公路隧道防水技術及其問題的探討

孫海波

（中鐵十九局集團第一工程有限公司，遼寧 遼陽 111000）

公路隧道防水技術及其問題的探討

孫海波

（中鐵十九局集團第一工程有限公司，遼寧 遼陽 111000）

目前我國公路建設飛速發展，工程質量也在穩步提高，但是對稱中直墻連拱隧道中墻頂部防水設施，施工困難，質量難以保證，幾乎難免滲漏現象。隧道防、排水問題也已受到足夠的重視，但大部分隧道建成后沒多久仍然出現滲漏水現象，尤其對公路隧道，這直接影響交通安全和公路形象。本文探討高速公路隧道防排水的工程措施。

公路；隧道防水；施工

1 公路隧道目前通用防水結構

公路隧道，已普遍按新奧法設計施工。洞內防水，采用在初護與二次襯砌層間鋪設防水板，防水板與初護面間鋪設緩沖層無紡土工布。出廠時，土工布與防水板已膠合成雙層結構。二次襯砌之混凝土，添加防水劑，要求防水混凝土的抗滲性能達到S6。通過縱向、橫向彈簧軟管、塑料管將二襯背后積水引至排水溝。

這種多保險的防水結構，有較好的防水功能。從理論上講，洞內防水問題已解決了。但從實際看，已建成通車的眾多隧道中，漏水的不多，但滲水現象卻不少。要完全防止隧道滲水，仍是設計、施工的一道難題。

2 防水、排水設計原則

2.1 防水設計原則

防水設計的復合式襯砌初期支護與二次襯砌之間要設置PVC防水板，防水板采用厚度1.2ram產品，防水板要具有韌性好、阻燃、抗凍裂性能、易鋪設等特點。在防水板鋪設前應在初期支護表面鋪設土工布，PVC防水板采用無釘鋪設，防水板接頭質量采用充氣檢驗。PVC防水板的設置是整個隧道防水系統中最重要的一項措施，其施工質量的好壞直接影響到隧道使用及襯砌結構的安全。因此，防水板的施工應嚴格按照《公路隧道施工技術規范》(JTJ042-94)的有關規定及設計要求進行施設。

2.2 排水設計原則

排水設計的初期支護與二次襯砌之問設置環向彈簧排水管進行匯水，襯砌的邊墻底用縱向排水管集水，然后將水排至中心排水溝。彈簧排水管的縱距根據圍巖級別及地下水量大小確定，施工時可根據實際情況適當調整，但設置的總數量不應少于設計圖中的數量。局部涌水處在圍巖表面設置塑料半管，施工時可根據涌水情況確定。

3 隧道防水、排水施工

3.1 排水盲溝施工

環向排水盲管及邊墻泄水管施工方法隧道拱墻每8m設一道環向盲溝，并每隔5-8m設邊墻泄水管將地下水引入洞內側溝，縱、環向盲溝與泄水管采用變徑三通連接牢固，泄水管的出口離開水溝內壁一定距離，不得緊貼溝壁表面。

縱向排水盲管施工方法 縱向排水盲管沿縱向布設于左、右墻角水溝底上方，為外包土工布的RPG－3208G。

塑料管按規定劃線，以使盲溝安裝位置準確合理，盲溝安設的坡度與線路坡度一致。沿線鉆孔定位，孔間距保持在20-40cm。將膨脹錨栓打入定位孔或用錨固劑將鋼筋頭預埋在定位孔中，固定釘安在盲溝的兩側。用無紡布包住盲管，扎絲捆好；用卡子卡住盲溝，然后固定在膨脹螺栓上。

3.2 防水板的鋪設技術 復合型防水板施工采用多功能臺架上鋪設，無釘鋪設工藝。

準備工作 ①洞外準備：檢查復合型防水板質量，用特種鉛筆劃焊接線及拱頂分中線，并按每循環設計長度截取，對稱卷起備用。②洞內準備：施工時采用兩個作業臺架，一個用作基面處理，一個用作掛防水板，基面處理超前防水板鋪設兩個循環。③基面處理：檢查開挖斷面，整修初期支護表面，處理外露錨桿及尖銳物，在鋪設基面標出拱頂中線。

