公路隧道防排水施工監(jiān)理要點

張 清 枝

(山西省交通規(guī)劃勘察設(shè)計院晉達(dá)監(jiān)理公司,山西 太原 030000)

公路隧道防排水施工監(jiān)理要點

張 清 枝

(山西省交通規(guī)劃勘察設(shè)計院晉達(dá)監(jiān)理公司,山西 太原 030000)

依據(jù)JTG D70-2004公路隧道設(shè)計規(guī)范，對公路隧道防排水設(shè)計原則作了介紹，總結(jié)了隧道防排水施工在準(zhǔn)備階段與施工階段的監(jiān)理要點，并對盲管設(shè)置濾層和二襯后注漿堵水的問題作了討論，供設(shè)計人員參考。

公路，隧道，防排水，監(jiān)理，施工

隨著我國高速公路建設(shè)的迅猛發(fā)展，公路隧道特別是高速公路隧道的數(shù)量迅速增加。雖然隧道的防水排水問題工程技術(shù)人員歷來都非常重視，但從目前投入運(yùn)營的隧道來看，滲漏水問題依然沒有很好解決[1]。然而，水對隧道的危害是多方面的，滲漏水的長期作用會使隧道結(jié)構(gòu)和設(shè)備產(chǎn)生病害，更重要的是會惡化隧道運(yùn)營條件，給隧道安全行車造成重大隱患。因此有必要對隧道防水排水措施進(jìn)行不斷研究總結(jié)，最大限度地保障隧道結(jié)構(gòu)和設(shè)備的耐久性和隧道行車的安全性[2]。

1 公路隧道防排水設(shè)計原則

由于引起隧道滲漏水因素的復(fù)雜性，所以解決隧道滲漏水問題靠單一的辦法不可能得到很好解決。現(xiàn)行JTG D70-2004公路隧道設(shè)計規(guī)范對隧道防排水設(shè)計提出“防、排、截、堵結(jié)合，因地制宜，綜合治理”的原則[3]，要求隧道防排水設(shè)計應(yīng)對地表水、地下水妥善處理，洞內(nèi)外應(yīng)形成一個完整通暢的防排水系統(tǒng)。應(yīng)該說現(xiàn)行JTG D70-2004公路隧道設(shè)計規(guī)范對隧道的防排水設(shè)計原則是系統(tǒng)的、完善的，隧道滲漏水問題的原因雖然貫穿于勘察、設(shè)計和施工全過程，但隧道防排水施工要點把握不準(zhǔn)、施工監(jiān)理控制不嚴(yán)是隧道滲漏水問題依然沒有很好解決的重要原因之一。

2 隧道防排水施工監(jiān)理要點

2.1 準(zhǔn)備階段

施工監(jiān)理應(yīng)與承包商共同熟悉隧道勘察資料和設(shè)計圖紙，領(lǐng)會設(shè)計意圖，做好現(xiàn)場調(diào)查和圖紙核對工作[4，5]，到隧址現(xiàn)場實地踏勘影響隧道防排水問題范圍內(nèi)的地形地貌、河溝水系、棄渣場地等，核實洞外排水系統(tǒng)和設(shè)施的布設(shè)是否與實際地形、地貌、水文等條件相適應(yīng)，隧道棄渣場選擇是否合理，防止隧道棄渣堵塞河道改變水流，給隧道防排水造成新的問題，并對設(shè)計中的“截”水意圖和措施進(jìn)行領(lǐng)會，現(xiàn)場核實。對設(shè)計中存在的遺漏、差錯和不足提出改進(jìn)意見，并與設(shè)計單位協(xié)商研究解決。當(dāng)洞頂設(shè)有消防水池時，水池應(yīng)遠(yuǎn)離隧道軸線，水池及水池溢水和疏導(dǎo)設(shè)施應(yīng)做好防滲措施。并對隧道施工人員的隧道防排水施工知識進(jìn)行考核，對不合格人員，督促施工單位盡快培訓(xùn)或更換。在充分現(xiàn)場調(diào)查、領(lǐng)會設(shè)計意圖、完善設(shè)計的基礎(chǔ)上，編制切實可行的施工方案。

