談隧道防排水★

蔡 冀 奇

(遼寧工程技術大學土木與交通學院，遼寧 阜新 123000)

·橋梁·隧道·

談隧道防排水★

蔡 冀 奇

(遼寧工程技術大學土木與交通學院，遼寧 阜新 123000)

列舉了一些近年來隧道施工滲漏水的案例，總結了國外滲漏水的規范與標準和目前我國的防排水工程方法的現狀，著重闡述了隧道防排水工程施工的工藝要求和質量控制方法，以及新技術、新材料在防排水工程中的應用技術，為減少工程中滲漏水情況的發生，應該引進新材料、新設備、嚴格把關施工材料質量，確保施工工藝質量等。

隧道，地下工程，防排水，新技術，新材料

0 引言

進入21世紀以來，我國隧道及地下工程迅猛發展，各大主要交通運輸線路上，隧道相繼開通。隧道具有高效、快捷、環保、速度快、安全性好、占用道路面積少、防空好等優點，對節約道路交通建設成本，改變交通網絡布局，實現快速快捷交通運營起到了很大的作用。由于我國自然條件和地質條件的復雜性，隧道工程在建設過程中受到地質結構、水文條件、設計、施工和運營等方面的約束，會出現滲漏水、凍害等問題，影響了其安全使用。因此，隧道防排水工程必須得到重視，這是對隧道安全的重要保障，但這同時也是隧道建設工程中的難點，具有很高的技術難度和較強的綜合性。本文希望從采用先進設備及材料、改進施工技術等方面來改善我國隧道及地下工程防排水現狀。

1 隧道施工滲漏水事例及危害

隧道的防排水在施工時尤為重要，稍有不慎如發生突泥突水的事故，將造成巨大的不可挽回的損失。2006年1月21日宜萬鐵路馬鹿箐隧道出口平導開挖到3 174 m處，注漿加固后開挖出渣時，突然發生突泥突水，瞬間突泥突水8萬m3,最大涌水量72萬m3/h，造成多名作業人員遇難，經濟損失巨大，影響施工一年之久。

公路隧道滲漏水的危害性比較大,一旦隧道出現滲漏或者路面溢水,就會造成路面濕滑,對行車安全有非常不利的影響。嚴寒地區的公路隧道由于反復凍融,會造成襯砌開裂、變形等等損壞。

2 我國隧道防排水發展歷史以及施工方法現狀

我國隧道建設的歷史可以追朔到20世紀70年代，當時隧道的施工方法主要是傳統的礦山法，使用整體式的襯砌。由于當時技術條件有限，防水措施不夠完善，致使大多數隧道建成以后都出現了嚴重的漏水現象。20世紀末，我國引進了新奧法對隧道進行施工，很大程度上改善了隧道滲漏問題。隨著時代的發展，我國需建設更多的大型隧道，也就對隧道的整體防排水功能提出了更高的要求。

目前，我國的防排水施工通常采取中標承包商內部組織施工的形式，運用簡易鋪掛臺架及機具手等進行作業，機械化程度較低；施工人員的綜合素質較低也直接導致防排水作業的施工質量較差；質檢人員在進行質檢時往往憑借經驗及肉眼觀察的形式對防排水設施進行檢驗，可靠性較低。

3 國外隧道防排水的規范與標準

英國隧道防水等級劃分為七個等級。O級：最大容許漏量為無漏水或明顯漏水；A級：最大容許漏量為1 L/(d·m2)；B級：最大容許漏量為3 L/(d·m2)；C級：最大容許漏量為10 L/(d·m2)；D級：最大容許漏量為30 L/(d·m2)；E級：最大容許漏量為100 L/(d·m2)；U級：最大容許漏量為不限量。新加坡地鐵系統規定：隧道結構內表面每小時每平方米的滲水量控制在55 mL的容許值。任意10 mm區間不得大于10 mL，如換算成每天允許的滲水量則為：0.12 L/(d·m2)。匈牙利布達佩斯地下鐵道設計規定：每天隧道滲漏量小于0.12 L/m2，并且無集中滲漏水，即滿足防水要求。

我國客運專線要求隧道不滲不漏，需達到一級防水標準。混凝土耐久性為100年。結合我國客運專線隧道要求，我國的隧道及地下工程防排水面對形勢極其不樂觀，在施工技術工藝，材料等方面必須加強改進。

4 改善隧道滲漏水的措施

4.1 嚴格把握材料質量關

隧道防排水材料的質量是決定防排水工程成敗的關鍵。因此，應嚴格要求隧道防排水材料特別是一些關鍵材料如：土工布、防水卷材、防水混凝土、防水帶(條)等的選用，要采購質量合格的產品。同時要加強質量檢驗，抽樣檢驗每一批進場的材料，嚴把材料質量關，使所購材料的每一個指標數據都滿足設計和規范要求。

4.2 嚴把重點施工工藝和質量關

1)隧道初期支護防排水的工藝和質量控制。

控制好光面爆破，使開挖輪廓線符合設計要求。在噴護前，如圍巖涌水，應進行引排，盡可能減少進入噴護混凝土的滲透水。可采用濕噴工藝，既能減少混凝土內空隙率，又能增大混凝土的抗滲能力。初期支護混凝土的噴護應密實，不能出現漏噴及空洞等現象。初期支護混凝土的厚度與表面平整度應符合設計和規范的要求。