鋪設防水板 ①安裝膨脹螺栓：在鋪防水板臺架上，根據防水板掛繩的間距將膨脹螺栓孔的位置畫在初支混凝土面。考慮防水板鋪設不能太緊，畫線布孔時膨脹螺栓孔間距較防水板掛繩間距小，一般取掛繩間距的0.9倍處鉆孔，在孔內安裝膨脹螺栓。膨脹螺栓露出混凝土面不超過1.5cm。②鋪設防水板：鋪設防水板前根據襯砌斷面外輪廓周長，裁取防水板的長度。一般一環最多分兩塊，盡量減少接縫。同時準備好復合防水板專用粘膠。將露出初支混凝土面超過3cm的錨桿或尖銳物品割除。將裁好的防水板吊上防水板作業臺架上將防水板沿環向展開，由上向下將掛線掛在膨脹螺栓上。用自動爬行焊接機將防水板逐幅焊接成整幅，兩幅防水板焊搭大于100mm，采用雙焊縫，每條焊縫寬15mm，焊縫無漏焊、假焊、焦焊、焊穿等現象。粘結后防水層在泄水孔位置開孔，做好防水板與泄水孔的密閉性連接。③防水板的檢驗：檢查防水板質量無老化、刀痕、撕裂、孔洞等缺陷；檢查基面有無錨桿頭和鋼筋頭外露；充氣檢查防水板焊接質量，平順無褶皺、鼓泡，無脫膠；檢查防水板與基面的密貼情況；檢查防水板的松弛度和緊繃現象；檢查防水板與泄水孔的密閉性連接。

施工技術措施 防水板鋪設前，先割除混凝土襯砌表面外露的錨桿頭、鋼筋尖頭等硬物，凸凹不平處需先噴平，使混凝土表面平順；局部漏水處需先進行處理；防水板，特別是在凸凹較大的基面上，要預留足夠的松散系數，使其留有余地，并在斷面變化處增加懸掛點，保證緩沖面與混凝土表面密貼。做好防水板與泄水孔的密閉性連接；鋪設防水板地段距開挖工作面不小于爆破安全距離；襯砌混凝土灌注前檢查防水板質量，填寫檢查證。灌注襯砌混凝土時，不損壞塑料防水板；防水板和粘膠是易燃物品，工作區內禁止煙火，并設置必要的消防設施。

4 隧道防水層施工存在問題

4.1 防水層施工及質量

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，質量 0.3～0.4kg/m2。土工布對防水板有保護作用，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，沿隧道環向鋪設，每環防水板、土工布重約30余公斤。初護之后拱頂至拱腳高度9m左右。為鋪設防水板，需制作一個可縱向移動的工作臺架。要把防水板釘在初護面上，有兩種方法：一是用鋼釘將防水板釘在初護面上，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修鑿或噴補，兩固定點間防水板不得繃緊，澆混凝土時使防水卷材要緊貼巖面或初護噴混凝土面，相鄰兩環連接，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，且有一定的抗拉強度。影響防水板鋪設質量因素有：a.開挖面或初護面凸凹不平，防不板背面有空洞空隙。b.開挖面或初護面有突起棱角刺破防水板。c.由于防水卷材自重拉斷掛繩，拉裂接頭。d.后道工序鋼筋拱架施工時，防水板被鋼筋刺破，被電焊燒破。e.二襯安裝端頭模板及端模加固件時，防水板被拉裂。防水板鋪設均在簡易的腳手臺架上進行，承包人自檢、監理復檢都得攀桿爬高，可能出現漏檢。因而雖從理論上設計解決了隧道防水問題，而實際滲漏現象常有發生。

復合襯砌的存在問題：公路隧道的復合襯砌，由內、外兩層復合而成。內層為二次襯砌，一般采用現澆素混凝土或鋼筋混凝土，外層為初期柔性支護，一般采用錨桿+鋼筋網+噴混凝土。I、II類圍巖初護時一般安工字鋼拱架或鋼格柵拱架。內、外兩層間鋪設防水層。外層表面難免有凸凹不平，防水層背面有可能出現空洞。由于內、外兩層間防水層的分隔，局部有空隙，內、外兩層不能整體地受力。首先受力是外層，外層受荷載產生一定的變形后，內層才開始受力。這種不均勻的分離受力，外層強度相對較弱，容易先單獨破壞。這是復合襯砌存在一個受力狀態不良的問題，減少了復合襯砌結構總體聯合承載的能力。

[1]張有天.巖石隧道襯砌外水壓力問題的討論[J].現代隧道技術，2003年03期.

[2]陳紹秋，李明領等.軟弱圍巖隧道滲漏水綜合整治，鐵道建筑技術，2001（4）：30－32.

[3]胡春停.雙連拱隧道襯砌后背回填注漿技術，鐵道建筑，2005，（7）：53－54.