2.2 洞口工程

在洞口邊坡仰坡放樣后、洞口正式開挖前，應(yīng)先行做好設(shè)計中地表的“截”“排”水工程。對隧道影響范圍內(nèi)洞頂?shù)目油荨⒍囱ā@孔、探坑等易積水地段填平夯實，使其不易形成積水、下滲。當(dāng)有積水時，應(yīng)將水引排至隧道影響范圍以外，將需要改移的水渠改移。洞頂如通過溝谷、水渠等過水工程時，應(yīng)分析溝谷、水渠等的滲漏對隧道的影響，若影響較大，則應(yīng)采用漿砌片石鋪砌溝、渠底等措施。為防止隧道開挖后圍巖變形而引起洞頂砌筑工程開裂，隧道洞口淺埋段附近的“截”“排”水工程中的砌筑工程可暫先不做，根據(jù)隧道施工監(jiān)控量測結(jié)果，待圍巖穩(wěn)定后再施作。隧道開挖過程中應(yīng)隨時觀測洞頂?shù)乇沓霈F(xiàn)的裂縫，并及時回填夯實。當(dāng)設(shè)計中洞口淺埋段有地表預(yù)注漿的“堵”水措施，或采用深孔注漿時，則注漿工程應(yīng)先行施工。如果在雨季施工，則應(yīng)在完成洞頂截水溝、排水溝、急流槽等排水工程，并完成砌筑和砂漿抹面后，再開挖洞口。在隧道施工過程中應(yīng)隨時檢查洞頂截排水工程是否有裂縫出現(xiàn)，如有裂縫應(yīng)及時修補(bǔ)。如旱季施工，則必須在雨季來臨之前完成洞頂截排水工程的砌筑。洞頂截排水工程砌筑前，應(yīng)對填土或原狀土進(jìn)行夯實。

當(dāng)洞口附近的邊仰坡坡頂?shù)慕亍⑴潘疁系扔谰门潘到y(tǒng)不滿足施工過程的截、排水要求時，應(yīng)增設(shè)必要的臨時截、排水工程。洞頂截水溝、急流槽應(yīng)與路基邊溝順接而組成完善的排水系統(tǒng)，防止地表水流下滲和沖刷仰坡。

2.3 開挖、支護(hù)與襯砌

隧道開挖過程應(yīng)做好施工地質(zhì)描述，根據(jù)圍巖條件的變化情況，提前采取相應(yīng)的“排”或“堵”水措施。當(dāng)水文地質(zhì)較復(fù)雜時，應(yīng)采用地質(zhì)超前預(yù)報，對勘察資料進(jìn)行補(bǔ)充和修正，對隧道圍巖的地下水，特別是巖溶管道水、富水?dāng)鄬印⒏凰薨欇S及富水地層地帶進(jìn)行預(yù)判，根據(jù)水文地質(zhì)變化，不斷完善防涌(突)水措施。對掌子面的出水點位置、出水狀態(tài)、水量、水壓、水溫、顏色進(jìn)行測繪和記錄，對出水點和地層巖性、構(gòu)造、巖溶、暗河等的關(guān)系進(jìn)行分析。預(yù)防水囊、暗河、高壓涌水等危害時，應(yīng)先判明地下水流的方向，再確定鉆孔位置、方向、數(shù)量和深度。

根據(jù)開挖和進(jìn)一步的地質(zhì)預(yù)報結(jié)果及時調(diào)整原設(shè)計中的“排”或“堵”水措施。若采用“堵”水措施，則應(yīng)及時調(diào)整確定注漿加固圈厚度、注漿設(shè)計參數(shù)及施工工藝。對不需要洞內(nèi)環(huán)形注漿“堵”水時，則只對單點出水口進(jìn)行局部封堵處理。若只有少量滲水出漏，則也可先接管引排后，再做初期支護(hù)，即盡量在初期支護(hù)開始前完成隧道圍巖的滲漏水封堵、引排。