2)止水帶安裝。

止水帶埋設位置應準確，使其中間空心圓環與變形縫或施工縫重合；應將止水帶固定在擋頭模板上，先安裝一端，澆筑混凝土時用箱型模板保護另一端。固定止水帶時，不允許在止水帶上穿孔打洞，不得損壞止水帶本體部分；應防止止水帶偏移，以免單側縮短而影響止水效果。若止水帶有損傷，應立即修復或更換；定位止水帶時，應使其在界面部位保持平展，不應使止水帶翻滾、扭結，如有扭結或不展等現象應及時調正；止水帶的長度應根據施工要求事先向生產廠家定制，盡量避免接頭。如確需接頭，應采取搭接、復合連接、對接形式，搭接長度應大于10 cm。

5 新材料及新設備

5.1 無機雙液型速凝注漿材料

無機雙液型注漿材料為A，B雙組分無機粉劑，在加水拌和后形成了兩組流動度大，可操作時間長的單組分漿液，使用雙液注漿泵或兩臺單液注漿泵注漿，在混合器進行混合，適合封堵大股涌水。

特點：兩組分混合后形成速凝抗分散的膠狀漿體，并很快硬化形成速凝、早強、高強、耐久性好。在一定程度上，可以取代水泥—水玻璃漿液。

5.2 比利時De Neef ConchemInfiltra-Stop(IT注漿管)

該注漿管外徑為13 mm，內徑為7 mm，注漿管上的微裂縫允許注漿材料通過它傳遞到地層中。當注漿壓力使注漿管上的微裂縫打開，注入的漿液便流出注漿管，填充到地層中，在注漿結束后，注漿管上的裂縫由于塑料自身復位力的作用而關閉。可以用0.1 MPa以上的壓力將管子裂縫打開，優點是可以重復注漿。

5.3 塑料防水板自動鋪設和焊接機

塑料防水板自動鋪設和焊接機施工速度快，焊縫牢固使塑料防水板的鋪設焊接實現了自動化，操作簡單，節省了人工操作，提高了工作效率與安全性能。

例如德國厄恩茨堡隧道在鋪設防水板時所采用的就是塑料防水板自動鋪設和焊接機，隧道全長3 160 m,為雙線隧道，外徑12.36 m,雙層襯砌，采用2 m寬聚烯烴塑料薄膜。

5.4 帶注漿管止水條

帶注漿管止水條，它結合了緩膨型遇水膨脹止水條止水機理和方便安裝的優點。在正常條件下依靠止水條自身的遇水膨脹來進行止水，當縫隙出現滲漏水時，可不必破壞結構面進行堵漏，直接利用預備注漿管并直接注入化學漿液，均勻填充到滲漏水的部位，從而方便快捷地將滲漏水堵住。注漿管型遇水膨脹止水條適合高等級地下防水工程的施工縫、沉降縫及其他建筑接縫。帶注漿管型止水條可增加止水條的強度，更便于安裝，并且易控制其膨脹方向。

主要性能指標：最大吸水膨脹率150%～300%；高溫150 ℃不流淌；低溫-25 ℃不硬脆；耐水壓(20×30)mm可達1.5 MPa。

6 對未來隧道及地下工程防排水的展望

1)開發新技術與新材料，降低施工成本，提高施工安全等級。

21世紀以來，我國對交通隧道的建設投資每年已逾千億元，這是一個巨大的市政投資建設。隨著新技術以及新工藝的不斷開發，只有貫徹“引進、消化、吸收、創新”的方針，才能使我國的交通隧道施工邁上一個新臺階，并且躋身于世界交通隧道建設的先進行列。

2)實現分流管理，合理安排建設。

對于公路鐵路的運行可采取分流運行，將來往車輛進行分類。把輕小型客車與重型貨車區別開來采取分洞而過，這將延長保護那些將要老化和設計要求過低的隧道的使用壽命，通過交通分流可以使隧道設計要求更加的明確，更加針對化。

3)保護沿線植被生態資源。

保護沿線植被將可以有效地減少水土流失，將直接的使隧道的滲漏水最大限度的減少，從而有效地從生物方面來減少隧道滲漏水量。

4)未來防排水施工方向。

隨著地下水資源的日益緊張及環保意識的增強，未來防排水的原則是：防、排、截、堵相結合、因地制宜、綜合治理。隨著我國國民經濟的發展，隧道防排水未來的發展方向將是以堵水為主、堵排結合。

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On tunnel waterproof and drainage★

Cai Jiqi

(CollegeofCivilEngineeringandTransportation,LiaoningTechnicalUniversity,Fuxin123000，China)

In the current paper, some cases of seepage of tunnel construction in recent years are discussed, the seepage of norms and standards from abroad are introduced, and the status of waterproof and drainage engineering method in our country are mentioned. The technical requirements of tunnel waterproof and drainage engineering construction and quality control methods, and new technology, new material and application in engineering of waterproof and drainage are specifically elaborated. To reduce the seepage in engineering, the introduction of new materials and new equipments, construction material quality, the quality of construction process, etc. should be ensured and checked.

tunnel, underground engineering, waterproof and drainage, new technology, new material

2014-12-11 ★：國家自然科學基金委員會—神華集團有限公司煤炭聯和基金資助(項目編號：51174268)

蔡冀奇(1994- )，男，在讀本科生

1009-6825(2015)06-0145-03

U453.6

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