淺談公路隧道防排水方法的選擇

【摘 要】近年來，路隧道防排水結構和施工方法已經形成了一套比較完整的體系，根據實際施工條件選擇合理的防排水結構成為了隧道防排水的重要步驟，本文根據現有的防排水通用結構對隧道防排水方法的選擇進行了介紹。

【關鍵詞】公路隧道;排水;新奧法

1.防滲堵漏施工方案的確定

襯砌體與圍巖之間架空現已成為隧道滲漏的主要原因，由于其形成了良好的儲水空間；圍巖節理裂隙發育及部分地段垮塌，形成了良好的地下水補給通道；砼施工不連續造成的接縫不嚴，以及砼配比不均勻，振搗不充分，造成的蜂窩狀洞眼，形成了滲水通道，從而使隧道產生滲漏。隧道防排水包含兩方面，一個是施工中的止水和防水，一個是結構物的防水與排水，一般采用的方法是截、排、防、堵相結合，因地制宜，綜合治理。

1.1隧道施工中的排水和止水

隧道地下水按含水介質特征大致可分為圍巖裂隙水、孔隙水、巖溶水等。隧道施工中的地下水處理主要有兩種方法，即排水和止水的方法，實際上，排水和止水是不能截然分開的。施工中的排水方法有利用重力自然排出的排水鉆孔、排水坑道及利用井點降水等排水方法。

1.1.1排水鉆孔

在下列情形時，可考慮采用排水鉆孔：a.無前方圍巖的地質資料，需進行超前地質勘察；b.伴隨涌水的地帶較長，預計涌水連續，預測前方有大的滯水層；c.在實際長尺排水鉆孔的區間，判斷有殘留水，開挖面涌水量多，無法準確把握前方圍巖狀況。

1.1.2井點降水法

在下列條件下，比較適合采用井點降水法：a.圍巖透水性大，開挖面有涌水，可能產生崩塌；b.地下水位較高，需大范圍、大量降低地下水位時；c.為防止貫穿需要對深層承壓水減壓時。

1.1.3壓注法止水

壓注法止水是向地層中壓住漿液，通過漿液對巖層裂隙的填充固結，強化地層，降低地層透水性的方法，壓注止水方法，其目標是在開挖面周邊圍巖中形成一個難透水帶，在一定程度上提高圍巖的止水性能，把透水系數提高到某一基準值。結合國內實際施工情況，在以下情況時，可考慮采用壓注法止水：a.實施降低地下水位法不能取得預期效果時；b.為保護環境不能降低水位時；c.水底隧道等涌水的供水無限時。

1.2施工縫、變形縫防水

由于隧道內混凝土施工的不連續性，以及隧道結構物的受力要求，需設置施工縫和變形縫。施工縫和變形縫是防水的薄弱環節，如果處理不好，防水混凝土就會失去防水作用。施工縫、變形縫出防水措施主要采取安裝止水帶、涂抹防水材料等，施工時要做到以下幾點：

a.防水混凝土應盡量連續澆筑，少留施工縫；施工縫不能預留在剪力與彎矩最大處或底板與側墻的交接處，如果沒有變形縫，宜與變形縫相結合。b.止水帶安裝時要定位準確，固定牢靠，在澆筑混凝土時不產生位移；止水帶界面保持平展，不得扭轉翻滾。止水帶接頭處必須做到搭接良好。c.施工縫、變形縫表面使用混凝土界面劑進行防水處理；混凝土界面劑是液體聚合物界面處理材料，能滲入基層，形成憎水干燥層，阻止外部水的侵入和內部可溶性鹽的泛出，有很強的防水效果，并能提高粘結性能。涂抹前要將混凝土表面清洗干凈并晾干。

2.具體的施工方法

根據以往防滲堵漏施工經驗，結合國內堵漏施工技術，采用地表鉆孔灌漿與洞內堵漏施工技術，采用地表鉆孔灌漿與洞內堵塞相結合，以地表灌漿為主，洞內堵塞為輔的施工方法，達到了止水防水的目的。