初期支護(hù)施工時應(yīng)注意保護(hù)排水盲管。初期支護(hù)完成后，若初期支護(hù)與圍巖之間存在空洞等缺陷需要注漿時，應(yīng)確保注漿不會堵塞已施作的排水系統(tǒng)，在施工過程和注漿結(jié)束后應(yīng)檢查注漿是否堵塞了部分或全部已施作的排水系統(tǒng)，若發(fā)現(xiàn)堵塞，則應(yīng)采取相應(yīng)措施，確保排水系統(tǒng)完整、通暢。

為避免由于基底下沉，造成隧道二次襯砌開裂漏水，二次襯砌施工前，必須將邊墻基礎(chǔ)清理干凈，方可立模灌注。仰拱澆筑前一定要清理干凈仰拱底部虛渣、積水，并量測隧道斷面，對欠挖部分應(yīng)補(bǔ)挖，使其達(dá)到設(shè)計斷面，嚴(yán)禁片石洞渣侵入襯砌斷面。當(dāng)存在超挖現(xiàn)象時應(yīng)采用與襯砌相同強(qiáng)度等級的混凝土澆筑。仰拱之上填筑混凝土?xí)r，也一定要清除干凈仰拱上的碎渣、粉塵、積水等。仰拱應(yīng)全斷面澆筑，不應(yīng)留縱向施工縫。二次襯砌混凝土施工前，應(yīng)沿縱向分段對地下水做水質(zhì)分析，隧道通過含有侵蝕性地下水地段時，襯砌應(yīng)采用抗侵蝕性混凝土。二次襯砌混凝土施工，應(yīng)把好選好水泥種類、粗細(xì)骨料和施工用水及水灰比關(guān)，并盡量采用較小的水灰比。采用大摻量粉煤灰混凝土技術(shù)，也是防止襯砌開裂的技術(shù)措施之一，可根據(jù)材料供應(yīng)情況合理采用。混凝土拌合物在運(yùn)輸后若出現(xiàn)離析，必須進(jìn)行二次攪拌，嚴(yán)禁直接加水?dāng)嚢柙龃筇涠取３跗谥ёo(hù)與二次襯砌背后務(wù)必回填密實，同時要做好二次襯砌混凝土的養(yǎng)生，確保混凝土質(zhì)量是隧道防水重要環(huán)節(jié)之一。

2.4 防排水結(jié)構(gòu)施工

根據(jù)初期支護(hù)后現(xiàn)場的出水情況，進(jìn)一步核實調(diào)整“堵”“排”水設(shè)計方案，對漏水點進(jìn)一步封堵或增設(shè)盲溝(管)引入排水管。當(dāng)左右洞的涌水量差異較大，則左右洞的排水設(shè)施應(yīng)分別布設(shè)。地下水較大的段落，應(yīng)適當(dāng)加密環(huán)向排水盲管。環(huán)向排水盲管應(yīng)緊貼支護(hù)表面或滲水巖壁安設(shè)，且不得起伏不平。中心排水管溝縱坡應(yīng)平順，標(biāo)高應(yīng)符合設(shè)計要求。當(dāng)中心排水管溝設(shè)在仰拱下時，應(yīng)和仰拱同步施工。

鋪設(shè)防水板前要做好隧道中線位置和斷面檢查，對不符合要求部位進(jìn)行清除或補(bǔ)噴、找平。對初期支護(hù)表面遺留的鋼筋及管頭等凸出物進(jìn)行切除處理，對局部凹陷部分進(jìn)行抹砂漿處理，使初期支護(hù)表面圓滑平順。防水板的幅寬根據(jù)施工能力盡量選擇較寬的幅寬，一般以4 m為宜，鋪設(shè)前應(yīng)精確放樣，確定每環(huán)尺寸，并盡量減少接頭。防水板鋪設(shè)應(yīng)采用無釘鋪設(shè)，與初期支護(hù)或巖面密貼。防水板每環(huán)尺寸可先預(yù)留5%的余量，經(jīng)施工實踐檢驗驗證后再調(diào)整預(yù)留量；如預(yù)留量需要超過5%時，則應(yīng)考慮采取進(jìn)一步修整初期支護(hù)凸凹缺陷的措施。在防水板外進(jìn)行焊接鋼筋等其他工藝操作時，應(yīng)做好防水板防護(hù)，防止損傷。若有損傷，則應(yīng)修復(fù)或更換。

