論隧道防排水常用施工方法

陳利兵

(四川路航建設工程有限責任公司， 四川 成都 610000)

0 引言

隨著經濟的發展，交通工程項目建設的數量越來越大，在隧道工程開挖作業過程中，技術人員應掌握控制防排水規定要求，并加以科學應用，才能才能有效率完成工程目標。防排水工程是隧道工程的關鍵環節，對施工質量的要求非常高，稍有不慎，就會影響防排水功能。因此，對于隧道防排水常用施工方法進行研究和總結，對于提升防排水施工質量，確保工程目標順利實現具有重要意義。

1 防水系統

隧道防水系統通常包括地表及洞口段防水和洞內防水。

1.1 地表及洞口段防水

（1）地表及洞口防水

天然溝谷或灌溉渠經過隧道上部，若滲流影響突出，可選擇移位或鋪砌施工方法。對洞頂坑洼、洞穴積水地段，應填平整理地表，避免積水下滲。隧道洞上部和周邊如有井、庫、田等位置，應充分考慮因隧道而引起地表或地下水位下降、流失、井泉干枯，影響生活及灌溉的可能，應采取適當措施避免造成水土流失。隧道應重點考慮避免地表水通過地面進入土層，其施工方法是填充、鋪砌、勾補、抹面等。對洞坑穴、鉆孔等都應選擇防水材料填充密實封閉，進出口處適當范圍地表選擇砼灌注的施工措施。在洞頂有溝谷經過的過程中，如果地表水對隧道有非常大的影響時，可選擇鋪砌施工方法，鋪砌厚度應超過30 cm。當溝底巖石破碎及隧道埋深比較淺，應結合隧道支護設計選擇砼灌注施工措施。

（2）明洞防水

明洞外緣防水要選擇全斷面鋪設有一定耐候能力的寬幅高分子柔性防水卷材。洞頂回填土石外側通常要鋪設粘土隔水層，并要與邊坡搭接優良，避免地表水滲入。

1.2 洞內防水

（1）防水層

如果工程需要選擇復合式襯砌，應在首次支護和再次襯砌間設計防水板和無紡布，并設系統盲管（溝）。防水板及無紡布要沿著隧道全部邊墻基礎之以上全斷面鋪設；無紡布密度要超過300 g/m2；防水板要選擇寬幅容易焊接的、有一定耐候能力的高分子柔性防水卷材，厚度超過1.0 mm，接縫搭接長度超過100 mm。

初期支護外側的各種突兀處和凹陷以及再次襯砌過程中預埋的各類構件如果無法鑿穿防水層，應選擇“無釘鋪設”工藝，而土工布的主要作用在于保護防水板的同時起毛細滲水作用。防水層應嚴格執行國標（ GB 12952-2003 ）要求。防水層鋪設固定工藝（見圖1）如下:

圖1 防水層鋪設固定工藝

（2）灌注防水

對在隧道施工可能造成水土流失，影響當地居民生產生活的環境敏感地段，應在查明地下水流性質的基礎，采取針對性的灌注堵水設計，達到“以堵為主，限量排放”的目的，最大限度地保證當地居民生產生活用水不受影響。在地下水豐富，且無排水條件或者排水造價太高，以及不允許排水時，可通過灌注堵水施工方法。當隧道埋深在50 m以內時，可通過地表預灌注；當隧道埋深超過50 m 以上時，應選擇開挖掌子面預灌注。當隧道施工遇到有高壓涌水危及施工安全時，應選擇排水方法盡量降低地下水的壓力，然后選擇高壓灌注進行封堵。有侵蝕性地下水時，應仔細考慮侵蝕類型，選擇抗侵蝕砼，壓灌注抗侵蝕漿液。在圍巖破碎、涌水且容易塌陷的地方，宜向圍巖內部預灌注。向襯砌后側壓漿過程中，應避免由于壓漿而堵塞襯砌后側的排水通道。圍巖破碎處、斷層破碎處、裂隙較大、容易引發涌水且塌陷的地方，可壓注水泥砂漿從而避免滲漏。

（3）防水砼

公路隧道工程砼結構應符合《地下工程防水技術規范》（GB 50108-2008 ）中防水砼的有關規定。砼的抗滲等級，寒冷地區有凍害地區和最冷月份平均氣溫在-15 ℃以下的地帶高于S8，其余地區高于S6。