2.1地表鉆孔灌漿

在隧道全長上，于地表沿隧道軸線按間距6m，排距2m，呈梅花狀布置三排鉆孔。利用鉆孔至隧道拱頂部位，從鉆孔中灌注水泥漿液，在圍巖及其與拱頂間實施帷幕，充填灌漿，在圍巖中構筑一定厚度的止水帷幕，并在拱周圍形成一定厚度的防水蓋層，切斷拱周與圍巖之間的地下水通道，拱周灌漿層設計厚度不小于0.5m。

2.2洞內封堵

在經帷幕、充填灌漿處理后，拱周地下水通道已被基本隔離，主要漏水通道已被堵塞的情況下，對仍然存在的襯砌體細微空隙中產生的滲漏，在隧道內實施化學注漿，利用化學漿液堵塞襯砌體上的滲漏通道。對化學注漿后仍然存在的滲漏，則在滲漏部位采用防水水泥砂漿強行封堵，或采用疏導引流并涂抹水泥砂漿封閉，在砼襯砌體表面形成剛性永久防水層。

2.3洞內防滲漏

地表注漿以后，隧道拱頂已全面地覆蓋了一層水泥，襯砌體接縫及蜂眼基本上已被水泥充填，洞內嚴重的滲漏已被封堵和解決，但是由于襯砌與圍巖間的空間較大，即使在灌注近4t水泥的情況下，也遠不能將其填實，所以在隧道拱頂仍然存在著儲水空間。由于水泥體本身存在的毛細通道不能完全阻止清水的滲透，同時也由于襯砌體接縫及蜂眼處原先所充填的雜質，在地表灌漿前難以全部清洗干凈，所以在襯砌體上仍然存在著細微的過水通道，接縫滲水和輕微滴水現象仍然存在，因此，必須進行洞內防滲堵漏。

針對不同的滲漏情況，洞內防滲堵漏采取了三種施工方法：a.對比較集中的滲漏帶，用聚氨脂化學漿液堵漏；b.對比較分散的漏點，采用在水泥砂漿中加BS3無機鋁鹽速凝防水材料封堵；c.對全面滲漏的接縫，采用沿接縫設過水通道將漏水引向隧道兩旁。

3.新奧法施工公路隧道的問題

現在公路隧道已經普遍采用新奧法進行修建。在初期支護和二次襯砌層之間加設防水板，在防水板和初護面之間鋪設無紡土工布作為緩沖層，需進行洞內防水設計。在出廠時，防水板與土工布已經粘合成為雙層結構。而二次襯砌層的混凝土要添加防水劑，其抗滲透性能要達到S6及以上通過初護、二次襯砌，縱橫管道能夠將積水引流到排水溝。通過上述多重防護措施，使隧道的防水結構達到了一個很好的狀態，具有較強的防水功能。但是，這僅僅是從理論上來說，而在實際公路隧道修建過程中，即使采用這種結構，滲水問題仍然十分嚴重。滲水問題成為公路隧道施工中亟待解決的一個問題。所以防水層的保護對于新奧法施工隧道防排水的效果有著至關重要的作用。由于所用防水層較薄，抗刺戳能力較弱，因此在防水施工完后，必須注意嚴加保護：a.底板防水層做好后，應及時打設二次襯砌底板現澆混凝土進行保護。b.再無保護層處綁扎或焊接鋼筋時，應注意采取防護措施，如設臨時擋板等，以防機械損傷或電火花燒傷防水層。c.進行二次襯砌模注混凝土作業時，應使振搗棒不直接接觸防水層，以免其受損傷。d.施工時，不得穿帶釘子或硬底鞋在防水層上走動。e.對現場施工人員進行教育，加強對防水層的保護。f.在二次襯砌模注混凝土作業前，應對防水層進行全面檢查，如發現有破損、孔洞等，則采用同種材料熱風焊修補。

4.結語

隨著公路隧道對防水要求的提高，防排水技術的發展對公路隧道設使用壽命，運行安全，對周圍環境的影響都有著非常重要的作用，公路隧道的防排水技術雖然在理論上得到了很大發展，但是在實際施工過程中公路隧道防排水的效果卻沒有達到預期的效果，所以提高隧道防排水施工的質量仍然是一個亟待解決的問題。 [科]

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