(tǒng)通暢、防水系統(tǒng)可靠。

　　(1)施工中，環(huán)向排水管布設(shè)間距應(yīng)結(jié)合隧道滲水情況靈活布置，對滲水量較大，應(yīng)適當(dāng)加密;對于大規(guī)模涌水地段，應(yīng)及時采取注漿止水等措施。

　　(2)各種管路接頭，應(yīng)采用三通或四通妥善處理，防止?jié)B漏或水路不通。軟式透水管應(yīng)采用無紡?fù)凉げ歼M(jìn)行包裹，并在混凝土施工中，必須確保管路通暢。

　　(3)施工中廢水及地下水可通過水溝自行排出洞外，洞內(nèi)已施工地段做好排水溝，禁止洞內(nèi)漫流，施工污水經(jīng)排水溝排至洞外污水沉淀池，處理后再定點排放。

　　7 結(jié)束語

　　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)的機電設(shè)備、消防系統(tǒng)和通訊線路構(gòu)成威脅。為了切實保證防排水質(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)實意義。

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