止水帶埋設(shè)位置應(yīng)準(zhǔn)確，并注意施工過程中不要偏移，不得被刺破。止水帶長度應(yīng)事先向生產(chǎn)廠家定制，避免接頭。澆筑二次襯砌混凝土?xí)r，應(yīng)確保止水帶與混凝土緊密結(jié)合，注意防止損壞防水層和止水帶。

3 對盲管設(shè)置濾層和二襯后注漿堵水的商榷

3.1 盲管設(shè)置濾層

現(xiàn)在設(shè)計和施工通常的做法是將盲管用無紡布包裹，以期達(dá)到濾水和阻擋巖土顆粒進(jìn)入盲管的作用。由于在隧道使用過程中濾水層的不可更換性，這種設(shè)計會隨著時間的推移、細(xì)顆粒在其周圍的堆積和礦物質(zhì)結(jié)晶，而使盲管堵塞，原排水功能失效。所以是否有必要設(shè)置濾層，或如何設(shè)濾層，應(yīng)進(jìn)一步研究。

3.2 二次襯砌施工完成后再注漿

目前在隧道二次襯砌施工完成后或隧道運(yùn)營過程中，隧道出現(xiàn)滲漏水時，常常有采用注漿堵水的補(bǔ)救措施。這種方法極易造成注漿對原排水系統(tǒng)的堵塞失效，且失效后排水設(shè)施難以修復(fù)或修復(fù)代價太大。所以，使用該方法應(yīng)慎重。如必須采用，則應(yīng)采用快凝注漿材料、降低注漿壓力、間歇注漿等措施，嚴(yán)格將注漿范圍限于隧道圍巖之內(nèi)，確保注漿不造成堵塞襯砌后的排水系統(tǒng)。

4 結(jié)語

由于地質(zhì)條件的復(fù)雜性，隧道防排水工程未知、不可預(yù)見的因素很多，防排水設(shè)計不符合實際水文地質(zhì)情況比較普遍或難以避免，加強(qiáng)施工監(jiān)理的現(xiàn)場旁站跟蹤，不斷補(bǔ)充完善水文地質(zhì)資料，施工、監(jiān)理、駐工地設(shè)計代表應(yīng)共同協(xié)商及時修正隧道防排水方案，實施動態(tài)管理是隧道防排水成敗的關(guān)鍵。各道工序的施作，必須確保不破壞上道工序的成果、不影響下道工序的施作。合理處理地表水是隧道治水非常重要的一環(huán)，應(yīng)充分重視。精細(xì)化施工是實現(xiàn)隧道防排水設(shè)計目標(biāo)的重要環(huán)節(jié)，現(xiàn)場施工和監(jiān)理人員不僅要有相關(guān)的專業(yè)技術(shù)知識和技能，更重要的是要有高度的責(zé)任意識。

[1] 陶西貴,于 江,梁龍喜.公路隧道滲漏問題檢測分析及治理[J].地下空間與工程學(xué)報,2008,4(3):578-582.

[2] 張清枝.公路隧道防排水設(shè)計的思考[J].山西建筑,2014,40(22):192-194.

[3] JTG D70-2004,公路隧道設(shè)計規(guī)范[S].

[4] JTG F60-2009,公路隧道施工技術(shù)規(guī)范[S].

[5] JTG F60-2009,公路隧道施工技術(shù)細(xì)則[S].

The supervision key points of highway tunnel waterproof and drainage construction

ZHANG Qing-zhi

(Jinda Supervision Company, Shanxi Communications Planning Survey & Design Institute, Taiyuan 030000, China)

According to JTG D70-2004HighwayTunnelDesignSpecifications, this paper introduced the waterproof and drainage design principle of highway tunnel, summarized the supervision main points of tunnel waterproof and drainage construction in prepare phase and construction phase, and discussed the blind pipe setting filtering layer and two liner grouting and blocking water problems, provided reference for designers.

highway, tunnel, waterproof and drainage, supervision, construction

1009-6825(2014)31-0225-03

2014-08-22

張清枝(1964- )，女，工程師

TU712.2

A