（4）接縫防水

隧道二次襯砌的各種施工裂縫，都可以通過可靠的防水措施來防護。對于地下水豐富、水壓較大地段，隧道襯砌結構施工縫宜選用背貼式止水帶與中埋式緩膨脹性橡膠止水條組合型式防水構造，沉降縫宜選用背貼式止水帶與中埋式橡膠止水帶組合型式防水構造。對于地下水量小、水壓不大地段，隧道襯砌結構施工縫可選用中埋式緩膨脹性橡膠止水條型式防水構造，沉降縫宜選用中埋式橡膠止水帶型式防水構造。

2 排水系統

2.1 洞口段排水系統

（1）洞口地表排水

隧道洞口應結合地形、地質、氣象等情況，綜合文明施工要求，科學布置，綜合治理，合理地布設疏水、截水、引水設施。土質位置水溝縱坡或石質位置水溝縱坡分別超過20%或40% 時，要布設抗滑基座，保障縱向穩固。洞上部天溝斷面要綜合考察流入截水溝的匯水區流量來判斷。水溝深度應高般底寬及深度都要超過60 cm。水溝一般選擇漿砌片石鋪砌，厚度不小于出計算水位20cm，30 cm，斷面型式以梯形為主，石質地段可選擇矩形。流量超預計時，建議不將水引入路基排水邊溝排泄。

（2）明洞排水

明洞開挖、邊、仰坡防護前應明洞應設置天溝。拱形明洞的“對稱”和“偏壓”型要在洞上部鋪設縱向排水溝。其溝底坡度和路線相同并且超過5%，條件符合的情況下，可在山坡較低一側拉槽排水。洞頂排水溝同城選擇梯形斷面，漿砌片石厚度超過30 cm，避免沖刷。明洞防水層外側應間隔2-3 m 環向設置千砌片石排水育溝，盲溝用土工布包裹，直接將水引入墻腳外側設置的縱向排水花管中。

2.2 洞內排水系統

當隧道左右洞涌水量差異較大時，左右洞的排水設施宜統一進行設計。對圍巖裂隙水選擇盲溝引排，排水盲溝有波紋塑料半圓管、軟式透水管、各種新型排水管等，可因地制宜選用。一般3-5 m 設一道，應該按照“有水治水，無水預防”的靈活施工目標。隧道內宜根據公路等級在行車道邊緣設置雙側或單側排水邊溝，用于排放清洗和消防用水，同時設置中心排水溝，用于排放地下水。邊溝一般選擇鋼筋砼結構，中心排水溝通常選擇上半斷面打孔PVC雙壁波紋或鋼筋砼管，水溝側面位置應保留必要和充足的泄水孔。

隧道內路面基層可選擇15-20 cm 厚水泥處置碎石，以減少路面冒水和排泄地下水，其配合比按相應《公路水泥砼路面設計規范》（JTG D40-2011）辦理；也可選擇12-20 cm 厚素砼，并在基層頂部或底部設置橫向排水盲管。

為促進排水管定期選擇管道疏通機并及時進行疏通，施工上在二次襯砌墻腳縱向間隔50-100m均勻設計檢修孔。排水管派出的水經測試孔由橫向PVC 排水管和中心排水溝管接通并排出洞外。隧道內主要交通道邊緣的排水溝每隔50 m 安裝一處鐵篦子泄水測試孔，中心排水溝每220m左右設一沉沙測試井，并鋪設鋼筋砼蓋板。這樣排水系統就構造打通成為一個便于維修、疏通、檢查且“始終通暢無阻”的網絡系統，確保隧道正常運營。排水系統布設示例可參見圖2和圖3。前者為典型的排水管鋪設圖，后者為隧道內縱向排水系統的示意圖。

圖2 Ω形排水管鋪設圖（cm）

圖3 隧道內縱橫向排水系統

3 結束語

綜上所述，對于我國隧道工程來說，防排水是一項非常重要的施工內容，應在在充分勘察與調研基礎上，提高對防排水施工技術的認知和應用，并不斷通過選擇新工藝、新技術、新方法，提高施工質量，使防排水各項施工參數合理優化，同時做好安全防護措施，避免造成人員傷亡。

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